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Die Erfindung betrifft ein Scansystem zum Scannen einer Umgebung.
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Entsprechende Scansysteme sind aus dem Stand der Technik dem Grunde nach bekannt. So ist es bekannt, einen Scanner auf einem fahrerlosen Transportfahrzeug zu platzieren und mit diesem die Umgebung zu scannen. Hierzu wird das fahrerlose Transportfahrzeug, welches typischerweise für unterschiedliche Transportaufgaben verwendet wird in einem Raum bewegt, wobei eine auf einem Tragbereich des fahrerlosen Transportfahrzeugs getragene Scaneinrichtung während der Bewegung des fahrerlosen Transportfahrzeugs den Raum scannt und entsprechende, den Raum beschreibende Scaninformationen erzeugt und an eine Recheneinrichtung übermittelt. Nachteilig ist es hierbei, dass der Raum meist nicht gänzlich gescannt werden kann, da das fahrerlose Transportfahrzeug auf seine Kernaufgabe, einer Vielzahl unterschiedlicher Transportaufgaben gerecht zu werden, ausgelegt bzw. konstruiert wird. So weist das fahrerlose Transportfahrzeug typischerweise eine flache, in der Draufsicht rechteckige Grundform auf, sodass dieses fahrerlose Transportfahrzeug nicht in enge Bereiche eines Raums hineinbewegt werden kann. Aufgrund dessen, dass das fahrerlose Transportfahrzeug sich nicht in bestimmte Bereiche des Raums hineinbewegen kann, kann es dazu kommen, dass ein Scannen bzw. eine Ausleuchtung von diesen Bereichen oder von benachbarten Abschnitten von diesen Bereichen des Raums durch das fahrerlose Transportfahrzeug nicht ausführbar ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Scansystem anzugeben, welches insbesondere im Hinblick auf eine einfache und schnelle sowie kostengünstige Maßnahme das Scannen bzw. Ausleuchten einer Umgebung auf effiziente und zuverlässige Weise ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch ein Scansystem zum Scannen einer Umgebung gemäß Anspruch 1 gelöst. Die hierzu abhängigen Ansprüche betreffen mögliche Ausführungsformen des Scansystems. Ferner wird die Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst.
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Die Erfindung betrifft ein Scansystem zum Scannen einer Umgebung, insbesondere dient das Scansystem dazu eine Produktionsumgebung zu scannen, sodass etwaige bereits vorliegende Daten über die Produktionsumgebung, insbesondere automatisiert, über das Scansystem gescannt und damit aktuell gehalten werden können. Mit anderen Worten kann das Scansystem dazu eingesetzt werden, einen erstmaligen Scan oder einen Wiederscan, auch als Re-Scan bezeichnet, von einer Umgebung, insbesondere einer Produktionsumgebung, auszuführen. Das sich wiederholende Scannen von Bereichen einer Produktionsumgebung kann beispielsweise als Information zum aktuell halten einer virtuellen Produktionsumgebung, z. B. eines digitalen Zwillings der Produktionsumgebung, dienen.
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Das Scansystem umfasst ein fahrerloses Transportfahrzeug mit einem Tragbereich. Der Tragbereich (Payload) des fahrerlosen Transportfahrzeugs kann zum Tragen unterschiedlicher Lasten verwendet werden, so können beispielsweise Paletten, insbesondere Europaletten, vermittels dem fahrerlosen Transportfahrzeug transportiert werden. Allgemein bildet das fahrerlose Transportfahrzeug ein, insbesondere flurgebundenes, Fördermittel mit einem eigenen Fahrantrieb, das automatisch gesteuert und berührungslos geführt wird. Fahrerlose Transportfahrzeuge dienen vorwiegend dem Materialtransport, und zwar zum Ziehen oder Tragen von Fördergut mit aktiven oder passiven Lastaufnahmemitteln. So kann das fahrerlose Transportfahrzeug vorzugsweise eine flache Bauform aufweisen, d. h. z. B., dass die Länge des fahrerlosen Transportfahrzeug zu dessen Höhe eine Relation von größer 4, bevorzugt größer 5, besonders bevorzugt größer 6, höchst bevorzugt größer 8, weiter bevorzugt größer 10, aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann das fahrerlose Transportfahrzeug derart ausgebildet sein, dass es zum Unterfahren von Transportwagen, auf welchen das eigentliche Transportgut angeordnet ist, geeignet ist. So ist es möglich, dass das fahrerlose Transportfahrzeug in einem zwischen einem Untergrund und dem Tragabschnitt des Transportwagens angeordneten Aufnahmeraum eintauchen bzw. einfahren kann und im zumindest teilweise, insbesondere gänzlich, in dem Aufnahmeraum befindlichen Zustand in eine Zug- und/oder Druckkräfte übertragende Verbindung eingeht und sodann den Transportwagen nebst einem etwaigen, auf dem Transportwagen gelagerten Transportgut bewegt.
