CN114630729A - 工具系统、工具管理方法和程序 - Google Patents

Abstract

本发明所要克服的问题是减少导致使用摄像单元所生成的拍摄图像的处理的可靠度或准确度下降的可能性。工具系统(1)包括便携式工具(2)、摄像单元(5)、姿势检测单元(26)和处理单元(34)。工具(2)包括利用从动力源供给的动力来激活的驱动单元(24)。摄像单元(5)被配备给工具(2)并且生成拍摄图像。姿势检测单元(26)被配备给工具(2)并且检测工具(2)的姿势。处理单元(34)进行基于拍摄图像和姿势的处理。

Description

工具系统、工具管理方法和程序

技术领域

本发明一般涉及工具系统、工具管理方法和程序，并且更特别地涉及包括便携式工具的工具系统、工具管理方法和程序。

背景技术

专利文献1公开了一种工具系统，该工具系统包括具有利用从电池组供给的动力来激活的驱动单元的便携式工具、以及配备给该工具的摄像单元。摄像单元被布置成例如将附接到工具的输出轴的插口涵盖在其摄像范围内。摄像单元在使用工具进行作业期间拍摄作业对象(其例如可以是使用工具进行作业所针对的物体或场所)的图像。

根据专利文献1，使用摄像单元所拍摄到的图像来识别工具被设置在适当位置的作业对象(即，为了使工具准备好开始对作业对象进行作业所布置的作业对象)。也就是说，专利文献1的工具系统包括识别单元。识别单元将摄像单元所生成的拍摄图像与图像存储单元中所存储的多个基准图像进行比较，并将拍摄图像中所拍摄到的实拍作业对象识别为作业对象。另外，根据专利文献1，在发现识别单元所识别的作业对象在针对该作业对象的作业工序(working process step)方面不符合作业过程(working procedure)的情况下，工具系统例如进行停用驱动单元的处理。

然而，工具以各种姿势(方向)使用。因此，根据工具的姿势，使用由配备给该工具的摄像单元生成的拍摄图像的处理(例如，专利文献1中的作业对象的识别)可能是在可靠度或准确度降低的情况下进行的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-108633

发明内容

有鉴于上述背景，因此本发明的目的是提供一种工具系统、工具管理方法和程序，其全部都被配置或设计为减少导致使用摄像单元所生成的拍摄图像的处理的可靠度或准确度下降的可能性。

根据本发明的一方面的工具系统包括便携式工具、摄像单元、姿势检测单元和处理单元。工具包括利用从动力源供给的动力来激活的驱动单元。摄像单元被配备给工具并且生成拍摄图像。姿势检测单元被配备给工具并且检测工具的姿势。处理单元进行基于拍摄图像和姿势的处理。

根据本发明的另一方面的工具管理方法包括第一步骤、第二步骤和第三步骤。第一步骤包括：从配备给便携式工具的摄像单元获取拍摄图像，该工具包括利用从动力源供给的动力来激活的驱动单元。第二步骤包括：从配备给所述工具的姿势检测单元获取与工具的姿势有关的姿势信息。第三步骤包括：进行基于第一步骤中获取到的拍摄图像和第二步骤中获取到的姿势信息的处理。

根据本发明的又一方面的程序被设计为使得一个或多于一个处理器进行上述的工具管理方法。

附图说明

图1是根据第一实施例的工具系统的框图；

图2的A是例示该工具系统中所包括的工具的从一个角度看到的外观的立体图，图2的B是例示该工具系统中所包括的工具的从另一角度看到的外观的立体图；

图3示出该工具系统在登记模式中所要进行的操作的序列；

图4示出该工具系统在作业模式(working mode)中所要进行的操作的序列；

图5是例示该工具系统中所包括的工具的各种姿势的示意图；

图6的A是例示该工具系统分别在其工具具有第一姿势时和在其工具具有第三姿势时如何拍摄作业对象的图像的示意图，图6的B是例示由如图6的A所示的工具系统获得的拍摄图像的示意图；

图7概念性地例示该工具系统的图像校正单元如何对拍摄图像进行校正；以及

图8是根据第二实施例的工具系统的框图。

具体实施方式

(第一实施例)

(1)概述

首先，将参考图1来说明根据典型实施例的工具系统1的概述。

根据本实施例的工具系统1包括便携式工具2。工具2例如包括包含马达的驱动单元24。利用从诸如电池组201等的动力源供给的原动力(诸如电力等)来激活驱动单元24。这种类型的工具2的示例包括冲击扳手、上螺母器、油脉冲扳手、螺丝起子(包括冲击螺丝起子)、钻机、钻螺丝起子和各种其他类型的工具。使用这种类型的工具2使得用户能够进行各种机械加工作业，诸如将紧固构件(诸如螺栓或螺母等)附接到作为作业对象的工件(机械加工作业对象)上、或者穿过工件开孔等。

另外，根据本实施例的工具系统1还包括摄像单元5。摄像单元5被配备给工具2。摄像单元5生成拍摄图像。摄像单元5例如将附接到工具2的输出轴241(参见图2的A)的插口242(参见图2的A)涵盖在其摄像范围(视场)中。因此，在用户正在使用工具2进行作业时，摄像单元5拍摄作业对象的图像并且生成拍摄图像。

因此，根据本实施例的工具系统1使得能够基于例如摄像单元5所生成的拍摄图像来识别作业对象，由此使得能够例如判断用户使用工具2正进行的作业是否遵循作业过程。另外，工具系统1还使得能够基于摄像单元5所生成的拍摄图像来判断已对作业对象进行的作业是好还是差，从而根据作业对象向用户通知作业指示，并将该图像作为日志(即，作业记录)进行存储。可以看出，使用由配备给工具2的摄像单元5生成的图像(拍摄图像)例如使得能够支持用户使用工具2进行他或她的作业或者管理他或她的作业。

如图1所示，根据本实施例的工具系统1不仅包括工具2和摄像单元5，而且还包括姿势检测单元26和处理单元34。也就是说，工具系统1包括便携式工具2、摄像单元5、姿势检测单元26和处理单元34。工具2包括利用从动力源供给的动力来激活的驱动单元24。摄像单元5被配备给工具2并且生成拍摄图像。姿势检测单元26被配备给工具2并且检测工具2的姿势。处理单元34进行基于拍摄图像和姿势的处理。

根据该配置，处理单元34不仅基于由配备给工具2的摄像单元5生成的拍摄图像，而且基于由姿势检测单元26检测到的工具2的姿势，来进行处理。与处理单元34仅基于拍摄图像来进行相同处理的情形相比，这使得工具系统1能够提高由处理单元34进行的处理的可靠度和准确度。例如，如果拍摄图像具有对称性，则可能难以仅基于拍摄图像来识别作业对象。相比之下，如果工具2的姿势是已知的，则即使在拍摄图像具有对称性的情况下，也可以基于拍摄图像来更容易地识别作业对象。这实现了如下优点：减少导致使用摄像单元5所生成的拍摄图像的处理的可靠度或准确度下降的可能性。

(2)详细结构

接着，将参考图1至图2的B来说明根据本实施例的工具系统1的详细结构。

(2.1)前提

根据本实施例的工具系统1例如可用在工厂处的用于对制品进行组装作业的组装线中。特别地，在本实施例中，假定工具系统1中所包括的工具2是用于拧紧紧固构件(诸如螺栓或螺母等)的诸如冲击扳手等的紧固工具。具体地，假定本实施例应用于单个制品具有多个待紧固部位的情形，由此需要用户在单个作业场所中通过使用工具2将紧固构件附接到这些待紧固部位中的各待紧固部位上。

如本文所用，“待紧固部位”是指工件(机械加工作业对象)的要附接至紧固构件的部分。例如，如果紧固构件是螺栓，则待紧固部位是围绕且覆盖要附接至紧固构件的螺钉孔的区域。也就是说，在本实施例中，单个工件具有多个这样的待紧固部位。

如本文所使用的，“作业对象”是指假定通过使用工具2来进行作业所针对的物体(诸如工件等)或作业区域。特别地，工具2被设置在适当位置的作业对象在下文有时称为“当前作业对象”。如本文所使用的，短语“工具2被设置在适当位置”是指工具2被放置成准备好对作业对象进行作业的情形。此外，如本文所使用的，短语“被放置成准备好进行作业”不仅指工具2已与作业对象接触的情形，而且指工具2即将与作业对象接触的情形。也就是说，在工具2被设置在作业对象上的适当位置的状态下，工具2可能已与作业对象接触或者可能仍未与作业对象接触。在本实施例中，作为示例，假定单个工件的多个待紧固部位中的各待紧固部位均是作业对象。

如这里所使用的，“拍摄图像”是指摄像单元5所拍摄到的图像，并且包括静止照片(静止图像)和运动照片(动画)。“运动照片”例如还包括通过定格动画拍摄所拍摄到的一组静止照片。拍摄图像不必是由摄像单元5提供的输出数据本身。例如，拍摄图像可能根据需要经过了数据压缩、向另一数据格式的转换、从摄像单元5所拍摄到的图像中裁剪图像部分、焦点调整、亮度调整、对比度调整、或者各种其他类型的图像处理中的任何图像处理。在本实施例中，例如假定拍摄图像是全色运动照片。

