DE102021208976A1 - Verfahren und System zum Steuern einer Arbeitsmaschine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Steuern einer Arbeitsmaschine (100), mit den Schritten: Erfassen eines Arbeitsobjekts (2), welches in einem Arbeitsumfeld der Arbeitsmaschine (100) verarbeitet worden ist, mit einem Umfelderfassungssensor (10), Erkennen eines Musters in dem erfassten Arbeitsobjekt (2), Festlegen von mindestens einem zur Fortsetzung des erkannten Musters von der Arbeitsmaschine (100) ausführbaren Arbeitsschritts, Steuern einer Arbeitsvorrichtung (110) der Arbeitsmaschine (100) zum Ausführen des festgelegten mindestens einen Arbeitsschritts. Die Erfindung beschreibt zudem ein System (200) zum Steuern der Arbeitsmaschine (100), mit einem Umfelderfassungssensor (10) und einer Steuereinrichtung (210). Die Erfindung beschreibt auch eine Arbeitsmaschine (100) mit einem derartigen System (200).

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System zum Steuern einer Arbeitsmaschine. Die vorliegende Erfindung bezieht sich zudem auf eine Arbeitsmaschine mit einem derartigen System.
  • Stand der Technik
  • Es ist bekannt, das Umfeld einer Arbeitsmaschine mit Umfelderfassungssensorik zu erfassen. Basierend darauf ist es weiter bekannt, einen Arbeitsfortschritt in dem Umfeld der Arbeitsmaschine zu dokumentieren. Der Arbeitsfortschritt kann hierfür basierend auf mit der Umfelderfassungssensorik erfassten Messdaten bestimmt werden.
  • Darstellung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft in einem Aspekt ein Verfahren zum Steuern einer Arbeitsmaschine. Bei der Arbeitsmaschine kann es sich um eine selbstfahrende Arbeitsmaschine handeln. Beispielsweise ist die Arbeitsmaschine eine Baumaschine oder eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine. Bei der Arbeitsmaschine kann es sich ferner auch um eine stationäre Arbeitsmaschine, beispielsweise einen Kran, oder eine dynamische Arbeitsmaschine, beispielsweise ein Transportfahrzeug, handeln.
  • Das Verfahren weist als einen Schritt ein Erfassen eines Arbeitsobjekts auf, welches in einem Arbeitsumfeld der Arbeitsmaschine verarbeitet worden ist.
  • Das verarbeitete Arbeitsobjekt kann ein verarbeitetes Arbeitsmittel, beispielsweise ein verarbeitetes Baumaterial oder ein verarbeitetes Bauteil, aufweisen. Bei dem Baumaterial kann es sich grundsätzlich um jedes für den Hochbau oder Tiefbau einsetzbare Arbeitsmittel handeln. Bei dem Arbeitsmittel kann es sich beispielsweise um Steine, Fertigbetonelemente oder bearbeitetes Holz handeln. Bei dem Arbeitsmittel kann es sich ferner auch um ein verlegtes Rohr oder eine verlegte Leitung handeln. Bei dem Bauteil kann es sich um ein Bauwerk oder einen Bestandteil eines Bauwerks handeln, welche in dem Arbeitsumfeld der Arbeitsmaschine verbaut worden sind. So kann es sich bei dem Bauteil beispielsweise um ein Bauteil für den Infrastrukturbaubau, beispielsweise den Verkehrswegebau, handeln.
  • Bei dem verarbeiteten Arbeitsmittel kann es sich grundsätzlich auch um jedes für die Landwirtschaft oder Forstwirtschaft einsetzbare Arbeitsmittel oder Futtermittel handeln. Bei dem Arbeitsmaterial kann es sich beispielsweise um Holzstämme handeln. Bei dem Futtermittel kann es sich beispielsweise um Strohballen handeln.