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Das Scansystem umfasst ferner einen Roboter, welcher eingerichtet ist, sich autark in einem Raum zu bewegen, d. h., dass der Roboter eingerichtet ist sich losgelöst und ohne Eingriff oder Zuhilfenahme des fahrerlosen Transportfahrzeugs eine vom fahrerlosen Transportfahrzeug losgelöste Bewegung ausführen kann.
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Schließlich umfasst das Scansystem eine Scaneinrichtung zum Scannen einer Umgebung, wobei ein Scanmittel der Scaneinrichtung in oder an dem Roboter angeordnet ist. Das Scanmittel kann unter Verwendung optischer und/oder akustischer Sensoren eine „Abtastung“ der Umgebung ausführen. Beispielsweise wird vermittels des Scanmittels eine Werksinfrastruktur und/oder eine Produktionsmaschine und/oder zu verarbeitendes oder verarbeitetes Produktionsmaterial gescannt und die diese gescannten Objekte beschreibende Scaninformation bzw. Erfassungsinformation einer Rechnereinheit auf kontaktlosem oder kontaktgebundenem, insbesondere auf kabellosem oder kabelgebundenem, Wege übermittelt.
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Das Scansystem kann beispielsweise eingerichtet sein, (a) in einem Tragzustand den Roboter über den Tragbereich des fahrerlosen Transportfahrzeugs von dem fahrerlosen Transportfahrzeug zu tragen und in dem Raum zu bewegen und (b) in einem Trennzustand des Roboters von dem fahrerlosen Transportfahrzeug, den Roboter autark von dem fahrerlosen Transportfahrzeug in dem Raum zu bewegen. Mit anderen Worten wird der Roboter von dem fahrerlosen Transportfahrzeug getragen, wobei während des Tragens des Roboters durch das fahrerlose Transportfahrzeug in einem Normalmodus ein Scannen bzw. ein Belichten der Umgebung erfolgt. Für Abschnitte des Raums, welche für das fahrerlose Transportfahrzeug schwer zugänglich sind und/oder an welche das fahrerlose Transportfahrzeug sich nicht derart positionieren kann, sodass ein mittelbar oder unmittelbar von dem fahrerlosen Transportfahrzeug getragenes Scanmittel diesen Abschnitt erfassen kann, kann der Roboter in den Trennzustand und damit in einen getrennten Zustand zu dem fahrerlosen Transportfahrzeug überführt werden. Der Roboter bildet eine im Vergleich zum fahrerlosen Transportfahrzeug agilere und/oder manövrierfähigere bewegliche Einrichtung. So kann das Volumen und/oder das Gewicht des Roboters im Vergleich zum fahrerlosen Transportfahrzeug weniger als die Hälfte, bevorzugt weniger als ein Viertel, besonders bevorzugt weniger als ein Sechstel, höchst bevorzugt weniger als ein Achtel, weiter bevorzugt weniger als ein Zehntel, betragen. Damit wird der Roboter in die Lage versetzt in Abschnitte des Raums gelangen zu können, welche dem fahrerlosen Transportfahrzeug nicht zugänglich sind, sodass mit dem vorliegenden Scansystem auch diese Abschnitte des Raums erfasst werden können.