此外，如本文所使用的，如果某物被“配备给”其他某物，则前者可以内置在后者中(例如，与后者不可分离地一体化)，或者可以仅作为外部构件附接到后者(例如，用例如联接器可移除地固定)。也就是说，配备给工具2的摄像单元5可以内置在工具2中或者仅作为外部构件附接到工具2，无论哪种都是适当的。

此外，如本文所使用的，“作业过程”意味着使用工具2要进行的作业的过程。例如，如果将要对单个作业对象或多个作业对象进行的一系列作业工序被定义为单个作业过程，则该作业过程表示在整个作业过程中应对单个作业对象或多个作业对象进行作业工序的顺序。更具体地，如果与要对单个作业对象进行的作业有关的指示是“作业指示”，则作业过程是表示针对单个作业过程的单个作业指示或多个作业指示以及应进行作业工序的顺序的信息。换句话说，作业过程表示作业对象与单个或多个作业工序中的哪个相对应，并且还表示相应作业工序的顺序位置。在本实施例的以下说明中，假定作业过程定义应按何顺序对单个工件中的多个作业对象进行作业(包括多个作业工序)。

(2.2)工具的结构

首先，将参考图2的A和图2的B来说明根据本实施例的工具系统1中的工具2的结构。

具体地，根据本实施例的工具系统1包括如上所述的便携式工具2。在本实施例中，工具2是被配置为通过使用电能来激活驱动单元24(参见图1)的电动工具。特别地，在本实施例中，假定工具2是冲击扳手。这种工具2可用于进行将紧固构件附接到作业对象上的紧固作业。工具2除了包括驱动单元24之外，还包括冲击机构25(参见图1)。

在这种情况下，工具2被设计为通过使用电池组201作为动力源，利用从电池组201供给的电力(电能)来激活驱动单元24。在本实施例中，假定电池组201被计入工具2的构成元件中。然而，电池组201不必是工具2的构成元件其中之一。换句话说，电池组201可以不被计入工具2的构成元件中。

工具2还包括本体20。在本体20中容纳有驱动单元24和冲击机构25。另外，如后面将说明的工具系统1中所包括的摄像单元5、姿势检测单元26、控制单元3、存储单元4和通知单元211(参见图1)也容纳在本体20中。也就是说，在本实施例中，作为工具系统1的构成元件的摄像单元5、姿势检测单元26、控制单元3、存储单元4和通知单元211容纳在工具2的本体20中，并由此与工具2一体化。

工具2的本体20包括筒体21、握持部22和附接构件23。筒体21是以筒状(例如，在本实施例中为圆筒形状)形成的。握持部22沿着相对于筒体21的周面的一部分的法线(即，沿着筒体21的半径)突出。电池组201可移除地附接到附接构件23。在本实施例中，附接构件23设置在握持部22的前端。换句话说，筒体21和附接构件23经由握持部22联接在一起。

至少驱动单元24容纳在筒体21中。驱动单元24包括马达。驱动单元24被配置为利用从作为动力源的电池组201供给到马达的动力来激活。输出轴241从筒体21的一个轴端面突出。在驱动单元24被激活时，输出轴241绕与输出轴241突出的方向对齐的转动轴Ax1转动。也就是说，驱动单元24驱动输出轴241绕转动轴Ax1转动。换句话说，在驱动单元24被激活时，转矩被施加到输出轴241，由此使得输出轴241转动。

用于转动紧固构件(诸如螺栓或螺母等)的筒状插口242可移除地附接到输出轴241上。插口242连同输出轴241一起绕输出轴241转动。用户可以根据紧固构件的大小来适当地选择附接到输出轴241的插口242的大小。根据这种配置，激活驱动单元24使得输出轴241转动，由此使得插口242连同输出轴241一起转动。如果此时将紧固构件装配到插口242中，则紧固构件连同插口242一起转动，由此完成拧紧或松开紧固构件的作业。以这种方式，工具2可以通过激活驱动单元24来完成拧紧或松开紧固构件的作业。

可选地，还可以将插口砧座代替插口242附接到输出轴241上。插口砧座也可移除地附接到输出轴241。这使得钻头(诸如螺丝起子钻头或钻机钻头等)能够经由插口砧座附接到输出轴241。

工具2包括如上所述的冲击机构25。冲击机构25被配置为在紧固转矩(的作业值)超过预定水平时，在输出轴241的转动方向上施加冲击力。这使得工具2能够向紧固构件施加更大的紧固转矩。

握持部22是用户在他或她正进行作业时要握持的部分。握持部22配备有触发开关221和正向/反向开关222。触发开关221是用于控制由驱动单元24进行的操作的接通/断开(ON/OFF)状态的开关，并且使得能够根据触发开关221被拉动的深度来调整输出轴241的转数。正向/反向开关222是用于将输出轴241的转动方向从顺时针方向切换到逆时针方向以及从逆时针方向切换到顺时针方向的开关。

附接构件23是以扁平长方体形状形成的。电池组201可移除地附接到附接构件23的与握持部22相反的一侧。

电池组201包括由树脂制成且以长方体形状形成的壳体202。壳体202内部容纳可再充电电池(诸如锂离子电池等)。电池组201向驱动单元24、控制单元3、摄像单元5和其他构成构件供给电力。

附接构件23还配备有控制面板231。控制面板231例如可以包括多个按压按钮开关232和多个LED(发光二极管)233。控制面板231使得用户能够输入工具2的各种设置并确认工具2的状态。也就是说，允许用户例如通过操作控制面板231的按压按钮开关232来改变工具2的操作模式或检查电池组201的剩余容量。

附接构件23还包括发光单元234。发光单元234例如包括LED。在用户正使用工具2进行作业时，发光单元234朝向作业对象发射光。可以通过操作控制面板231来开启(ON)和关闭(OFF)发光单元234。可替代地，发光单元234也可以在触发开关221接通时自动点亮。

(2.3)工具系统的总体结构

接着，将参考图1来说明根据本实施例的工具系统1的总体结构。

如上所述，工具系统1包括便携式工具2、摄像单元5、姿势检测单元26和控制单元3(包括处理单元34)。此外，在本实施例中，工具系统1除了包括工具2(包括电池组201)、摄像单元5、姿势检测单元26和控制单元3之外，还包括存储单元4和通知单元211。注意，存储单元4和通知单元211不是工具系统1的必要构成元件，而是可以适当地省略存储单元4和通知单元211中的至少一个。

摄像单元5、姿势检测单元26、控制单元3、存储单元4和通知单元211容纳在工具2的本体20(参见图2的A)中。在本实施例中，例如，摄像单元5和通知单元211可以容纳在筒体21中。姿势检测单元26、控制单元3和存储单元4可以容纳在握持部22或附接构件23中。

摄像单元5被配备给工具2，并且生成作为拍摄图像的数据。例如，摄像单元5可以被实现为包括图像传感器和镜头的照相机。在本实施例中，摄像单元5可以容纳在工具2的本体20(的筒体21)中，并由此以与工具2一体化的方式配备给工具2。摄像单元5被设置成朝向输出轴241的前端，以在用户正使用工具2进行作业时拍摄作业对象的图像。

具体地，摄像单元5设置在筒体21的前端部中以朝向输出轴241的前端(即，插口242)，使得附接到输出轴241的插口242落在摄像范围内(参见图2的A和图2的B)。摄像单元5的光轴被布置成与输出轴241的转动轴Ax1对齐。在本实施例中，摄像单元5被布置成使得其光轴位于从输出轴241的转动轴Ax1起的预定范围内、并且转动轴Ax1和光轴基本上彼此平行。此外，摄像单元5被配置为在控制单元3被激活时连续拍摄图像，并且以运动照片的形式生成时间序列的拍摄图像并将运动照片输出到控制单元3的处理单元34。

姿势检测单元26被配备给工具2，并且检测工具2的姿势。姿势检测单元26例如可以包括诸如加速度传感器和陀螺传感器等的传感器。在本实施例中，姿势检测单元26被配备给工具2以容纳在工具2的本体20(的握持部22或附接构件23)中并由此与工具2一体化。在本实施例中，姿势检测单元26例如包括三轴加速度传感器和三轴陀螺传感器。三轴加速度传感器检测彼此垂直的三个轴中的各轴上的加速度，并输出表示如此检测到的加速度的电气信号。三轴陀螺传感器检测绕彼此垂直的三个轴中的各轴的角速度，并输出表示如此检测到的角速度的电气信号。