  • Das Arbeitsobjekt wird mit einem Umfelderfassungssensor erfasst. Der Umfelderfassungssensor kann auf der Arbeitsmaschine angebracht sein. Alternativ dazu kann der Umfelderfassungssensor in dem Arbeitsumfeld angeordnet sein. Bei dem Umfelderfassungssensor kann es sich um einen bildgebenden Umfelderfassungssensor, beispielsweise eine Kamera, handeln. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei dem Umfelderfassungssensor um einen distanzmessenden Umfelderfassungssensor, beispielsweise einen Laserscanner, handeln.
  • Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Erkennen eines Musters in dem erfassten Arbeitsobjekt auf. Das Muster kann ein eindimensionales, zweidimensionales oder dreidimensionales Muster sein. Bei dem Muster kann es sich um eine geometrische Struktur des Arbeitsobjekts handeln. Die geometrische Struktur kann sich in dem erfassten Arbeitsobjekt wiederholende geometrische Verhältnisse oder Beziehungen aufweisen. Ferner kann es sich bei dem Muster um ein diskretes Muster einzelner das Muster und das Arbeitsobjekt bildender Arbeitselemente handeln. Bei dem Muster kann es sich auch um ein infinitesimales Muster handeln, welches aus mindestens einem Arbeitselement des Arbeitsobjekts kontinuierlich gebildet sein kann. Handelt es sich bei dem Muster um ein infinitesimales Muster kann das Arbeitsobjekt beispielsweise ein geradliniges oder gekrümmtes Arbeitsobjekt, zum Beispiel eine Böschung, ein Graben oder eine Markierung, sein.
  • Das Erkennen des Musters kann ein Gruppieren von Arbeitselementen aufweisen, welche nach vordefinierten Ähnlichkeitskriterien ähnliche beziehungsweise zusammengehörige Arbeitselemente bilden. Derart gruppierte Arbeitselemente können das Arbeitsobjekt bilden, wobei mindesten zwei Arbeitselemente eine Gruppe bilden können.
  • Der Schritt des Erkennens des Musters kann basierend auf Methoden der Mustererkennung durchgeführt werden. Handelt es sich bei dem Umfelderfassungssensor um einen bildgebenden Umfelderfassungssensor können die Messdaten des Umfelderfassungssensors Bilder aufweisen. Handelt es sich bei dem Umfelderfassungssensor um den bildgebenden Umfelderfassungssensor können die Methoden der Mustererkennung Methoden der automatisierten Bildverarbeitung, beispielsweise eine Segmentierung oder eine Kantenerkennung des Arbeitsobjekts oder der Arbeitselemente, aufweisen. Handelt es sich bei dem Umfelderfassungssensor um einen distanzmessenden Umfelderfassungssensor können die Messdaten des Umfelderfassungssensors Punktwolken aufweisen. Handelt es sich bei dem Umfelderfassungssensor um den distanzmessenden Umfelderfassungssensor können die Methoden der Mustererkennung Methoden der automatisierten Punktwolkenverarbeitung, beispielsweise ein Clustering oder ein Matching des Arbeitsobjekts aufweisen.
  • Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Festlegen von mindestens einem zur Fortsetzung des erkannten Musters von der Arbeitsmaschine ausführbaren Arbeitsschritts auf. Der festgelegte mindestens eine ausführbare Arbeitsschritt kann eine bauliche, landwirtschaftliche oder forstwirtschaftliche Arbeitsaufgabe aufweisen.
  • Die Fortsetzung des erkannten Musters kann eine geometrische Fortsetzung der geometrischen Struktur oder der sich wiederholenden geometrischen Verhältnisse oder Beziehungen des Musters aufweisen. Das Fortsetzen des Musters kann ein Fortsetzen von mindestens einer räumlichen Dimension des Musters aufweisen. Das Fortsetzen kann zu einem Vergrößern des Arbeitsobjekts führen. Bei dem Vergrößern kann es sich beispielsweise um ein Verlängern des Arbeitsobjekts handeln.