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Es ist möglich, dass die Scaneinrichtung ein erstes und wenigstens ein weiteres Scanmittel aufweist, wobei das erste Scanmittel in oder an dem Roboter und das wenigstens eine weitere Scanmittel in oder an dem Tragbereich des fahrerlosen Transportfahrzeugs angeordnet oder ausgebildet ist. Das wenigstens eine weitere Scanmittel wird ohne von dem Roboter getragen zu werden in oder an dem Tragebereich angeordnet, d. h. das wenigstens eine weitere Scanmittel wird ohne Zwischenschaltung des Roboters von dem fahrerlosen Transportfahrzeug getragen. Allgemein können sowohl im Tragzustand als auch im Trennzustand das erste und das weitere Scanmittel in den Scanprozess aktiv eingebunden sein. Auch ermöglicht ein Vorhalten eines ersten Scanmittels an dem fahrerlosen Transportfahrzeug und wenigstens eines weiteren Scanmittels an dem Roboter, dass kein Tausch des Scanmittels von dem Roboter zu dem fahrerlosen Transportfahrzeug oder umgekehrt auszuführen ist, dies führt zu einem schnellen und agilen Scansystem. Das wenigstens eine weitere Scanmittel kann unmittelbar in oder an dem fahrerlosen Transportfahrzeug angeordnet oder ausgebildet sein.
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Beispielsweise weist das Scansystem eine Halteeinrichtung auf, welche auf dem Tragbereich des fahrerlosen Transportfahrzeugs anordenbar oder angeordnet ist, wobei in oder an der Halteeinrichtung ein Scanmittel der Scaneinrichtung angeordnet oder anordenbar ist. Bevorzugt ist das Scanmittel lösbar an der Halteeinrichtung angeordnet. Mit anderen Worten bildet die Halteeinrichtung ein Mittel, welches das Scanmittel in oder an dem fahrerlosen Transportfahrzeug befestigt. Die Halteeinrichtung kann dabei eine säulenartige Gestalt aufweisen, sodass das Scanmittel in einer von dem Tragbereich des fahrerlosen Transportfahrzeug beabstandeten Bereich, insbesondere in einer Höhe zum Tragbereich angeordnet werden kann oder angeordnet ist, welche mindestens der Höhe des fahrerlosen Transportfahrzeugs, bevorzugt mindestens der doppelten Höhe des fahrerlosen Transportfahrzeugs, besonders bevorzugt mindestens der dreifachen Höhe des fahrerlosen Transportfahrzeugs, höchst bevorzugt mindestens der vierfachen Höhe des fahrerlosen Transportfahrzeugs, entspricht. Bevorzugt wird das von dem Haltemittel auf dem fahrerlosen Transportfahrzeug gehaltene Scanmittel in einer Höhe zu einer Aufstellfläche gehalten, welche mindestens dem 1,25-fachem, bevorzugt dem 1,50-fachem, besonders bevorzugt dem 1,75-fachem, höchst bevorzugt dem 2,00-fachem, der maximalen Höhe eines im Tragzustand auf dem fahrerlosen Transportfahrzeug befindlichen Roboter entspricht. Mit anderen Worten ermöglicht das Haltemittel eine Erhöhung des wenigstens einen ersten Scanmittels in eine Höhe, welche einen deutlichen Niveauunterschied zu einem von dem Roboter getragenen ersten Scanmittel aufweist, damit wird es erreicht, dass das roboterseitig getragene Scanmittel und das ohne den Roboter von dem fahrerlosen Transportfahrzeug getragene Scanmittel, insbesondere ein über ein Haltemittel von dem fahrerlosen Transportfahrzeug getragene Scanmittel, aus deren unterschiedliche Perspektiven heraus unterschiedliche Erfassungsmöglichkeiten bzw. Ausleuchtmöglichkeiten aufweist, sodass in Abhängigkeit der Raumsituation ein Raumdetail wechselweise bzw. bedarfsweise durch das erste und/oder durch das wenigstens eine weitere Scanmittel gescannt werden kann.
