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Die Erfindung betrifft eine Werkzeugvorrichtung sowie ein Verfahren zum Steuern einer Verlagerung eines Werkzeugs.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 103 49 361 A1 sind ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Positionieren eines Handhabungsgeräts bekannt, insbesondere eines Werkzeugs eines Mehrachs-Industrieroboters, welches positionsgenau in einem Zielpunkt positioniert werden soll. Dabei wird eine Position des zu positionierenden Teils des Handhabungsgeräts mittels eines Inertialmesssystems bestimmt, und aus einer Abweichung der bestimmten Position vom Zielpunkt wird eine Korrektur für die Bewegung des Handhabungsgeräts bestimmt. Inertialsensoren weisen den Nachteil auf, dass ihre Messgenauigkeit mit der Zeit sinkt, das es sich bei derartigen Sensoren nicht um absolut, sondern nur um relativ messende Sensoren handelt, bei denen sich Ungenauigkeiten im Messsystem, wie Drift oder dergleichen, aufsummieren. Um eine geforderte Genauigkeit aufrecht zu erhalten, muss ein solches Inertialmesssystem daher regelmäßig abgeglichen werden. Dies erfolgt bei dem bekannten Verfahren sowie der bekannten Vorrichtung dadurch, dass ein Referenzpunkt angefahren wird, der seinerseits durch ein im Arbeitsbereich des Handhabungsgeräts wirksames Absolut-Messsystem absolut bestimmt ist. Zur Bestimmung des Referenzpunkts bedarf es also einer extern zu der Vorrichtung durchgeführten Messung mit einem externen Messsystem, das beispielsweise ein optisches Messsystem, wie eine Kamera oder ein Lasermesssystem, sein kann. Eine solche Ausgestaltung ist allerdings aufwendig und teuer und erfordert außerdem vergleichsweise viel Bauraum, insbesondere zur Anordnung des externen Messsystems. Weiterhin ist bei Sichtverdeckung die Zuverlässigkeit der Erfassung des Referenzpunkts eingeschränkt, was sich auf das Bearbeitungsergebnis unvorteilhaft auswirkt. Bei manuell betätigbaren und/oder betätigten Werkzeugen, beispielsweise elektrischen oder pneumatischen Schraubwerkzeugen, ist eine Ortung in der Produktion mit großem Aufwand verbunden. Beispielsweise kann mittels eines komplizierten und teuren Systems aus fest installierten Sendern, die an vorbestimmten Positionen im Raum angeordnet sind, sowie Empfängern, welche an einem zu verfolgenden Werkzeug befestigt sind, die Position des Werkzeugs verfolgt und damit Qualitätsdaten bezüglich des Einsatzes des Werkzeugs in der Produktion ermittelt werden. So ist es grundsätzlich beispielsweise möglich zu erfassen, ob alle vorgesehenen Tätigkeiten tatsächlich mit dem Werkzeug durchgeführt wurden, oder ob das Werkzeug gegebenenfalls an einer vorbestimmten Soll-Position nicht zum Einsatz kam, sodass dann darauf geschlossen werden kann, dass die entsprechende Aufgabe dort nicht bestimmungsgemäß bearbeitet wurde. Nachteilig hierbei sind aber nicht nur die hohe Komplexität eines solchen Systems sowie die damit verbundenen Kosten, sondern darüber hinaus auch die Tatsache, dass lediglich die Position des Werkzeugs erkannt werden kann, nicht aber dessen Orientierung, wodurch große Fehler insbesondere mit Blick auf die Bestimmung eines Arbeitspunkts, d. h. insbesondere eines Angriffspunkts des Werkzeugs an der bestimmten Position entstehen. Wesentliche Qualitätsdaten des Werkzeugeinsatzes sind so nicht erfassbar. Dabei wäre es zwar technisch grundsätzlich möglich, solche Daten auch mit den bekannten Systemen zu erfassen; hierfür müsste allerdings bei jedem Werkzeug mindestens ein zweiter Empfänger vorgesehen sein, was wirtschaftlich nicht darstellbar ist, und/oder wozu nicht bei jedem Werkzeug ausreichend Bauraum zur Verfügung steht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugvorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Werkzeugs zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Werkzeugvorrichtung geschaffen wird, die ein Werkzeug aufweist, sowie einen optischen Sensor und wenigstens einen Inertialsensor, die mit einer Steuereinrichtung wirkverbindbar sind, um eine - insbesondere momentane - Position des Werkzeugs anhand von Messdaten des optischen Sensors und/oder des wenigstens einen Inertialsensors zu bestimmen, wobei der optische Sensor an dem Werkzeug angeordnet ist, und wobei der wenigstens eine Inertialsensor an dem Werkzeug angeordnet ist. Durch die Anordnung sowohl des optischen Sensors als auch des wenigstens einen Inertialsensors an dem Werkzeug wird eine kostengünstige und bauraumsparende Möglichkeit bereitgestellt, eine Position und Orientierung des Werkzeugs stets genau zu erfassen. Dabei bedarf es keines Rückgriffs auf ein externes Messsystem, da der optische Sensor und der wenigstens eine Inertialsensor zur gegenseiteigen Korrektur verwendet werden können, und/oder der optische Sensor zur absoluten Positionsbestimmung verwendet werden kann, und wobei der Inertialsensor zusätzlich - entweder im Sinne einer Redundanz oder bei verdeckten Sichtbedingungen für den optischen Sensor auch alleine - für eine relative Positionsbestimmung verwendet werden kann, wobei er hierzu zumindest über einen bestimmten Zeitraum mit sehr hoher Genauigkeit in der Lage ist. Auf diese Weise kann eine hochpräzise Nachverfolgung des Werkzeugs auch bei beliebigen Sichtbedingungen erreicht werden.
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Dadurch wiederrum ist es möglich, auf kostengünstige und bauraumsparende Weise umfangreiche Qualitätsdaten in der Produktion zu erfassen und insbesondere stets genau zu verfolgen, an welchen Orten und auf welche Weise das Werkzeug eingesetzt wird. Somit ist insbesondere ermittelbar, ob alle vorbestimmten, mit dem Werkzeug durchzuführenden Tätigkeiten tatsächlich bestimmungsgemäß ausgeführt werden, beispielsweise ob alle Verschraubungen tatsächlich mit dem Werkzeug bestimmungsgemäß angezogen werden. Wird dabei eine bestimmungsgemäße Verwendung des Werkzeugs nicht durchgeführt, beispielsweise eine Verschraubung nicht angezogen, kann dies unmittelbar angezeigt und auf andere Weise - insbesondere in Form einer akustischen Warnung, einer optischen Warnung oder einer anderen geeigneten Warnung - gemeldet und/oder ausgegeben werden, sodass dann die zunächst außer Acht gelassene, bestimmungsgemäße Verwendung des Werkzeugs nachgeholt werden kann. Hierdurch können die Qualität und Sicherheit in der Produktion erhöht und eine Fehlerrate gesenkt werden.
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Der optische Sensor weist vorzugsweise wenigstens eine Kamera auf oder ist als wenigstens eine Kamera ausgebildet. Es ist auch möglich, dass der optische Sensor eine Mehrzahl von Kameras aufweist. Insbesondere ist es möglich, dass der optische Sensor als Kamerasystem - vorzugsweise mit Rundumsicht - ausgebildet ist.
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Es ist möglich, dass die Werkzeugvorrichtung genau einen Inertialsensor aufweist. Es ist aber auch möglich, dass die Werkzeugvorrichtung eine Mehrzahl von Inertialsensoren aufweist, die dann bevorzugt gemeinsam zur Positionsbestimmung des Werkzeugs verwendet werden. Insbesondere kann dabei eine Sensorfusion zum Einsatz kommen, um die Genauigkeit der Positionserfassung weiter zu erhöhen. Es ist auch möglich, eine Sensorfusion auf die einerseits von dem optischen Sensor und andererseits von dem wenigstens einen Inertialsensor bereitgestellten Messdaten anzuwenden, wodurch die Positionsbestimmung des Werkzeugs mit sehr hoher Genauigkeit möglich ist.