  • Die Fortsetzung des erkannten Musters kann mindestens eines von einer Fortsetzung eines relativen Abstands zwischen Arbeitselementen des Arbeitsobjekts, einer Fortsetzung eines Winkels zwischen Arbeitselementen des Arbeitsobjekts, einer Fortsetzung einer relativen Ausrichtung von Arbeitselementen des Arbeitsobjekts und einer Fortsetzung eines Versatzes zwischen Arbeitselementen des Arbeitsobjekts aufweisen. Der festgelegte Arbeitsschritt kann somit festgelegt werden, dass auch zukünftige Arbeitselemente in Abhängigkeit des erkannten Musters verarbeitet werden können.
  • Das Arbeitsobjekt kann mit mindestens einem bereits durchgeführten Arbeitsschritt verarbeitet worden sein. Bei dem Arbeitsschritt kann es sich um einen wiederholten beziehungsweise sich wiederholenden Arbeitsschritt handeln. Der festgelegte mindestens eine ausführbare Arbeitsschritt kann derart festgelegt werden, dass dieser die bereits durchgeführten Arbeitsschritte im Arbeitsumfeld der Arbeitsmaschine fortsetzt. Der festgelegte mindestens eine ausführbare Arbeitsschritt kann derart festgelegt werden, dass dieser das Muster im Arbeitsumfeld der Arbeitsmaschine fortsetzt, verlängert oder fortführt.
  • Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Steuern einer Arbeitsvorrichtung der Arbeitsmaschine zum Ausführen des festgelegten mindestens einen Arbeitsschritts auf. Die Arbeitsvorrichtung kann auf der Arbeitsmaschine angebracht sein, wobei es sich bei der Arbeitsvorrichtung beispielsweise um ein Anbauarbeitsgerät der Arbeitsmaschine handeln kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens kann das erfasste Arbeitsobjekt mindestens zwei Arbeitselemente aufweisen. Die mindestens zwei Arbeitselemente können die geometrische Struktur oder eine sich wiederholende Geometrie des Musters ausbilden. Die mindestens zwei Arbeitselemente können die geometrischen Verhältnisse oder Beziehungen aufweisen. Das Muster kann auf einer relativen Lage eines Arbeitselements zu einem weiteren Arbeitselement basieren. Die relative Lage kann die geometrische Struktur oder die sich wiederholende Geometrie definieren.
  • Gemäß dieser Ausführungsform kann das Verfahren als einen weiteren Schritt ein Erkennen der mindestens zwei Arbeitselemente in dem erfassten Arbeitsobjekt aufweisen. Der Schritt des Erkennens des Musters oder der Schritt des Erkennens der Arbeitselemente kann basierend auf den Methoden der Mustererkennung durchgeführt werden. Gemäß dieser Ausführungsform kann ferner der Schritt des Erkennens des Musters auf den erkannten mindestens zwei Arbeitselementen basieren. Die Arbeitsvorrichtung kann somit basierend auf einer Mustererkennung von Arbeitselementen automatisiert angesteuert werden, um einen zur Fortsetzung des Musters festgelegten Arbeitsschritt auszuführen.