姿势检测单元26可以基于例如加速度传感器的输出来检测重力方向，并且通过参考重力方向来检测例如工具2的姿势。另外，例如，姿势检测单元26还可以基于陀螺传感器的输出来检测在转动的同时移动的工具2的角速度，并且基于角速度的积分结果来进一步检测工具2的转动角度。例如，姿势检测单元26可以彼此区分地检测工具2的使握持部22从筒体21突出的方向向下(对应于重力方向)的姿势、以及工具2的使握持部22从筒体21突出的方向向上的姿势。姿势检测单元26基于传感器(包括加速度传感器和陀螺传感器)的输出来检测工具2的姿势，并且根据需要将检测结果作为与工具2的姿势有关的姿势信息提供到控制单元3的图像校正单元33。

通知单元211例如可以被实现为LED。通知单元211可以被配备给本体20的筒体21的与输出轴241相反的另一端，以由用户在作业期间容易观看(参见图2的B)。

控制单元3例如可以包括包含一个或多于一个处理器和一个或多于一个存储器的微控制器作为其主要构成元件。微控制器通过使一个或多于一个处理器执行一个或多于一个存储器中所存储的程序来进行控制单元3的功能。程序可以预先存储在存储器中。可替代地，程序也可以在存储在诸如存储卡等的非暂时性存储介质中进行分发或者经由远程通信线路下载。换句话说，程序被设计为使得一个或多于一个处理器用作控制单元3。

控制单元3进行例如驱动控制单元31、摄像控制单元32、图像校正单元33、处理单元34、通知控制单元35、判定单元36和登记单元37的功能。注意，如果在一定时间段内没有向触发开关221或控制面板231(参见图2的A)中输入操作命令，则控制单元3进入休眠模式。当在休眠模式期间向触发开关221或控制面板231中输入任何操作命令时，控制单元3被激活。

驱动控制单元31控制驱动单元24。具体地，驱动控制单元31激活驱动单元24，以使输出轴241以由触发开关221的按压深度确定的转动速度并且在由正向/反向开关222(参见图2的A)设置的转动方向上转动。

驱动控制单元31还控制驱动单元24，使得紧固转矩变为等于转矩设置(作业设置)。驱动控制单元31具有用于估计紧固转矩的大小的转矩估计功能。在本实施例中，驱动控制单元31基于驱动单元24(马达)的转数或任何其他参数来估计紧固转矩的大小，直到紧固转矩的估计值达到落座判断水平为止。在紧固转矩的估计值达到落座判断水平时，驱动控制单元31基于冲击机构25的冲程数来估计紧固转矩的大小。在发现冲击机构25的冲程数达到了基于转矩设置的阈值次数时，驱动控制单元31判断为紧固转矩应达到了转矩设置，并停止运行驱动单元24(即，马达)。这使得工具2能够用与转矩设置准确匹配的紧固转矩来将紧固构件紧固。后面将详细说明“转矩设置”。

摄像控制单元32控制摄像单元5。摄像控制单元32控制摄像单元5以使摄像单元5至少在使用工具2的作业期间拍摄作业对象的图像。以这种方式，摄像控制单元32使摄像单元5至少在使用工具2的作业期间拍摄作业对象的图像。

图像校正单元33根据工具2的姿势对拍摄图像进行校正。工具2的姿势由姿势检测单元26检测，并且与工具2的姿势有关的姿势信息根据需要被提供到图像校正单元33。也就是说，图像校正单元33具有根据生成拍摄图像时的工具2的姿势来校正由配备给工具2的摄像单元5生成的拍摄图像的能力。在这种情况下，图像校正单元33通过图像处理对拍摄图像进行各种校正。

在本实施例中，图像校正单元33根据姿势对拍摄图像至少进行旋转补偿。也就是说，图像校正单元33可以通过使拍摄图像转动到任意程度来对拍摄图像进行校正(旋转补偿)。例如，图像校正单元33可以通过将拍摄图像转动180度来获得垂直反转的拍摄图像。另外，在本实施例中，图像校正单元33还根据姿势对拍摄图像至少进行失真校正。也就是说，图像校正单元33可以通过使拍摄图像部分地扩大或缩小到任意程度来对拍摄图像进行校正(失真校正)。例如，图像校正单元33可以通过对矩形被摄体以梯形被拍摄到的拍摄图像进行失真校正，来获得矩形被摄体以矩形被拍摄到的拍摄图像。图像校正单元33根据姿势检测单元26所检测到的姿势来选择性地应用这些各种校正中的适当校正。图像校正单元33可以适当地组合进行旋转补偿和失真校正。

处理单元34进行基于拍摄图像和姿势的处理。处理单元34基本上基于拍摄图像来进行预定处理。另外，在本实施例中，处理单元34在还考虑姿势检测单元26所检测到的工具2的姿势的情况下进行预定处理。这使得工具2的拍摄图像和姿势这两者都能够反映在处理单元34所进行的处理上。

在本实施例中，处理单元34通过使用由图像校正单元33进行了校正的拍摄图像来进行处理。也就是说，处理单元34基于由摄像单元5生成且根据工具2的姿势进行了校正的拍摄图像来进行预定处理。以这种方式使用根据工具2的姿势进行了校正的拍摄图像来进行处理，这最终使得处理单元34能够进行基于拍摄图像和姿势这两者的处理。

在本实施例中，处理单元34进行用于将多个作业对象中的在拍摄图像中现场拍摄到的作业对象(以下称为“实拍作业对象”)识别为当前作业对象的处理。也就是说，处理单元34具有用于识别当前作业对象(即，工具2被设置在适当位置的作业对象)的功能。具体地，处理单元34使用与多个作业对象相对应的多个基准图像作为模板数据来对拍摄图像进行图案匹配处理，由此识别实拍作业对象。也就是说，处理单元34通过将拍摄图像与同多个作业对象相对应的多个基准图像进行比较，来识别在拍摄图像中现场拍摄到的作业对象。处理单元34将如此识别的作业对象辨识为当前作业对象。

处理单元34例如通过对从摄像单元5以运动照片格式输出的数据(即，拍摄图像)以帧为单位进行图像处理(图案匹配处理)来识别作业对象。因此，如果作业对象落在摄像单元5的摄像范围内，则处理单元34可以确定摄像单元5现在正在拍摄多个作业对象中的哪个作业对象的图像(即，实拍作业对象是多个作业对象中的哪个作业对象)。多个基准图像存储在存储单元4(图像存储单元41)中。

此外，如果如此识别的作业对象不符合由作业过程定义的作业指示，则处理单元34进行对驱动单元24的操作施加限制和发出通知中的至少一个。换句话说，处理单元34判断由处理单元34识别的作业对象(即，实拍作业对象)是否符合由预设作业过程定义的作业指示。也就是说，处理单元34判断由处理单元34识别的作业对象是否与由作业过程中所包括的作业指示指定的作业对象一致。

具体地，处理单元34从存储单元4的过程存储单元44提取与实拍作业对象相关联的作业过程的数据。然后，处理单元34判断经受由从过程存储单元44中提取的作业过程所定义的当前作业指示的作业对象是否与被识别为实拍作业对象的作业对象一致。如果这些作业对象彼此一致，则处理单元34判定为所识别的作业对象应符合由作业过程定义的作业指示。另一方面，如果这些作业对象彼此不一致，则处理单元34判定为所识别的作业对象不应符合由作业过程定义的作业指示。

在作为这种判断的结果而判定为作业对象不应符合由作业过程定义的作业指示的情况下，处理单元34进行对驱动单元24的操作施加限制和发出通知中的至少一个。如本文所使用的，“通知”不仅包括通知用户，还包括通知例如外部终端(诸如移动通信装置等)。

具体地，在判定为作业对象不应符合由作业过程定义的作业指示的情况下，即使触发开关221被拉动，处理单元34也不允许驱动单元24被激活。也就是说，仅在处理单元34判定为作业对象应符合由作业过程所定义的作业指示的情况下，才允许激活驱动单元24。因此，即使工具2被设置在不符合作业过程的作业对象上的适当位置，驱动单元24也保持停用，由此禁止进行紧固作业。这可以减少按错误顺序进行作业的可能性。可选地，在判定为作业对象不应符合由作业过程所定义的作业指示的情况下，处理单元34可以锁定触发开关221以防止用户在这种情形下拉动触发开关221。

另外，在判定为作业对象不应符合由作业过程所定义的作业指示的情况下，处理单元34使通知控制单元35激活通知单元211。因此，通知单元211用作用于向用户通知工具2现在设置在不符合作业过程的作业对象上的适当位置的用户通知单元。

也就是说，处理单元34至少进行用于识别作业对象的对象识别处理作为基于拍摄图像和姿势的预定处理。换句话说，处理单元34至少进行作业对象的识别作为(预定)处理。另外，处理单元34还进行如下的过程判断处理作为基于拍摄图像和姿势的预定处理，该过程判断处理用于将由此识别的作业对象与由作业过程定义的作业指示进行比较并判断它们的对应关系。换句话说，处理单元34进行由此识别的作业对象与由作业过程所定义的作业指示之间的对应关系的判断，作为(预定)处理。此外，如果过程判断处理的结果表明作业对象不符合作业指示，则处理单元34对驱动单元24的操作进行限制和/或进行通知。