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Vorzugsweise weist die Werkzeugvorrichtung eine Steuereinrichtung auf, die mit dem optischen Sensor und dem wenigstens einen Inertialsensor wirkverbunden und eingerichtet ist, um die Position des Werkzeugs - und vorzugsweise auch dessen Orientierung im Raum - anhand von Messdaten des optischen Sensors und/oder des wenigstens einen Inertialsensors zu bestimmen. Die Steuereinrichtung kann dabei in das Werkzeug integriert, an dem Werkzeug angeordnet, oder extern zu dem Werkzeug vorgesehen sein, beispielsweise in oder an einer externen Recheneinrichtung. Die Steuereinrichtung kann auch selbst als solche externe Recheneinrichtung ausgebildet sein. Die Steuereinrichtung ist mit dem optischen Sensor und dem wenigstens einen Inertialsensor vorzugsweise kabelgebunden oder kabellos, insbesondere über eine Funkverbindung, beispielsweise WLAN oder Bluetooth, oder über eine optische Wirkverbindung, beispielsweise über eine Infrarot-Schnittstelle, verbunden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der optische Sensor und der wenigstens eine Inertialsensor in einem gemeinsamen Sensormodul angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass der optische Sensor und der wenigstens eine Inertialsensor ein gemeinsames Sensormodul bilden. Ein solches Sensormodul kann besonders kompakt und bauraumsparend an dem Werkzeug vorgesehen sein, wodurch sich insbesondere Bauraumvorteile sowie Vorteile bezüglich der Bewegungsfreiheit des Werkzeugs ergeben. Besonders bevorzugt sind der optische Sensor und der wenigstens eine Inertialsensor in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das gemeinsame Sensormodul - und/oder das gemeinsame Gehäuse - an dem Werkzeug angeordnet ist/sind. In diesem Fall kann die Position des Werkzeugs mit besonders hoher Genauigkeit erfasst werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Werkzeug als handbetätigbares oder handbetätigtes Werkzeug ausgebildet ist. Dabei verwirklichen sich in besonderer Weise - wie bereits beschrieben - die mit der Erfindung verbundenen Vorteile. Das Werkzeug kann beispielsweise als elektrisch oder pneumatisch betätigtes Schraubwerkzeug oder Stopfensetzwerkzeug ausgebildet sein.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren zum Betreiben eines Werkzeugs geschaffen wird, wobei mittels eines an dem Werkzeug angeordneten optischen Sensors Informationen über eine räumliche Umgebung des Werkzeugs ermittelt werden, und wobei mittels wenigstens eines an dem Werkzeug angeordneten Inertialsensors Informationen über eine Verlagerung des Werkzeugs im Raum ermittelt werden. In Zusammenhang mit dem Verfahren ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Werkzeugvorrichtung erläutert wurden, insbesondere da der optische Sensor und der wenigstens eine Inertialsensor nicht extern zu dem Werkzeug, sondern vielmehr beide an dem Werkzeug angeordnet sind.
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Bevorzugt wird im Rahmen des Verfahrens eine erfindungsgemäße Werkzeugvorrichtung oder eine Werkzeugvorrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele verwendet.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass aus den Informationen über die räumliche Umgebung des Werkzeugs und/oder den Informationen über die Verlagerung des Werkzeugs im Raum Informationen über eine Position und eine Orientierung des Werkzeugs im Raum ermittelt werden. Die derart erhaltenen Informationen über die Position und Orientierung des Werkezugs im Raum werden bevorzugt verwendet, um zu prüfen, ob bestimmungsgemäß vorgesehene Bearbeitungsvorgänge mit dem Werkzeug auf bestimmungsgemäße Art und Weise durchgeführt werden. Beispielsweise kann geprüft werden, ob mit einem als Schraubwerkzeug ausgebildeten Werkzeug bestimmungsgemäß vorgesehene Verschraubungen betätigt, insbesondere Schrauben angezogen werden. Wird dabei festgestellt, dass eine bestimmungsgemäße Verwendung des Werkzeugs nicht erfolgt ist, wird bevorzugt eine Warnmeldung, beispielsweise in Form eines optischen oder akustischen Signals, ausgegeben, wobei zugleich auch eine Information darüber ausgegeben werden kann, welche bestimmungsgemäße Verwendung nicht durchgeführt wurde. Es ist dann möglich, die bestimmungsgemäße Verwendung nachzuholen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Informationen über die räumliche Umgebung des Werkzeugs Strukturen und/oder Markierungen an wenigstens einer Umgebungsbegrenzungsfläche erfasst werden. Auf diese Weise können - insbesondere durch Bildaufnahme der Strukturen und/oder Markierungen mittels des wenigstens eine Kamera aufweisenden optischen Sensors und Vergleich dieser Bildaufnahmen mit hinterlegten Informationen über die Lage und Orientierung der Strukturen und/oder Markierungen an der Umgebungsbegrenzungsfläche - die Position und Orientierung des Werkzeugs im Raum hochgenau bestimmt werden. Hierzu bedarf es lediglich einer genauen Kenntnis der Lage und Orientierung der Strukturen und/oder Markierungen an der Umgebungsbegrenzungsfläche. Die Strukturen und/oder Markierungen können dabei einmalig vor einer ersten Durchführung des Verfahrens an der Umgebungsbegrenzungsfläche eingemessen und angeordnet werden.