  • Die Arbeitsvorrichtung kann zum Ausführen des Arbeitsschritts, beispielsweise einem Positionieren, einem Anbauen, einem Verbauen oder einem Verlegen eines Arbeitsmittels in der Arbeitsumgebung mit dem Arbeitsgerät gesteuert werden. Das Ausführen des Arbeitsschritts kann auch ein Ablegen oder Stapeln des Arbeitsmittels in der Arbeitsumgebung mit dem Arbeitsgerät aufweisen. Das Ausführen des Arbeitsschritts kann auch ein Aufbringen des Arbeitsmittels auf eine Fläche in der Arbeitsumgebung mit dem Arbeitsgerät aufweisen. Bei dem Aufbringen kann es sich beispielsweise um ein Aufbringen einer Straßenmarkierung auf eine Straßenoberfläche handeln.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Extrapolieren des erkannten Musters in dem Arbeitsumfeld aufweisen. Das Extrapolieren kann ein eindimensionales, zweidimensionales oder dreidimensionales Extrapolieren sein. Das Extrapolieren kann ein Fortsetzen des erkannten Musters in dem Arbeitsumfeld aufweisen oder definieren. Gemäß dieser Ausführungsform kann der Schritt des Festlegens des mindestens einen ausführbaren Arbeitsschritts basierend auf dem extrapolierten Muster durchgeführt werden. Mit dem Extrapolieren des erkannten Musters kann ein zukünftiger Arbeitsschritt der Arbeitsmaschine prädiziert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann die Arbeitsvorrichtung eine Visualisierungseinrichtung zum Visualisieren des festgelegten mindestens einen ausführbaren Arbeitsschritts aufweisen. Die Visualisierungseinrichtung kann ein Bestandteil eine Arbeitsassistenzsystem oder eines Augmented-Reality-Systems zum Unterstützen des Bedieners der Arbeitsmaschine beim Ausführen des Arbeitsschritts sein. Gemäß dieser Ausführungsform kann im Schritt des Steuerns der Arbeitsvorrichtung ein Steuersignal zum Steuern der Visualisierungseinrichtung zum Visualisieren des festgelegten mindestens einen ausführbaren Arbeitsschritts ausgegeben werden. Der mindestens eine ausführbare Arbeitsschritt kann einem Bediener der Arbeitsmaschine mit der Visualisierungseinrichtung visualisiert beziehungsweise angezeigt werden. Der Bediener kann basierend darauf weitere zum Ausführen des Arbeitsschritts notwendige Arbeitstätigkeiten durchführen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann die Arbeitsvorrichtung eine Antriebseinrichtung zum Antreiben der Arbeitsmaschine aufweisen. Bei der Antriebseinrichtung kann es sich um eine Fahreinrichtung zum Bewegen der Arbeitsmaschine handeln. Gemäß dieser Ausführungsform kann im Schritt des Steuerns der Arbeitsvorrichtung ein Steuersignal zum Steuern der Antriebseinrichtung zum Antreiben der Arbeitsmaschine ausgegeben werden. Im Schritt des Steuerns kann ein Steuersignal zum Bewegen der Arbeitsmaschine ausgegeben werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann basierend auf dem festgelegten ausführbaren Arbeitsschritt eine Arbeitsposition der Arbeitsmaschine zum Ausführen des Arbeitsschritts bestimmt werden. Gemäß dieser weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Steuerns der Arbeitsvorrichtung ein Steuersignal zum Steuern der Antriebseinrichtung zum Bewegen der Arbeitsmaschine in die bestimmte Arbeitsposition ausgegeben werden. Die Arbeitsmaschine kann somit zu einer Fortsetzung des Musters in die bestimmte Arbeitsposition automatisiert bewegt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann die Arbeitsvorrichtung ein Arbeitsgerät zum Verrichten einer Arbeitsaufgabe zum Ausführen des festgelegten mindestens einen ausführbaren Arbeitsschritts aufweisen. Bei dem Arbeitsgerät kann es sich um Gerät oder Werkzeug zum Verrichten einer für den Arbeitsschritt notwendigen Arbeitsaufgabe handeln. Gemäß dieser Ausführungsform kann im Schritt des Steuerns der Arbeitsvorrichtung ein Steuersignal zum Steuern des Arbeitsgeräts ausgegeben werden. Im Schritt des Steuerns kann ein Steuersignal zum Bewegen oder Betätigen des Arbeitsgeräts ausgegeben werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Einlesen von geometrischer Information zu einem Infrastrukturobjekt im Arbeitsumfeld aus einem kartografischen Informationssystem aufweisen. Das Arbeitsobjekt kann benachbart oder beabstandet zu dem Infrastrukturobjekt verarbeitet worden sein. Bei dem Infrastrukturobjekt kann es sich beispielsweise um einen Verkehrsweg oder eine Leitung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Arbeitsschritt benachbart oder beabstandet zu dem Infrastrukturobjekt durchzuführen sein.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird der Schritt des Festlegens des mindestens einen ausführbaren Arbeitsschritts basierend auf der eingelesenen geometrischen Information durchgeführt. Bei der geometrischen Information zu dem Infrastrukturobjekt kann es sich um eine räumliche Relativlage oder eine Linienführung zu dem Infrastrukturobjekt handeln. Im Schritt des Festlegens des ausführbaren Arbeitsschritts kann dieser in Abhängigkeit der eingelesenen geometrischen Information zum Fortsetzen des erkannten Musters durchgeführt werden. Die geometrische Information zu dem Infrastrukturobjekt kann somit eine geometrische Bedingung zur Fortsetzung des erkannten Musters definieren. So kann im Schritt des Steuerns der Arbeitsvorrichtung diese basierend auf der eingelesenen geometrischen Information, beispielsweise einer Richtungsinformation oder einer Abstandsinformation, zu dem Infrastrukturobjekt durchgeführt werden.