通知控制单元35控制配备给工具2的通知单元211。通知控制单元35优选地使通知单元211在由处理单元34做出的判定是不一致的情形下(即，在判定为作业对象不应符合由作业过程定义的作业指示的情况下)和在处理单元34识别出实拍作业对象的情形下以不同的方式点亮。例如，如果由处理单元34做出的判定是不一致，则通知控制单元35可以使通知单元211以红色点亮。另一方面，如果处理单元34识别出实拍作业对象，则通知控制单元35使通知单元211以绿色点亮。这使得用户能够通过用眼睛检查通知单元211的点亮状态来辨识作业对象是否符合作业过程。可选地，在由处理单元34做出的判定不一致的状态下拉动触发开关221的情况下，通知控制单元35可以使通知单元211点亮。

判定单元36被配置为判断在紧固构件附接到待紧固部位时紧固转矩是否是正常的紧固转矩。在这种情况下，判定单元36优选地根据由作业过程定义的作业指示来判断紧固转矩是否为正常的紧固转矩。具体地，由作业过程定义的作业指示包括与作业对象相关联的目标转矩值。这使得判定单元36通过将作业指示中所包括的目标转矩值与紧固转矩进行比较来判断是否正在用由作业指示指定的紧固转矩进行作业。

如果例如在检测到冲击机构25的冲程数达到了阈值次数时驱动控制单元31停用了驱动单元24，则判定单元36判定为紧固转矩应是正常的。另一方面，如果例如在冲击机构25的冲程数达到阈值次数之前、驱动控制单元31通过断开触发开关221停用了驱动单元24，则判定单元36判定为紧固转矩应不足(异常)。判定单元36还进行用于将判定结果与待紧固部位相关联地存储在结果存储单元43中的结果存储处理。

在这种情况下，根据本实施例的工具2至少具有作业模式和登记模式作为其操作模式。如本文所使用的，“作业模式”是指用户使用工具2进行某个类型的作业的操作模式。登记模式在本文中是指将多个基准图像存储在图像存储单元41中并且将多个目标转矩值存储在转矩存储单元42中的操作模式。可以通过例如操作控制面板231来切换操作模式。可替代地，也可以通过操作与控制面板231分开设置的另一构件(诸如指拨开关等)来切换操作模式。

登记单元37在工具2的操作模式是登记模式的情况下，进行使存储单元4的图像存储单元41存储多个基准图像的图像登记处理和使存储单元4的转矩存储单元42存储多个目标转矩值的转矩登记处理。

登记单元37使转矩存储单元42将在紧固构件附接到作业对象时的转矩设置作为转矩登记处理期间的目标转矩值进行存储。具体地，在工具2的操作模式是登记模式的情况下，用户可以通过操作控制面板231来输入任何任意的转矩值，并且驱动控制单元31将所输入的转矩值设置为转矩设置。在紧固构件附接到作业对象时，登记单元37使转矩存储单元42将此时的转矩设置作为目标转矩值进行存储。

另外，登记单元37在图像登记处理期间，还使图像存储单元41将通过例如使摄像单元5拍摄作业对象的图像所生成的静止图像作为基准图像进行存储。具体地，如果工具2的操作模式是登记模式，则触发开关221还用作快门释放按钮。也就是说，在触发开关221接通时，摄像单元5生成静止图像。登记单元37使图像存储单元41将静止图像作为基准图像进行存储。

也就是说，根据本实施例，如果工具2的操作模式是登记模式，则触发开关221进行作为用于激活驱动单元24的开关的功能和作为用于生成基准图像的快门释放按钮的功能这两者。因此，在工具2的操作模式是登记模式时进行紧固作业使得登记单元37能够将转矩登记处理和图像登记处理彼此并行地进行。具体地，登记单元37使转矩存储单元42将紧固作业期间的转矩设置作为目标转矩值进行存储，并且还使图像存储单元41将紧固作业期间的作业对象的静止图像作为基准图像进行存储。

存储单元4例如可以被实现为半导体存储器，并且进行图像存储单元41、转矩存储单元42(目标值存储单元)、结果存储单元43和过程存储单元44的功能。在本实施例中，图像存储单元41、转矩存储单元42、结果存储单元43和过程存储单元44被实现为单个存储器。然而，这仅是示例，并且不应被解释为限制性的。可替代地，这些存储单元41、42、43和44也可以被实现为四个不同的存储器。还可替代地，存储单元4还可以被实现为诸如可附接到工具2以及可从工具2移除的存储卡等的存储介质。

图像存储单元41将多个基准图像与多个作业对象相关联地存储。各基准图像是通过拍摄关联的作业对象所获得的静止图像。可选地，单个作业对象可以与通过从各种角度或以多个不同大小拍摄作业对象所获得的多个基准图像相关联。

转矩存储单元42将多个目标转矩值(目标值)以与多个作业对象一对一关联的方式存储。如本文所使用的，“目标转矩值”是指在紧固构件附接到关联的作业对象时的紧固转矩的目标值。

结果存储单元43将由判定单元36针对多个待紧固部位所获得的判定结果与多个作业对象相关联地存储。推荐了如下：结果存储单元43将由判定单元36获得的判定结果以添加有表示作业时间的时间戳的状态存储。这使得能够在组装线上针对各制品区分作业对象判定结果。

过程存储单元44存储与单个作业过程或多个作业过程有关的数据。如上所述，作业过程意味着应使用工具2进行作业的过程，并且可以是定义应按以何顺序对单个工件的多个作业对象进行作业的数据。

(3)操作

接着，将参考图3至图7来说明根据本实施例的工具系统1的示例性操作。

在以下的示例中，将说明当用户在组装线上进行组装相同类型的两个制品(以下分别称为“第一制品”和“第二制品”)的作业时工具系统1如何操作。假定各制品具有四个作业对象(以下分别称为“第一作业对象、第二作业对象、第三作业对象和第四作业对象”)，并且假定用户进行使用工具2将紧固构件附接到这些作业对象中的各作业对象上的作业。

(3.1)登记模式

首先，将参考图3来说明在组装第一制品时的工具系统1的示例性操作。在这种情况下，假定工具2处于初始状态，在该初始状态下，登记单元37尚未进行图像登记处理和转矩登记处理这两者。也就是说，在初始状态下的工具2中，分别与第一作业对象、第二作业对象、第三作业对象和第四作业对象相对应的第一基准图像至第四基准图像和第一目标转矩值至第四目标转矩值尚未存储在图像存储单元41或转矩存储单元42中。

用户将工具2的操作模式设置为登记模式(在S1中)。接着，用户操作控制面板231以输入在紧固构件附接到第一作业对象时的紧固转矩的转矩值(在S2中)。驱动控制单元31将所输入的转矩值设置为针对第一作业对象的转矩设置。然后，用户通过拉动触发开关221来进行将紧固构件附接到第一作业对象上的紧固作业(在S3中)。此时，对第一作业对象进行拍摄，由此生成第一作业对象的静止图像。

在紧固作业完成时，登记单元37进行登记处理(包括图像登记处理和转矩登记处理)(在S4中)。具体地，登记单元37进行图像登记处理，该图像登记处理使图像存储单元41将在步骤S3的紧固作业期间生成的第一作业目标的静止图像作为与第一作业目标相关联的第一基准图像进行存储。另外，登记单元37还进行转矩登记处理，该转矩登记处理使转矩存储单元42将在步骤S3的紧固作业期间紧固构件附接到第一作业对象时的转矩设置作为与第一作业对象相关联的第一目标转矩值进行存储。也就是说，第一目标转矩值与第一基准图像相关联。

特别地，根据本实施例，处理单元34进行过程判断处理。因此，在登记处理中，目标转矩值被登记成包括在作业指示中。换句话说，在登记处理中，登记作业过程。在该示例中，登记单元37登记作业过程，使得指示要对第一作业对象进行的作业的作业指示成为作业过程中的第一作业指示。具体地，登记单元37将指示要对第一作业对象进行的作业的作业指示作为根据作业过程要“首先”进行的作业工序进行登记，并且该作业指示包括第一目标转矩值。

判定单元36进行结果存储处理(在S5中)，该结果存储处理使结果存储单元43将表示在紧固构件附接到第一作业对象时的紧固转矩是否是正常紧固转矩的第一判定结果与第一作业对象相关联地存储。

另外，用户遵循与第一作业对象相同的作业过程对第二作业对象至第四作业对象按该顺序顺次进行紧固作业。具体地，用户操作控制面板231以输入在紧固构件附接到第二作业对象时的紧固转矩的转矩值(在S6中)，然后进行将紧固构件附接到第二作业对象的紧固作业(在S7中)。此时，生成第二作业对象的静止图像，并且登记单元37进行登记处理(包括图像登记处理和转矩登记处理)(在S8中)。登记单元37将指示要对第二作业对象进行的作业的作业指示作为根据作业过程要“第二”进行的作业工序进行登记，并且该作业指示包括第二目标转矩值。判定单元36进行结果存储处理(在S9中)，该结果存储处理使结果存储单元43存储表示步骤S7的紧固作业期间的紧固转矩是否是正常的紧固转矩的第二判定结果。