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Die Umgebungsbegrenzungsfläche kann insbesondere eine Decke, ein Boden und/oder eine Wand eines Raumes sein, in dem die Werkzeugvorrichtung, beziehungsweise das Werkzeug, angeordnet ist/sind. Hierbei handelt es sich in vorteilhafter Weise um auf langen Zeitskalen unveränderliche Elemente, an denen einmalig eingemessene Strukturen und/oder Markierungen ohne relevante Veränderung ihrer Lage und/oder Orientierung mit der Zeit angebracht werden können. Solche Strukturen und/oder Markierungen können im Übrigen als zweidimensionale Zeichen, insbesondere Bildzeichen, Muster oder dergleichen ausgestaltet sein, so dass sie keinerlei Bauraum beanspruchen.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Werkzeug zwischen nacheinander erfolgenden Bearbeitungsvorgängen in einer Werkzeugablage abgelegt wird, die an einer genau bekannten Position im Raum angeordnet ist, und in der das Werkzeug mit einer genau bekannten Orientierung im Raum gehalten wird. Es ist dann insbesondere möglich, die durch die Steuereinrichtung insbesondere mithilfe des optischen Sensors erfasste Position und/oder Orientierung des Werkzeugs mit der bekannten Position und Orientierung des Werkezugs in der Ablage abzugleichen, und gegebenenfalls eine Korrektur oder Referenzierung vorzunehmen. Hierzu ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass der optische Sensor in der Ablage freie Sicht auf die an der wenigstens einen Umgebungsbegrenzungsfläche angeordneten Strukturen und/oder Markierungen hat, sodass die Erfassung dieser Strukturen und/oder Markierungen durch den optischen Sensor in der Ablage mit der bekannten Position und Orientierung des Werkzeugs an diesem Referenzort abgeglichen werden kann. Auf diese Weise kann die Genauigkeit des Verfahrens erhöht werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Informationen über die räumliche Umgebung des Werkzeugs mit vorbestimmten Umgebungsdaten verglichen werden, woraus ein Vergleichsergebnis erhalten wird. Insbesondere auf diese Weise kann eine hochgenaue Nachverfolgung des Werkzeugs erreicht werden. Dabei können aus dem Vergleich der Informationen über die räumliche Umgebung des Werkzeugs mit den vorbestimmten Umgebungsdaten insbesondere Informationen über die Position und Orientierung des Werkzeugs erhalten werden, wobei dann bevorzugt die derart erhaltene Position und Orientierung des Werkzeugs mit wenigstens einer Soll-Position und wenigstens einer Soll-Orientierung abgeglichen werden können. Auf diese Weise kann festgestellt werden, ob bestimmungsgemäße Bearbeitungsschritte mit dem Werkzeug an hierfür vorgesehenen Positionen und in hierfür vorgesehenen Orientierungen durchgeführt werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Informationen über eine Position und Orientierung des Werkzeugs bei einer Sichtverdeckung des optischen Sensors allein anhand der Informationen über die Verlagerung des Werkzeugs im Raum ermittelt werden. Ist eine Sichtverdeckung für den optischen Sensor vorhanden, wird demnach insbesondere nur der Inertialsensor verwendet, um die Informationen zu ermitteln. Der Inertialsensor ist dabei über eine Zeitspanne von wenigstens mehreren Sekunden geeignet, hochgenau die Verlagerung, Position und Orientierung des Werkzeugs im Raum zu überwachen, festzustellen, und die Anordnung des Werkzeugs nachzuverfolgen. Da der Inertialsensor eine relative Messung durchführt, wird bevorzugt ein Bezugsvektor zur Erfassung der Position und Orientierung des Werkzeugs im Raum verwendet. Dabei wird besonders bevorzugt derjenige Vektor aus Ort und Orientierung im Raum als Bezugsvektor verwendet, den das Werkzeug zuletzt vor der Sichtverdeckung aufwies; es wird also auf Daten zurückgegriffen, die noch gemeinsam durch den optischen Sensor und den Inertialsensor erfasst und validiert