  • Mindestens ein Schritt des Verfahrens kann basierend auf einer Interaktion eines Bedieners durchgeführt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Einlesen eines Interaktionssignals eines Bedieners der Arbeitsmaschine aufweisen. Werden im Schritt des Festlegens des mindestens einen Arbeitsschritts eine Vielzahl von Arbeitsschritten, das heißt mindestens zwei Arbeitsschritte, zur Fortsetzung des erkannten Musters festgelegt, kann das eingelesene Interaktionssignal auf einer Auswahl des Bedieners von einem der festgelegten Arbeitsschritte basieren. Weist die Arbeitsvorrichtung die Visualisierungseinrichtung auf, können die Vielzahl von ausführbaren Arbeitsschritten dem Bediener mit dieser visualisiert werden. In einem weiteren Schritt des Verfahrens kann der Bediener mit der Visualisierungseinrichtung interagieren und den auszuführenden Arbeitsschritt auswählen. Die Visualisierungseinrichtung kann hierfür eine Interaktionsschnittstelle aufweisen.
  • Gemäß dieser Ausführungsform kann das Verfahren als einen weiteren Schritt ein Bestimmen eines auszuführenden Arbeitsschritts aus dem festgelegten mindestens einen ausführbaren Arbeitsschritt basierend auf dem eingelesenen Interaktionssignal aufweisen. Ferner kann gemäß dieser Ausführungsform im Schritt des Steuerns der Arbeitsvorrichtung die Arbeitsvorrichtung zum Ausführen des bestimmten Arbeitsschritts gesteuert werden.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein System zum Steuern einer Arbeitsmaschine. Das System weist einen Umfelderfassungssensor zum Erfassen eines Arbeitsobjekts auf, welches in einem Arbeitsumfeld der Arbeitsmaschine verarbeitet worden ist. Das System kann zum Durchführen des Verfahrens gemäß dem vorhergehenden Aspekt eingerichtet sein. Das System kann entsprechende Einheiten und Schnittstellen zum Durchführen der Verfahrensschritte des Verfahrens aufweisen.
  • Das System weist eine Steuereinrichtung zum Erkennen eines Musters in dem erfassten Arbeitsobjekt und zum Festlegen von mindestens einem zur Fortsetzung des erkannten Musters von der Arbeitsmaschine ausführbaren Arbeitsschritts auf. Die Steuereinrichtung weist eine Schnittstelle zum Ausgeben eines Steuersignals zum Steuern einer Arbeitsvorrichtung der Arbeitsmaschine zum Ausführen des festgelegten mindestens einen Arbeitsschritts auf. Die Steuereinrichtung kann zumindest zum Durchführen der Schritte des Erkennens, des Extrapolierens, des Festlegens und des Steuerns eingerichtet sein.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt eine Arbeitsmaschine. Die Arbeitsmaschine weist das System gemäß dem entsprechenden vorhergehenden Aspekt auf. Die Arbeitsmaschine kann wie zu den vorhergehenden Aspekten beschrieben ausgebildet sein.