在对第二作业对象的紧固作业完成时，用户对第三作业对象进行紧固作业。具体地，用户操作控制面板231以输入在紧固构件附接到第三作业对象时的紧固转矩的转矩值(在S10中)，然后进行将紧固构件附接到第三作业对象的紧固作业(在S11中)。此时，生成第三作业对象的静止图像，并且登记单元37进行登记处理(包括图像登记处理和转矩登记处理)(在S12中)。登记单元37将指示要对第三作业对象进行的作业的作业指示作为根据作业过程要“第三”进行的作业工序进行登记，并且该作业指示包括第三目标转矩值。判定单元36进行结果存储处理(在S13中)，该结果存储处理使结果存储单元43存储表示步骤S11的紧固作业期间的紧固转矩是否是正常的紧固转矩的第三判定结果。

尽管在图3中未示出，但在对第三作业对象的紧固作业完成时，用户对第四作业对象进行紧固作业。还对第四作业对象进行与步骤S10至S13相同的一系列处理步骤。因此，登记单元37将指示要对第四作业对象进行作业的作业指示作为根据作业过程要“第四”进行的作业工序进行登记，并且该作业指示包括第四目标转矩值。

(3.2)作业模式

在登记模式下组装第一制品的作业(即，对第一作业对象至第四作业对象的紧固作业)结束时，用户进行组装第二制品的作业。接着，将参考图4来说明在用户进行组装第二制品的作业时的工具系统1的示例性操作。

用户操作控制面板231以将工具2的操作模式从登记模式切换到作业模式(在S21中)。然后，用户在工具2的操作模式设置为作业模式的状态下进行组装第二制品的作业。

首先，为了将紧固构件附接到第一作业对象上，用户将工具2设置在第一作业对象上的适当位置。此时，摄像单元5生成第二制品的第一作业对象的拍摄图像。图像校正单元33根据由姿势检测单元26检测到的工具2的姿势，对由摄像单元5生成的第一作业对象的拍摄图像进行校正(在S22中)。后面将在“(3.3)图像校正”部分中详细说明图像校正单元33如何对拍摄图像进行校正。

处理单元34使用由图像校正单元33进行了校正的拍摄图像，进行将第一作业对象识别为实拍作业对象的对象识别处理(在S23中)。此外，处理单元34进行判断由此识别的第一作业对象与由作业过程定义的作业指示之间的对应关系的过程判断处理(在S24中)。也就是说，处理单元34基于由摄像单元5生成并根据工具2的姿势进行了校正的拍摄图像来进行预定处理(即，对象识别处理和过程判断处理)。以这种方式使用根据工具2的姿势进行了校正的拍摄图像来进行处理最终使得处理单元34能够进行基于拍摄图像和姿势这两者的处理。

在进行过程判断处理时，处理单元34判断如此识别的作业对象是否符合由作业过程定义的作业指示，即，作业对象是否符合作业过程。此时，处理单元34将从过程存储单元44读出的作业过程中的下一个作业指示与所识别的实拍作业对象进行比较。在这种情况下，作业过程中的下一个作业指示(即，要“首先”进行的作业工序的作业指示)是要对第一作业对象进行的作业。因此，处理单元34发现所识别的作业对象和作业指示中所包括的作业对象这两者都与第一作业对象一致。

如果在过程判断处理中做出的判定表示一致(即，如果如此识别的作业对象符合由作业过程定义的作业指示)，则处理单元34将作业指示中所包括的目标转矩值设置为转矩设置。也就是说，如果所识别的作业对象是第一作业对象，则处理单元34将与第一作业对象相关联的第一目标转矩值设置为转矩设置(在S25中)。

更具体地，处理单元34在识别出实拍作业对象时，从转矩存储单元42获取与实拍作业对象相关联的目标转矩值。然后，处理单元34可以将如此获取到的目标转矩值设置为转矩设置。另外，一旦处理单元34识别出了实拍作业对象，处理单元34就将与实拍作业对象相关联的目标转矩值作为转矩设置进行保持，直到在拍摄图像中拍摄到另一作业对象为止。这使得即使例如处理单元34紧挨在开始紧固作业之前已变得不能识别实拍作业对象，也能够以与实拍作业对象相关联的目标转矩值将紧固构件紧固。

在这种状态下，用户进行将紧固构件附接到第一作业对象上的紧固作业(在S26中)。判定单元36进行结果存储处理(在S27中)，该结果存储处理使结果存储单元43将表示在紧固构件附接到第一作业对象时的紧固转矩是否是正常的紧固转矩的第一判定结果与第一作业对象相关联地存储。

另一方面，如果例如用户未能遵循作业过程，则在过程判断处理中做出的判定可能表示不一致，即，所识别的作业对象可能不符合由作业过程定义的作业指示。如果在过程判断处理中做出的判定表示不一致，则限制(暂停)驱动单元24的操作并且使通知单元211点亮。这使得用户能够注意到他或她未能遵循正确的作业过程。

另外，用户遵循与第一作业对象相同的作业过程对第二作业对象至第四作业对象按该顺序顺次进行紧固作业。具体地，为了将紧固构件附接到第二作业对象上，用户将工具2设置在第二作业对象上的适当位置。作为响应，图像校正单元33根据由姿势检测单元26检测到的工具2的姿势对由摄像单元5生成的第二作业对象的拍摄图像进行校正(在S28中)。然后，处理单元34使用由图像校正单元33进行了校正的拍摄图像来进行将第二作业对象识别为实拍作业对象的对象识别处理(在S29中)。此外，处理单元34进行判断由此识别的第二作业对象与由作业过程定义的作业指示之间的对应关系的过程判断处理(在S30中)。在这种情况下，作业过程中的下一个作业指示(即，要“第二”进行的作业工序的作业指示)是要对第二作业对象进行的作业。因此，处理单元34发现所识别的作业对象和作业指示中所包括的作业对象这两者都与第二作业对象一致。

因此，处理单元34将与第二作业对象相关联的第二目标转矩值设置为转矩设置(在S31中)。在这种状态下，用户进行将紧固构件附接到第二作业对象上的紧固作业(在S32中)。判定单元36进行结果存储处理(在S33中)，该结果存储处理使结果存储单元43将表示在紧固构件附接至第二作业对象时的紧固转矩是否是正常的紧固转矩的第二判定结果与第二作业对象相关联地存储。

在对第二作业对象的紧固作业完成时，用户对第三作业对象进行紧固作业。具体地，为了将紧固构件附接到第三作业对象上，用户将工具2设置在第三作业对象上的适当位置。作为响应，图像校正单元33根据由姿势检测单元26检测到的工具2的姿势来对由摄像单元5生成的第三作业对象的拍摄图像进行校正(在S34中)。然后，处理单元34使用由图像校正单元33进行了校正的拍摄图像来进行将第三作业对象识别为实拍作业对象的对象识别处理(在S35中)。此外，处理单元34进行判断由此识别的第三作业对象与由作业过程定义的作业指示之间的对应关系的过程判断处理(在S36中)。在这种情况下，作业过程中的下一个作业指示(即，要“第三”进行的作业工序的作业指示)是要对第三作业对象进行的作业。因此，处理单元34发现所识别的作业对象和作业指示中所包括的作业对象这两者都与第三作业对象一致。

因此，处理单元34将与第三作业对象相关联的第三目标转矩值设置为转矩设置(在S37中)。在这种状态下，用户进行将紧固构件附接到第三作业对象上的紧固作业(在S38中)。判定单元36进行结果存储处理(在S39中)，该结果存储处理使结果存储单元43将表示在紧固构件附接至第三作业对象时的紧固转矩是否是正常的紧固转矩的第三判定结果与第三作业对象相关联地存储。

尽管在图4中未示出，但在对第三作业对象的紧固作业完成时，用户对第四作业对象进行紧固作业。还对第四作业对象进行与步骤S34至S39相同的一系列处理步骤。具体地，处理单元34使用根据工具2的姿势进行了校正的第四作业对象的拍摄图像来将第四作业对象识别为实拍作业对象，并判断由此识别的第四作业对象与由作业过程定义的作业指示之间的对应关系。然后，处理单元34将与第四作业对象相关联的第四目标转矩值设置为转矩设置。

(3.3)图像校正

接着，将参考图5至图7来说明图像校正单元33如何校正拍摄图像。

在本实施例中，如上所述，图像校正单元33根据由姿势检测单元26检测到的工具2的姿势来校正拍摄图像。

在本实施例中，如图5所示，假定姿势检测单元26所要检测的工具2的姿势至少包括第一姿势P1至第四姿势P4。这些第一姿势P1至第四姿势P4分别与四个不同方向相对应，其中各方向是在前视图中通过在垂直面设置为作业对象的状态下(例如，在转动轴Ax1与水平面对齐的状态下)使工具2的本体20绕输出轴241的转动轴Ax1每步转动90度来定义的。