wurden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Informationen über die Verlagerung des Werkzeugs im Raum zusätzlich zu den Informationen über die räumliche Umgebung des Werkzeugs zur Ermittlung der Position und Orientierung des Werkzeugs im Raum verwendet werden. Dies erfolgt bevorzugt insbesondere stets dann, wenn keine Sichtverdeckung für den optischen Sensor vorliegt, sodass die Daten des optischen Sensors einerseits und die Daten des wenigstens einen Inertialsensors andererseits gemeinsam - insbesondere bevorzugt im Wege einer Sensorfusion - verwendet werden können. Dies wird insbesondere durchgeführt, um die Genauigkeit der Nachverfolgung des Werkzeugs zu erhöhen. Dabei kann ein Abgleich der mit den verschiedenen Sensoren ermittelten Positionen im Sinne einer Redundanz erfolgen. Insbesondere ist es auch möglich, die durch einen der Sensoren erfassten Daten durch Daten des anderen Sensors zu korrigieren. Besonders bevorzugt kann die relative Positionserfassung, welche mittels des Inertialsensors hochgenau möglich ist, durch die Messergebnisse des optischen Sensors mit einem absoluten Koordinatensystem verknüpft werden.
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Insgesamt kann so bei beliebigen Sichtbedingungen eine hochpräzise Werkzeugnachverfolgung erreicht werden. Der optische Sensor detektiert dabei das räumliche Umfeld des Werkzeugs zur Ortung von Position und Orientierung desselben. Die Inertialsensorik übernimmt insbesondere im Falle einer Sichtverdeckung der Kamera die Ortung in einer Zeitspanne von bis zu mehreren Sekunden.
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Die hier vorgeschlagene Lösung ist kostengünstig, robust, einfach und flexibel einsetzbar. Es fallen keine großen Fixkosten an, wobei die Einbindung in eine neue Umgebung sehr einfach ist. Neben der Position des Werkzeugs kann auch dessen Orientierung ohne Mehraufwand verfolgt werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Werkzeugvorrichtung.
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Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Werkzeugvorrichtung 1, die ein Werkzeug 3 aufweist.
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Die Werkzeugvorrichtung 1 weist eine Steuereinrichtung 11 auf. Dabei ist die Steuereinrichtung 11 mit einem optischen Sensor 13 und mit wenigstens einem Inertialsensor 15 wirkverbunden und eingerichtet, um eine - insbesondere momentane - Position des Werkzeugs 3 anhand von Messdaten des optischen Sensors 13 und/oder des wenigstens einen Inertialsensors 15 zu bestimmen. Dabei sind der optische Sensor 13 und der Inertialsensor 15 an dem Werkzeug 3 angeordnet.
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Der optische Sensor 13 ist bevorzugt als Kamera ausgebildet oder weist zumindest eine Kamera auf. Es ist auch möglich, dass der optische Sensor 13 als Kamerasystem ausgebildet ist, welches mehr als eine Kamera aufweist.
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Dadurch dass der optische Sensor 13 und der wenigstens eine Inertialsensor 15 an dem Werkzeug 3 angeordnet sind, kann ein flexibles, kostengünstiges und bauraumsparendes System bereitgestellt werden, um eine positionsgenaue, hochexakte Nachverfolgung des Werkzeugs 3 zu gewährleisten. Es bedarf dabei insbesondere keines Zugriffs auf externe Messsysteme. Der Inertialsensor 15 kann insbesondere eine Positions- und/oder Orientierungsbestimmung für das Werkzeug 3 auch dann ermöglichen, wenn das Sichtfeld des optischen Sensors 13 verstellt, verdeckt oder eingeschränkt ist.
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Der optische Sensor 13 und der wenigstens eine Inertialsensor 15 sind hier in einem gemeinsamen Sensormodul 17, insbesondere in einem gemeinsamen Gehäuse 19, angeordnet. Auf diese Weise ergibt sich eine sehr kompakte, bauraumsparende Anordnung der verschiedenen Sensoren.