  • Ausführungsformen und Merkmale eines Aspekts der vorhergehenden Aspekte können entsprechende Ausführungsformen und Merkmale eines anderen Aspekts der vorhergehenden Aspekte bilden.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt schematisch ein System zum Steuern einer Arbeitsmaschine gemäß jeweiliger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
    • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm von Verfahrensschritten zum Durchführen eines Verfahrens zum Steuern einer Arbeitsmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
  • 1 zeigt ein System 200 zum Steuern einer Arbeitsmaschine 100. Das System 200 weist einen Umfelderfassungssensor 10 und eine Steuereinrichtung 210 zum Steuern der Arbeitsmaschine 100 auf. Die Steuereinrichtung 210 ist auf der Arbeitsmaschine 100 angeordnet und der Umfelderfassungssensor 10 ist mit der Steuereinrichtung 210 verbunden. Gemäß einer Ausführungsform ist auch der Umfelderfassungssensor 10 auf der Arbeitsmaschine 100 angeordnet.
  • Der Umfelderfassungssensor 10 ist eingerichtet, ein Arbeitsobjekt 2 in einem Arbeitsumfeld der Arbeitsmaschine 100 zu erfassen. Das Arbeitsobjekt 2 weist mindestens zwei in dem Arbeitsumfeld verarbeitete Arbeitselemente 4 auf. Die verarbeiteten Arbeitselemente 4 sind benachbart zu einem in dem Arbeitsumfeld angeordneten Infrastrukturobjekt 3 angeordnet und verarbeitet.
  • Die verarbeiteten Arbeitselemente 4 weisen ein Muster auf, welches durch deren relative Lage zueinander in dem Arbeitsumfeld definiert ist. Die relative Lage ist eine relative Lage eines Arbeitselements 4 zu einem anderen Arbeitselement 4. Eine Fortsetzung des Musters definiert eine relative Lage eines zukünftigen Arbeitselements 5 zu einem der verarbeiteten Arbeitselemente 4. Eine Positionierung des zukünftigen Arbeitselements 5 in dem Arbeitsumfeld zur Fortsetzung des Musters bildet einen von der Arbeitsmaschine 100 zukünftig auszuführenden Arbeitsschritt aus.
  • Die Arbeitsmaschine 100 weist zum Durchführen des zukünftigen Arbeitsschritts, welcher ein Positionieren des zukünftigen Arbeitselements 5 in Fortsetzung des von den verarbeiteten Arbeitselementen 4 gebildeten Musters aufweist, eine Arbeitsvorrichtung 110 auf. Die Steuereinrichtung 210 ist zum Steuern der Arbeitsvorrichtung 110 mit dieser verbunden. Gemäß einer Ausführungsform weist die Arbeitsvorrichtung 110 eine Visualisierungseinrichtung 112 zum Visualisieren der relativen Lage des zukünftigen Arbeitselements 5 zu den verarbeiteten Arbeitselementen 4 in dem Arbeitsumfeld auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Arbeitsvorrichtung 110 eine Antriebseinrichtung 114 zum Bewegen der Arbeitsmaschine 100 in eine zum Positionieren des zukünftigen Arbeitselements 5 notwendigen Arbeitsposition der Arbeitsmaschine 100 auf. Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform weist die Arbeitsvorrichtung 100 ein Arbeitsgerät 116 zum Verarbeiten des zukünftigen Arbeitselements 5 an einer Position in dem Arbeitsumfeld zur Fortsetzung des Musters auf.