图5示意性例示处于各个姿势的工具2的外观。具体地，第一姿势P1是工具2的如下姿势：如图5的实线所示，握持部22从筒体21向下(即，沿重力方向)突出。第二姿势P2是工具2的如下另一姿势：如图5的假想线(双点链线)所示，握持部22从筒体21向右(即，沿水平方向)突出。第三姿势P3是工具2的又一姿势：如图5的假想线(双点链线)所示，握持部22从筒体21向上突出。第四姿势P4是工具2的另一姿势：如图5的假想线(双点链线)所示，握持部22从筒体21向左(即，沿水平方向)突出。

在假定工具2可以具有这些各种姿势中的任何姿势的情况下，例如，如果拍摄图像具有对称性，则可能难以仅基于拍摄图像来识别作业对象。例如，假定在如图6的A所示沿着垂直面配置的盘状工件W1上存在第一作业对象T1至第四作业对象T4的情形。这些作业对象T1-T4沿着盘状工件W1的圆周按规则间隔布置。在这种情况下，难以仅基于拍摄图像来识别作业对象。例如，通过在工具2具有握持部22从筒体21向下突出的第一姿势P1时拍摄第一作业对象T1的图像所生成的拍摄图像Im1将与通过在工具2具有握持部22从筒体21向上突出的第三姿势P3时拍摄第三作业对象T3的图像所生成的拍摄图像Im1相同。也就是说，如果如图6的A所示分别在工具2具有第一姿势P1时和在工具2具有第三姿势P3时拍摄第一作业对象T1和第三作业对象T3，则如此得到的拍摄图像Im1将都如图6的B所示。因此，如果工具2的姿势是未知的，则难以仅基于拍摄图像Im1来区分诸如这些等的“第一作业对象T1”和“第三作业对象T3”。

相比之下，根据本实施例，工具2的姿势由姿势检测单元26检测，由此使得即使在这种情况下也能够识别作业对象。具体地，如果在获得图6的B所示的拍摄图像Im1的情况下工具2具有第一姿势P1，则拍摄图像中所拍摄到的作业对象是“第一作业对象T1”。另一方面，如果在获得图6的B所示的拍摄图像Im1的情况下工具2具有第三姿势P3，则拍摄图像中所拍摄到的作业对象是“第三作业对象T3”。以这种方式，考虑工具2的姿势使得能够基于拍摄图像将“第一作业对象T1”和“第三作业对象T3”彼此区分开。

因此，根据本实施例，图像校正单元33根据姿势检测单元26所要检测的工具2的姿势，通过例如如图7所示的旋转补偿来对拍摄图像进行校正。具体地，如图7所示，如果姿势检测单元26所检测到的工具2的姿势是第一姿势P1，则图像校正单元33在不使拍摄图像Im1转动的情况下生成校正后的拍摄图像Im11。另一方面，如果姿势检测单元26所检测到的工具2的姿势是第三姿势P3，则图像校正单元33通过使拍摄图像Im1转动180度来生成校正后的拍摄图像Im13。可以看出，可以基于根据工具2的姿势进行了校正的拍摄图像Im11、Im13来将拍摄图像中所拍摄到的作业对象彼此区分开。

此外，即使工具2的姿势的差异不如图5所示的示例那样显著，根据工具2的略微倾斜，摄像单元5所生成的拍摄图像也可能引起细微差异。拍摄图像中的这种细微差异也可以通过使图像校正单元33根据姿势检测单元26所要检测的工具2的姿势对拍摄图像进行校正来补偿。例如，即使在将工具2以具有相同的第一姿势P1的状态使用时，用户所把持的工具2也可能根据用户是惯用右手还是惯用左手而相对于工件对象的正面的法线向右或向左略微倾斜。具体地，如果正把持工具2的用户是用他或她的左手握持工具2的惯用左手的人，则与用他或她的右手握持工具2的惯用右手的用户相比，拍摄图像往往是从稍微偏左侧拍摄到的。即使在这种情形下，不论拍摄图像是由惯用右手的人还是惯用左手的人拍摄到的，通过使图像校正单元33根据姿势检测单元26所检测到的工具2的姿势对拍摄图像进行校正，这两个人中的任何人所拍摄到的拍摄图像都可以变为相同的图像。

(4)变形例

注意，上述第一实施例仅是本发明的各种实施例中的典型实施例，并且不应被解释为限制性的。相反，可以在未背离本发明的范围的情况下，根据设计选择或任何其它因素以各种方式容易地修改第一实施例。在本说明书中要参考的图全部是示意图。这些图上例示的各个构成元件的尺寸(包括厚度)的比并不总是反映这些构成元件的实际尺寸比。此外，根据第一实施例的工具系统1的功能也可以被实现为工具管理方法、(计算机)程序或存储有该程序的非暂时性存储介质。根据一方面的工具管理方法包括第一步骤、第二步骤和第三步骤。第一步骤包括从配备给便携式工具2的摄像单元5获取拍摄图像。工具2包括利用从动力源供给的动力来激活的驱动单元24。第二步骤包括从姿势检测单元26获取与工具2的姿势有关的姿势信息。姿势检测单元26被配备给工具2。第三步骤包括进行基于第一步骤中获取到的拍摄图像Im1和第二步骤中获取到的姿势信息的处理(参见图4所示的S23、S24、S29、S30、S35和S36)。根据另一方面的程序被设计为使得一个或多于一个处理器进行上述的工具管理方法。

接着，将逐个列举第一实施例的变形例。注意，可以适当地组合采用以下要说明的变形例。在以下的说明中，具有与上述第一实施例的对应物相同的功能的任何构成元件将由与该对应物的附图标记相同的附图标记指定，并且这里将适当地省略其说明。

根据本发明的工具系统1例如在其控制单元3中包括计算机系统。计算机系统可以包括处理器和存储器作为主要硬件组件。可以通过使处理器执行计算机系统的存储器中所存储的程序来进行根据本发明的工具系统1的功能。程序可以预先存储在计算机系统的存储器中。可替代地，程序也可以通过远程通信线路下载，或者在记录在诸如存储卡、光盘或硬盘驱动器(其中的任何对于计算机系统均是可读的)等的一些非暂时性存储介质中之后进行分发。计算机系统的处理器可以由包括半导体集成电路(IC)或大规模集成电路(LSI)的单个或多个电子电路构成。如本文所使用的，诸如IC或LSI等的“集成电路”根据其集成的程度而被称为不同的名称。集成电路的示例包括系统LSI、超大规模集成电路(VLSI)和特大规模集成电路(ULSI)。可选地，还可以采用在制造了LSI之后要编程的现场可编程门阵列(FPGA)或者允许重新配置LSI内部的连接或电路区段的重新配置的逻辑器件作为处理器。这些电子电路可以一起集成在单个芯片上或分布在多个芯片上，无论哪种都是适当的。这些多个芯片可以一起聚合在单个装置中或者分布在多个装置中，而没有限制。如本文所使用的，“计算机系统”包括包含一个或多于一个处理器和一个或多于一个存储器的微控制器。因此，微控制器也可以被实现为包括半导体集成电路或大规模集成电路的单个或多个电子电路。

此外，在上述实施例中，工具系统1的至少一些功能一起集成在单个外壳(本体20)中。然而，这不是工具系统1的必要配置。可替代地，工具系统1的这些构成元件可以分布在多个不同的外壳中。例如，控制单元3的一些功能可以设置在与工具2的本体20分开设置的外壳中。还可替代地，控制单元3的至少一些功能例如也可以被实现为服务器或云计算系统。

注意，工具系统1不必应用于在工厂组装制品的组装线，而是也可以找到任何其他应用。

在上述第一实施例中，工具2是冲击扳手。然而，工具2不必是冲击扳手，而是例如也可以是上螺母器或油脉冲扳手。可替代地，工具2例如也可以是用于拧紧螺钉(作为紧固构件)的螺丝起子(包括冲击螺丝起子)。在这种情况下，钻头(诸如螺丝起子钻头等)而不是插口242附接到工具2。此外，工具2不必被配置为由电池组201供电，而是还可以被配置为由AC电源(商用电源)供电。此外，工具2不必是电动工具，而是也可以是气动工具，该气动工具包括利用从空气压缩机(动力源)供给的压缩空气(动力)进行操作的气动马达(驱动单元)。

此外，在上述第一实施例中，假定作业对象是单个工件中的多个待紧固部位中的各待紧固部位。然而，这仅是示例，并且不应被解释为限制性的。可替代地，作业对象也可以是具有多个待紧固部位的模块、零件或制品。在这种情况下，单个作业对象的多个待紧固部位可以具有相同的目标转矩值或相互不同的目标转矩值。