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Es ist möglich, dass das Scansystem eine Versorgungseinrichtung aufweist, welche auf dem Tragbereich des fahrerlosen Transportfahrzeugs angeordnet oder anordenbar ist, wobei während des Tragzustands des Roboters, der Roboter mit der Versorgungseinrichtung über eine Versorgungsverbindung zum Austausch von Daten und/oder elektrischer Energie versorgbar ist oder versorgt wird. Die Versorgungseinrichtung wird vorzugsweise unmittelbar oder mittelbar auf dem Tragbereich des fahrerlosen Transportfahrzeug getragen, insbesondere befestigt. Insbesondere wird die Versorgungseinrichtung ohne Zwischenschaltung des Roboters von dem fahrerlosen Transportfahrzeug getragen. Insbesondere übt der Roboter keine Tragfunktion für die auf dem fahrerlosen Transportfahrzeug platzierte Versorgungseinrichtung aus. Die Versorgungseinrichtung kann beispielsweise einen Bestandteil der Halteeinrichtung ausbilden oder umgekehrt. Mit anderen Worten kann ein Mittel vorgesehen sein, welches einerseits als Tragemittel für das unter Umgehung des Roboters auf dem fahrerlosen Transportfahrzeug getragenen Scanmittels dient und zusätzlich ein das Scanmittel und/oder zumindest ein weiteres Scanmittel mit Daten und/oder elektrischer Energie versorgende Versorgungsfunktion innehaben. Die Versorgungseinrichtung kann beispielsweise lösbar an dem Tragbereich des fahrerlosen Transportfahrzeugs angeordnet oder anordenbar sein. Optional kann die Versorgungseinrichtung ein Funkmodul umfassen, welche es ermöglicht, Daten zu einer getrennt bzw. beabstandet von dem fahrerlosen Transportfahrzeug platzierten Rechnereinheit und/oder zu einer im fahrerlosen Transportfahrzeug vorgehaltenen Empfangseinheit über eine Funkverbindung zu übertragen. Auch kann das Funkmodul dazu genutzt werden, von wenigstens einem Scanmittel eine durch das Scanmittel gescannte Scaninformation bzw. Erfassungsinformation zu empfangen und ggf. an ein weiteres Mittel (von dem fahrerlosen Transportfahrzeug beabstandete Rechnereinheit und/oder Empfangseinheit des fahrerlosen Transportfahrzeugs) zu übertragen, insbesondere nach einer Modifikation oder ohne Modifikation, weiterzuleiten.
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Es ist möglich, dass die Versorgungsverbindung zwischen der Versorgungseinrichtung und dem Roboter als berührende Verbindung, z. B. als eine Stecker-Steckerbuchse-Verbindung, ausgebildet ist. So kann die Versorgungseinrichtung beispielsweise einen Kontaktabschnitt umfassen, wobei dieser starr beispielsweise unbeweglich relativ zu dem Tragbereich des fahrerlosen Transportfahrzeug vorliegt und der Roboter durch eine durch ihn ausgeführte Annäherungsbewegung in Kontakt bringbar ist, sodass eine Daten und/oder Energie übertragende Versorgungsverbindung zwischen der Versorgungseinrichtung und dem Roboter herstellbar ist.
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Das Scansystem kann beispielsweise ein erstes in oder an dem Roboter angeordnetes Scanmittel der Scaneinrichtung und wenigstens ein weiteres, auf einer auf dem Tragbereich des fahrerlosen Transportfahrzeugs getragenen Halteeinrichtung angeordnetes Scanmittel der Scaneinrichtung aufweisen und eingerichtet sein, während des Tragzustands des Roboters ein, insbesondere gleichzeitig erfolgendes, Scannen der Umgebung vermittels eines ersten und des wenigstens einen weiteren Scanmittels auszuführen. Das wenigstens eine weitere Scanmittel kann beispielsweise unmittelbar in oder an, dem Haltemittel anordenbar sein, wobei das Haltemittel mittelbar oder unmittelbar auf dem fahrerlosen Transportfahrzeug angeordnet ist.
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Die vermittels der Scanmittel erfasste Scaninformation kann an eine Rechnereinheit übermittelt werden. Die Rechnereinheit kann in oder an der Halteeinrichtung und/oder in oder an der Versorgungseinrichtung und/oder in oder an einer von dem fahrerlosen Transportfahrzeug getrennt vorliegenden Rechnereinrichtung angeordnet oder ausgebildet sein. Beispielsweise weist das Scansystem, insbesondere wenigstens ein Scanmittel und/oder eine Versorgungseinrichtung und/oder eine Halteeinrichtung eine Funkschnittstelle auf, um Scaninformationen und/oder Steuerungsinformationen für wenigstens ein Scanmittel und/oder für eine Energieversorgung wenigstens eines Scanmittels zu einer, insbesondere von dem Scansystem getrennt vorliegenden, Rechnereinheit zu übermitteln.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Scansystem ein erstes in oder an dem Roboter angeordnetes Scanmittel der Scaneinrichtung und wenigstens ein weiteres, auf einer auf dem Tragbereich des fahrerlosen Transportfahrzeug getragenen Halteeinrichtung angeordnetes Scanmittel der Scaneinrichtung aufweisen und eingerichtet sein, während des Trennzustands des Roboters ein, insbesondere gleichzeitig erfolgendes, Scannen der Umgebung vermittels des ersten und des wenigstens einen weiteren Scanmittels auszuführen. Die aus den wenigstens zwei Scanmitteln gewonnene Scaninformation kann zur Erstellung einer Information zu den Begebenheiten eines Raums genutzt werden, wobei die Scaninformation dazu genutzt werden kann, bestehende Informationen zu den Begebenheiten des Raums zu aktualisieren.