  • In 2 sind Verfahrensschritte zum Steuern der Arbeitsmaschine 100 in einer zeitlichen Abfolge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. In einem Schritt S1 wird das Arbeitsobjekt 2 in dem Arbeitsumfeld der Arbeitsmaschine 100 mit dem Umfelderfassungssensor 10 erfasst. In diesem Schritt werden die bereits in dem Arbeitsumfeld verarbeiteten Arbeitselemente 4 erfasst. In einem weiteren Schritt S2 werden die verarbeiteten Arbeitselemente 4 mittels Methoden der Mustererkennung von der Steuereinrichtung 210 erkannt. Hierfür werden Messdaten des Umfelderfassungssensors 10 von der Steuereinrichtung 210 eingelesen. In einem weiteren Schritt S3 wird ein Muster der bereits verarbeiteten Arbeitselemente 4 erkannt. Das Muster weist die relative Lage eines Arbeitselements 4 zu einem weiteren Arbeitselement 4 auf.
  • In einem weiteren Schritt S4 wird das erkannte Muster der verarbeiteten Arbeitselemente 4 extrapoliert und basierend darauf eine Position für das zukünftige Arbeitselement 5 festgelegt. Das Extrapolieren weist eine Fortsetzung des Musters in dem zukünftigen Arbeitselement 5 auf. In einem weiteren optionalen Schritt SO wird geometrische Information zu dem Infrastrukturobjekt 3 eingelesen. Die geometrische Information weist in einem Ausführungsbeispiel Abstandsinformation zu dem Infrastrukturobjekt 3 auf.
  • In einem weiteren Schritt S5 wird ein Arbeitsschritt zum Fortsetzen des Musters der verarbeiteten Arbeitselemente 4 basierend auf dem Extrapolieren des Musters festgelegt. Das Festlegen kann optional auf der eingelesenen Information zu dem Infrastrukturobjekt 3 basieren. Wird die geometrische Information zu dem Infrastrukturobjekt 3 eingelesen, wird der Arbeitsschritt in Abhängigkeit dieser festgelegt. Gemäß einer Ausführungsform wird das zukünftige Arbeitselement 5 basierend auf der Abstandsinformation zu dem Infrastrukturobjekt 3 in dem Arbeitsumfeld positioniert.
  • In einem weiteren Schritt S6 wird die Arbeitsvorrichtung 110 zum Ausführen des festgelegten Arbeitsschritts angesteuert. Gemäß einer Ausführungsform wird die Visualisierungseinrichtung 112 zum Visualisieren einer Anordnungsposition des zukünftigen Arbeitselements 5 in dem Arbeitsumfeld angesteuert. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Antriebseinrichtung 114 zum Bewegen der Arbeitsmaschine 100 in eine Arbeitsposition angesteuert. Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform wird das Arbeitsgerät 116 zum Verrichten einer Arbeitsaufgabe zum Anordnen des zukünftigen Arbeitselements 5 in dem Arbeitsumfeld angesteuert.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Arbeitsobjekt
    3
    Infrastrukturobjekt
    4
    Arbeitselement
    5
    zukünftiges Arbeitselement
    10
    Umfelderfassungssensor
    100
    Arbeitsmaschine
    110
    Arbeitsvorrichtung
    112
    Visualisierungseinrichtung
    114
    Antriebseinrichtung
    116
    Arbeitsgerät
    200
    System
    210
    Steuereinrichtung
    50
    Einlesen Information
    S1
    Erfassen Arbeitsobjekt
    S2
    Erkennen Arbeitselemente
    S3
    Erkennen Muster
    S4
    Extrapolieren Muster
    S5
    Festlegen Arbeitsschritt
    S6
    Steuern Arbeitsvorrichtung

Claims (10)