此外，处理单元34仅需要进行基于拍摄图像和工具的姿势的处理，并且不必被配置为如第一实施例那样进行作业对象的识别作为处理。例如，处理单元34可以进行将图像作为日志输出(包括将图像写入存储器)的处理。在这种情况下，处理单元34将由图像校正单元33进行了校正的拍摄图像作为日志输出。这使得处理单元34能够将适合于用户确认或适合于计算机分析的图像作为日志输出。

可替代地，处理单元34例如还可以进行向用户指示要进行的作业的处理。在这种情况下，处理单元34基于由图像校正单元33进行了校正的拍摄图像来向用户指示要进行的作业。这可以提高由处理单元34给出的作业指示的可靠度。此外，处理单元34还可以进行判断已进行的作业是好还是差的处理。在这种情况下，处理单元34基于由图像校正单元33进行了校正的拍摄图像来判断已进行的作业是好还是差。这可以提高由处理单元34对已进行的作业做出的通过/不通过判定的准确度。

在上述第一实施例中，姿势检测单元26包括加速度传感器和陀螺传感器。然而，该配置仅是示例，并且不应被解释为限制性的。可替代地，姿势检测单元26可以包括仅加速度传感器或仅陀螺传感器。此外，加速度传感器或陀螺传感器不必是三轴传感器，而是也可以是用于检测单轴或双轴加速度或角速度的传感器。可选地，代替加速度传感器和陀螺传感器、或者除了加速度传感器和陀螺传感器之外，姿势检测单元26可以包括用于检测除加速度和角速度以外的物理量的传感器。姿势检测单元26可以使用摄像单元5所生成的拍摄图像来检测姿势。此外，姿势检测单元26还可以使用诸如全球定位系统(GPS)等的全球导航卫星系统。

可选地，工具2可以包括用于测量紧固转矩的转矩传感器。在这种情况下，驱动控制单元31控制驱动单元24，使得转矩传感器所测量到的紧固转矩变为转矩设置。此外，判定单元36可以通过将转矩传感器的测量结果与目标转矩值进行比较来判断紧固转矩是否正常。在发现转矩传感器的测量结果落在基于目标转矩值的预定范围内的情况下，判定单元36判定为紧固转矩应是正常的紧固转矩。另一方面，在发现转矩传感器的测量结果落在基于目标转矩值的预定范围之外的情况下，判定单元36判定为紧固转矩应是不足的(异常的)紧固转矩。

注意，图像登记处理不必是使图像存储单元41将摄像单元5所生成的静止图像作为基准图像进行存储的处理。可替代地，图像登记处理也可以是将从服务器下载的静止图像作为基准图像登记到图像存储单元41的处理、或者将从诸如存储卡等的外部存储器获取到的静止图像作为基准图像登记到图像存储单元41的处理。

此外，通知单元211不必是诸如LED等的发光单元，而是还可以被实现为诸如液晶显示器或有机电致发光(EL)显示器等的图像显示装置。可选地，通知单元211可以通过除显示以外的任何手段进行通知(呈现)。例如，通知单元211也可以被实现为发出声音(包括语音)的扬声器或蜂鸣器。在这种情况下，通知控制单元35优选地使通知单元211在由处理单元34做出的判定表示不一致的情形下和在处理单元34识别出实拍作业对象的情形下发出不同的声音。还可替代地，通知单元211也可以被实现为产生振动的振动器或者用于将通知信号发送到设置在工具2外部的外部终端(诸如移动通信装置等)的发送器。可选地，通知单元211还可以组合地具有选自显示、发出声音、产生振动和建立通信中的两个或多于两个功能。

存储单元4可以存储表示要对多个作业对象进行作业工序的预定顺序的作业过程数据。在这种情况下，处理单元34根据作业过程从多个基准图像中选择供在图像处理(图案匹配)中使用的基准图像。具体地，处理单元34从多个基准图像中优先选择与在即将发生的作业工序中要处理的即将来临的作业对象相对应的一个基准图像。如本文所使用的，“即将来临的作业对象”是在上次识别的作业对象之后要处理的作业对象。处理单元34进行将被选择为模板数据的基准图像与拍摄图像进行比较的图像处理。也就是说，处理单元34通过根据作业过程预测下次在拍摄图像中要拍摄的作业对象来选择基准图像。这使得处理单元34能够在更短的时间内识别拍摄图像中所拍摄到的作业对象。

可选地，处理单元34还可被配置为通过对摄像单元5所拍摄到的图像进行图像处理来确定附接到工具2的插口242的类型。如本文所使用的，“类型”是用于将不同零件彼此区分开的信息，并且包括与大小(尺寸或长度)、形状或材料有关的至少一个信息。在本实施例中，处理单元34被配置为确定附接到工具2的插口242的长度。处理单元34根据插口242的长度来校正目标转矩值，并将如此校正的目标转矩值设置为转矩设置。例如，处理单元34通过将目标转矩值乘以与插口242的长度相对应的系数来校正与实拍作业对象相关联的目标转矩值，并将如此校正的目标转矩值设置为转矩设置。也就是说，处理单元34控制驱动单元24，使得紧固转矩变为等于校正后的目标转矩值。这可以减少根据插口242的长度的紧固转矩的偏差。

可选地，处理单元34还可被配置为根据所检测到的插口242的长度(或类型)来确定转矩设置。在存储单元4中，存储有与插口242的各种长度一对一地相对应的转矩值。处理单元34从存储单元4获取与所确定的插口242的长度相对应的转矩值，并且将基于如此获取到的转矩值的值设置为转矩设置。例如，处理单元34可以将从存储单元4获取到的转矩值设置为转矩设置。这使得能够以与插口242的类型相对应的转矩值进行紧固作业。

此外，摄像单元5所生成的拍摄图像不必是运动照片，而是例如还可以是紧固作业完成时的静止照片。如果拍摄图像是静止照片，则判定单元36使结果存储单元43将图像拍摄单元5所生成的静止照片与判定结果相关联地存储。这使得用户能够确认例如紧固转矩已被证实不足的作业对象的静止照片。

摄像单元5不必被配备给本体20的筒体21，而是例如也可被配备给本体20的附接构件23或者电池组201。同样，也可以适当地改变控制单元3、存储单元4和其他组件的布置。

此外，在登记模式下的图像登记处理中，也可以将姿势检测单元26所检测到的工具2的姿势与摄像单元5所生成的基准图像相关联地存储在存储单元4(图像存储单元41)中。这使得能够将基准图像与工具2的姿势彼此关联地登记。因此，在作业模式中，一旦检测到了拍摄图像和工具2的姿势，处理单元34就可以比较与相同姿势相关联的基准图像和拍摄图像。

(第二实施例)

在根据第二实施例的工具系统1A中，如图8所示，从控制单元3省略了图像校正单元33(参见图1)的功能，这是与根据第一实施例的工具系统1的主要区别。在以下的说明中，本第二实施例中的具有与上述第一实施例的对应物相同功能的任何构成元件将由与该对应物的附图标记相同的附图标记指定，并且这里将适当地省略其说明。

在本实施例中，处理单元34接收由基于拍摄图像的第一信息和基于姿势的第二信息构成的两个输入信息，并由此进行基于第一信息和第二信息这两者的处理。也就是说，在本实施例中，省略了图像校正单元33，因此由摄像单元5生成的拍摄图像(第一信息)和与由姿势检测单元26检测到的工具2的姿势有关的姿势信息(第二信息)被提供到处理单元34、而不是图像校正单元33。在这种情况下，拍摄图像由配备给工具2的摄像单元5生成，并且在需要时被供给至处理单元34。另一方面，工具2的姿势由姿势检测单元26检测，并且在需要时将与工具2的姿势有关的姿势信息提供到处理单元34。

也就是说，处理单元34接收(尚未校正的)拍摄图像和姿势信息这两个信息，而不是根据工具2的姿势进行了校正的校正后的拍摄图像。然后，处理单元34基于这两个信息(即，第一信息和第二信息)来进行预定处理。因此，在本实施例中，处理单元34通过代替如第一实施例那样间接地使用拍摄图像和工具的姿势(即，使用根据工具2的姿势进行了校正的拍摄图像)而是直接使用拍摄图像和工具的姿势来进行预定处理。

本实施例的配置还使得处理单元34能够考虑工具2的姿势。因此，即使例如拍摄图像具有对称性，处理单元34也可以基于拍摄图像和工具2的姿势来识别作业对象。例如，假定在如图6的A所示、工具系统1A分别在工具2具有第一姿势P1时和在工具2具有第三姿势P3时拍摄到了第一作业对象T1和第三作业对象T3的情形下，如图6的B所示获得了相同的拍摄图像Im1。即使在这种情形下，处理单元34也仍可以通过判断在获得拍摄图像Im1时的工具2的姿势是第一姿势P1还是第三姿势P3来将“第一作业对象T1”和“第三作业对象T3”彼此区分开。