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Das gemeinsame Sensormodul 17 und insbesondere das Gehäuse 19 sind an dem Werkzeug 3 angeordnet.
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Das Werkzeug 3 ist vorzugsweise als manuell betätigbares Werkzeug 3 ausgebildet, beispielsweise als elektrisches oder pneumatisches Schraubwerkzeug, oder als Werkzeug zum Setzen von Stopfen, insbesondere zum Verschließen von Bohrungen, beispielweise Kühl-/oder Schmiermittelbohrungen.
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Im Rahmen eines Verfahrens zum Betreiben des Werkzeugs 3 ist insbesondere vorgesehen, dass mittels des optischen Sensors 13 Informationen über eine räumliche Umgebung des Werkzeugs 3 ermittelt werden, wobei mittels des Inertialsensors 15 Informationen über eine Verlagerung des Werkzeugs 3 im Raum ermittelt werden.
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Aus den Informationenen über die räumliche Umgebung des Werkzeugs 3 und/oder die Verlagerung des Werkzeugs 3 im Raum werden vorzugsweise Informationen über eine Position und eine Orientierung des Werkzeugs 3 im Raum ermittelt.
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Als Informationen über die räumliche Umgebung des Werkzeugs 3 werden bevorzugt Strukturen und/oder Markierungen an wenigstens einer Umgebungsbegrenzungsfläche erfasst, wobei die Umgebungsbegrenzungsfläche insbesondere eine Decke, ein Boden oder eine Wand eines Raumes sein kann, in welchem die Werkzeugvorrichtung 1 angeordnet ist.
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Die Informationen über die räumliche Umgebung des Werkzeugs 3 werden bevorzugt mit vorbestimmten Umgebungsdaten verglichen, die insbesondere in der Steuereinrichtung 11 hinterlegt sein können. Hieraus wird ein Vergleichsergebnis erhalten. Aus dem Vergleich der Informationen über die räumliche Umgebung des Werkzeugs 3 mit den vorbestimmten Umgebungsdaten werden insbesondere bevorzugt Informationen über die Position und die Orientierung des Werkzeugs 3 im Raum ermittelt, wobei dann vorzugsweise diese so bestimmte Ist-Position und Ist-Orientierung mit - vorzugsweise in der Steuereinrichtung 11 hinterlegten - Daten über eine Soll-Position und eine Soll-Orientierung des Werkzeugs 3 verglichen werden. Hieraus wird bevorzugt ermittelt, ob bestimmungsgemäß mit dem Werkzeug vorgesehene Verwendungen tatsächlich durchgeführt werden. Wird festgestellt, dass eine bestimmungsgemäß vorgesehene Verwendung nicht durchgeführt wird, kann eine entsprechende Warnung ausgegeben werden, sodass die Verwendung bevorzugt nachgeholt werden kann.
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Die Informationen über die Verlagerung des Werkzeugs 3 im Raum werden zusätzlich zu den Informationen über die räumliche Umgebung des Werkzeugs 3 zur Positionserfassung verwendet, sofern diese Informationen alle zur Verfügung stehen, um die Genauigkeit der Nachverfolgung des Werkzeugs 3 zu erhöhen. Dabei kann dies insbeondere in Form einer Redundanz oder gegenseitiger Korrektur der Messwerte erfolgen. Auch ist es möglich, die mittels des Inertialsensors 15 ermittelten relativen Informationen anhand der durch den optischen Sensor 13 ermittelten Informationen in ein absolutes Bezugssystem zu übertragen.
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Besonders bevorzugt wird eine Sensorfusion bezüglich der einerseits über den Inertialsensor 15 erhaltenen Daten sowie der über den optischen Sensor 13 erhaltenen Daten durchgeführt.
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Ist allerdings beispielsweise eine Sicht des optischen Sensors 13 verdeckt, erfolgt die Positionserfassung für das Werkzeug 3 bevorzugt allein anhand der Informationen über die Verlagerung des Werkzeugs im Raum, welche durch den Inertialsensor 15 bereitgestellt werden.
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Insgesamt kann so das Werkzeug 3 unabhängig von momentan auftretenden Sichtbedingungen für den optischen Sensor 13 hochgenau und exakt verfolgt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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