  1. Verfahren zum Steuern einer Arbeitsmaschine (100), mit den Schritten: Erfassen (S1) eines Arbeitsobjekts (2), welches in einem Arbeitsumfeld der Arbeitsmaschine (100) verarbeitet worden ist, mit einem Umfelderfassungssensor (10), Erkennen (S3) eines Musters in dem erfassten Arbeitsobjekt (2), Festlegen (S5) von mindestens einem zur Fortsetzung des erkannten Musters von der Arbeitsmaschine (100) ausführbaren Arbeitsschritts und Steuern (S6) einer Arbeitsvorrichtung (110) der Arbeitsmaschine (100) zum Ausführen des festgelegten mindestens einen Arbeitsschritts.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erfasste Arbeitsobjekt (2) mindestens zwei Arbeitselemente (4) aufweist, mit dem weiteren Schritt eines Erkennens (S2) der mindestens zwei Arbeitselemente (4) in dem erfassten Arbeitsobjekt (2), und wobei der Schritt des Erkennens (S3) des Musters auf den erkannten mindestens zwei Arbeitselementen (4) basiert.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, mit dem weiteren Schritt eines Extrapolierens (S4) des erkannten Musters in dem Arbeitsumfeld, wobei der Schritt des Festlegens (S5) des mindestens einen ausführbaren Arbeitsschritts basierend auf dem extrapolierten Muster durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Arbeitsvorrichtung (110) eine Visualisierungseinrichtung (112) zum Visualisieren des festgelegten mindestens einen ausführbaren Arbeitsschritts aufweist, und wobei im Schritt des Steuerns (S6) der Arbeitsvorrichtung (110) ein Steuersignal zum Steuern der Visualisierungseinrichtung (112) zum Visualisieren des festgelegten mindestens einen ausführbaren Arbeitsschritts ausgegeben wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Arbeitsvorrichtung (110) eine Antriebseinrichtung (114) zum Antreiben der Arbeitsmaschine (100) aufweist, und wobei im Schritt des Steuerns (S6) der Arbeitsvorrichtung (110) ein Steuersignal zum Steuern der Antriebseinrichtung (114) zum Antreiben der Arbeitsmaschine (100) ausgegeben wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Arbeitsvorrichtung (110) ein Arbeitsgerät (116) zum Verrichten einer Arbeitsaufgabe zum Ausführen des festgelegten mindestens einen ausführbaren Arbeitsschritts aufweist, wobei im Schritt des Steuerns (S6) der Arbeitsvorrichtung (110) ein Steuersignal zum Steuern des Arbeitsgeräts (116) ausgegeben wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem weiteren Schritt eines Einlesens (S0) von geometrischer Information zu einem Infrastrukturobjekt (3) im Arbeitsumfeld aus einem kartografischen Informationssystem, wobei der Schritt des Festlegens (S5) des mindestens einen ausführbaren Arbeitsschritts basierend auf der eingelesenen geometrischen Information durchgeführt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den weiteren Schritten: Einlesen eines Interaktionssignals eines Bedieners der Arbeitsmaschine (100) und Bestimmen eines auszuführenden Arbeitsschritts aus dem festgelegten mindestens einen ausführbaren Arbeitsschritt basierend auf dem eingelesenen Interaktionssignal, wobei im Schritt des Steuerns (S6) der Arbeitsvorrichtung (110) die Arbeitsvorrichtung (110) zum Ausführen des bestimmten Arbeitsschritts gesteuert wird.
  9. System (200) zum Steuern einer Arbeitsmaschine (100), mit einem Umfelderfassungssensor (10) zum Erfassen eines Arbeitsobjekts (2), welches in einem Arbeitsumfeld der Arbeitsmaschine (100) verarbeitet worden ist, und einer Steuereinrichtung (210) zum Erkennen eines Musters in dem erfassten Arbeitsobjekt (2) und zum Festlegen von mindestens einem zur Fortsetzung des erkannten Musters von der Arbeitsmaschine (100) ausführbaren Arbeitsschritts, wobei die Steuereinrichtung (210) eine Schnittstelle zum Ausgeben eines Steuersignals zum Steuern einer Arbeitsvorrichtung (110) der Arbeitsmaschine (100) zum Ausführen des festgelegten mindestens einen Arbeitsschritts aufweist.
  10. Arbeitsmaschine (100), welche ein System (200) nach Anspruch 9 zum Steuern der Arbeitsmaschine (100) aufweist.
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