另外，如图8所示，根据本实施例的工具系统1A还包括姿势呈现单元38。姿势呈现单元38根据姿势检测单元26所获得的检测结果来呈现姿势信息。在本实施例中，例如，姿势呈现单元38通过使用通知单元211来呈现姿势信息。如果通知单元211是LED，则优选地根据姿势检测单元26所检测到的工具2的姿势来使通知单元211以不同的方式点亮。例如，如果工具2具有第一姿势P1，则姿势呈现单元38可以使通知单元211以红色点亮。另一方面，如果工具2具有第三姿势P3，则姿势呈现单元38可以使通知单元211以绿色点亮。

这样的姿势呈现单元38可以例如通过向用户呈现工具2的姿势来提示用户以特定姿势使用工具2。

此外，在本实施例中，处理单元34可以接收两个信息，即，基于拍摄图像的第一信息和基于工具2的姿势的第二信息。第一信息可以是由摄像单元5拍摄到的图像本身、或者通过对拍摄图像进行诸如校正等的适当类型的处理所获得的信息，无论哪种都是适当的。同样，第二信息可以是与由姿势检测单元26检测到的工具2的姿势有关的信息本身、或者是通过对与工具2的姿势有关的信息进行适当类型的处理(诸如将姿势信息乘以预定系数等)所获得的信息，无论哪种都是适当的。

注意，姿势呈现单元38不是根据本实施例的工具系统1A的必要构成元件。也就是说，可以从第二实施例的配置适当地省略姿势呈现单元38。

姿势呈现单元38也可根据需要应用于根据第一实施例的工具系统1。

可选地，可以适当地组合针对第一实施例(包括其变形例)所述的各种配置来采用针对第二实施例(包括其变形例)所述的配置。

(概括)

从上述说明可以看出，根据第一方面的工具系统(1,1A)包括便携式工具(2)、摄像单元(5)、姿势检测单元(26)和处理单元(34)。工具(2)包括利用从动力源供给的动力来激活的驱动单元(24)。摄像单元(5)被配备给工具(2)并且生成拍摄图像。姿势检测单元(26)被配备给工具(2)并且检测工具(2)的姿势。处理单元(34)进行基于拍摄图像和姿势的处理。

根据该方面，处理单元(34)不仅基于由配备给工具(2)的摄像单元(5)生成的拍摄图像，而且基于由姿势检测单元(26)检测到的工具(2)的姿势，来进行处理。与处理单元(34)仅基于拍摄图像来进行相同处理的情形相比，这提高了由处理单元(34)进行的处理的可靠度和准确度。例如，如果拍摄图像具有对称性，则可能难以仅基于拍摄图像来识别作业对象。相反，如果工具(2)的姿势是已知的，则即使在拍摄图像具有对称性的情况下，也可以基于拍摄图像来更容易地识别作业对象。这实现了如下的优点：减少导致使用摄像单元(5)所生成的拍摄图像的处理的可靠度或准确度下降的可能性。

可以结合第一方面来实现的根据第二方面的工具系统(1,1A)还包括图像校正单元(33)。图像校正单元(33)根据姿势来校正拍摄图像。处理单元(34)通过使用由图像校正单元(33)校正后的拍摄图像来进行处理。

该方面使得处理单元(34)能够通过使用由图像校正单元(33)进行了校正的拍摄图像进行处理来进行基于拍摄图像和姿势的处理。

在可以结合第二方面来实现的根据第三方面的工具系统(1,1A)中，图像校正单元(33)根据姿势对拍摄图像至少进行旋转补偿。

该方面使得能够通过对拍摄图像进行校正来补偿由于例如工具(2)的转动而引起的姿势的变化。

在可以结合第二方面或第三方面来实现的根据第四方面的工具系统(1,1A)中，图像校正单元(33)根据姿势对拍摄图像至少进行失真校正。

该方面使得能够通过对拍摄图像进行校正来补偿由于例如工具(2)的倾斜而引起的姿势的变化。

在可以结合第一方面至第四方面中任一方面来实现的根据第五方面的工具系统(1,1A)中，处理单元(34)接收由基于拍摄图像的第一信息和基于姿势的第二信息构成的两个输入信息，并由此进行基于第一信息和第二信息这两者的处理。

该方面消除了进行用于校正拍摄图像的处理的需要，由此有助于加速处理。

可以结合第一方面至第五方面中任一方面来实现的根据第六方面的工具系统(1,1A)还包括姿势呈现单元(38)。姿势呈现单元(38)基于姿势检测单元(26)所获得的检测结果来呈现姿势信息。

该方面使得能够基于姿势检测单元(26)所获得的检测结果来向用户呈现与工具(2)的姿势有关的信息。

在可以结合第一方面至第六方面中任一方面来实现的根据第七方面的工具系统(1,1A)中，处理单元(34)至少进行作业对象的识别作为处理。

该方面使得能够基于拍摄图像和姿势来识别作业对象。

在可以结合第七方面来实现的根据第八方面的工具系统(1,1A)中，处理单元(34)进行所识别的作业对象与由作业过程定义的作业指示之间的对应关系的判断，作为处理。

该方面使得能够基于拍摄图像和姿势来确定作业过程。

在可以结合第一方面至第八方面中任一方面来实现的根据第九方面的工具系统(1,1A)中，姿势检测单元(26)包括加速度传感器和陀螺传感器中的至少一个。

该方面使得能够通过使传感器检测工具(2)的加速度和工具(2)的角速度中的至少一个来检测工具(2)的姿势。

根据第十方面的工具管理方法包括第一步骤、第二步骤和第三步骤。第一步骤包括从配备给便携式工具(2)的摄像单元(5)获取拍摄图像，该便携式工具(2)包括利用从动力源供给的动力来激活的驱动单元(24)。第二步骤包括从配备给工具(2)的姿势检测单元(26)获取与工具(2)的姿势有关的姿势信息。第三步骤包括进行基于第一步骤中获取到的拍摄图像和第二步骤中获取到的姿势信息的处理。

该方面实现了如下优点：减少导致使用摄像单元(5)所生成的拍摄图像的处理的可靠度或准确度下降的可能性。

根据第十一方面的程序被设计为使得一个或多于一个处理器进行根据第十方面的工具管理方法。

该方面实现了如下优点：减少导致使用摄像单元(5)所生成的拍摄图像的处理的可靠度或准确度下降的可能性。

注意，这些不是本发明的唯一方面，而是根据第一实施例和第二实施例(包括其变形例)的工具系统(1,1A)的各种配置也可以被实现为工具管理方法或程序。

注意，根据第二方面至第九方面的构成元素不是工具系统(1,1A)的必要构成元素，而是可以适当地省略。

附图标记说明

1,1A 工具系统

2 工具

5 摄像单元

24 驱动单元

26 姿势检测单元

33 图像校正单元

34 处理单元

38 姿势呈现单元

Claims (11)

1.一种工具系统，包括：

便携式工具，其包括驱动单元，所述驱动单元被配置为利用从动力源供给的动力来激活；

摄像单元，其被配备给所述工具，并且被配置为生成拍摄图像；

姿势检测单元，其被配备给所述工具，并且被配置为检测所述工具的姿势；以及

处理单元，其被配置为进行基于所述拍摄图像和所述姿势的处理。

2.根据权利要求1所述的工具系统，还包括图像校正单元，所述图像校正单元被配置为根据所述姿势来校正所述拍摄图像，

其中，所述处理单元被配置为通过使用由所述图像校正单元校正后的拍摄图像来进行所述处理。

3.根据权利要求2所述的工具系统，其中，

所述图像校正单元被配置为根据所述姿势对所述拍摄图像至少进行旋转补偿。

4.根据权利要求2或3所述的工具系统，其中，

所述图像校正单元被配置为根据所述姿势对所述拍摄图像至少进行失真校正。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的工具系统，其中，

所述处理单元被配置为接收基于所述拍摄图像的第一信息和基于所述姿势的第二信息这两个输入信息，并由此基于所述第一信息和所述第二信息这两者来进行所述处理。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的工具系统，还包括姿势呈现单元，所述姿势呈现单元被配置为基于所述姿势检测单元所获得的检测结果来呈现姿势信息。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的工具系统，其中，

所述处理单元被配置为至少进行作业对象的识别作为所述处理。

8.根据权利要求7所述的工具系统，其中，

所述处理单元被配置为进行所识别的作业对象与由作业过程所定义的作业指示之间的对应关系的判断作为所述处理。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的工具系统，其中，

所述姿势检测单元包括加速度传感器和陀螺传感器中的至少一个。

10.一种工具管理方法，包括：

第一步骤，用于从配备给便携式工具的摄像单元获取拍摄图像，所述便携式工具包括驱动单元，所述驱动单元被配置为利用从动力源供给的动力来激活；

第二步骤，用于从配备给所述工具的姿势检测单元获取与所述工具的姿势有关的姿势信息；以及

第三步骤，用于进行基于所述第一步骤中获取到的拍摄图像和所述第二步骤中获取到的姿势信息的处理。

11.一种程序，其被设计为使得一个或多于一个处理器进行根据权利要求10所述的工具管理方法。

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