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Es ist möglich, dass wenigstens ein Scanmittel der Scaneinrichtung eine mit wenigstens einem Polstermittel ausgebildete Tragschnittstelle aufweist, wobei die Tragschnittstelle derart ausgebildet ist, dass das Scanmittel, zumindest auf einer Schulter einer Person abgestützt wird bzw. getragen werden kann. Mit anderen Worten kann wenigstens ein Scanmittel derart ausgebildet sein, dass dieses in einer definierten Ausrichtung zu einer stehenden Person, von dieser Person getragen werden kann. Hierzu weist das Scanmittel eine Halterung auf, welche ein definiertes, insbesondere freihändiges, Tragen des Scanmittels durch die Person ermöglicht. Hierzu kann das Scanmittel Schulterabstützungen und/oder eine an den Rücken oder den Brust- und/oder Bauchbereich der Person abstützendes Abstützmittel umfassen, dieses Abstützmittel kann optional eine Polsterung aufweisen. Durch das definierte, insbesondere freihändige, Tragen des Scanmittels durch die Person wird es ermöglicht, dass die Person freihändig das Scanmittel durch einen Raum trägt, um damit manuell bzw. durch die Bewegung der Person eine gezielte Ausrichtung und Ausleuchtung des Raums ermöglicht wird. Mit anderen Worten weist die Scaneinrichtung mit der Tragschnittstelle eine gepolsterte und ergonomische und damit an die Körperform einer Person angepasste Schnittstelle zum Tragen des Scanmittels auf.
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Das fahrerlose Transportfahrzeug kann beispielsweise (a1) keine Daten übertragende und/oder (a2) keine elektrische Energie übertragende Schnittstelle (b1) zu dem Roboter und/oder (b2) zu der Scaneinrichtung und/oder (b3) zu einer auf dem Tragbereich des fahrerlosen Transportfahrzeug getragenen oder tragbaren Halteeinrichtung und/oder (b4) zu einer auf dem Tragbereich des fahrerlosen Transportfahrzeugs getragenen oder tragbaren Versorgungseinrichtung aufweisen. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass ein bereits genormtes bzw. einem Standard entsprechendes fahrerloses Transportfahrzeug eingesetzt wird, welches keine Veränderungen bzgl. des Tragens wenigstens eines Scanmittels und/oder eines Haltemittels und/oder eines Versorgungsmittels erfährt. Insbesondere sind keine entsprechenden, Strom und/oder Signale übertragende Kontakte aufweisende Schnittstellen zur Übertragung von Daten und/oder von elektrischer Energie zwischen dem fahrerlosen Transportfahrzeug und dem wenigstens einen Scanmittel und/oder der Halteeinrichtung und/oder der Versorgungseinrichtung vorgesehen. Da keine Änderungen an dem fahrerlosen Transportfahrzeug selbst vorgenommen werden, wird keine zusätzliche Abnahme bzw. Prüfung des fahrerlosen Transportfahrzeugs notwendig und es kann ein bereits in der Produktion eingesetztes fahrerloses Transportfahrzeug für das hierin beschriebene Scansystem verwendet werden.
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Der Roboter kann beispielsweise als Laufroboter und/oder als Drohne ausgebildet sein. Der Roboter ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass dieser aus eigener Kraft, insbesondere ohne Eingriff bzw. ohne Aktion des fahrerlosen Transportfahrzeugs, sich von einer Tragposition auf dem Tragbereich des fahrerlosen Transportfahrzeugs trennen bzw. hinwegbewegen und/oder zum Gelangen in eine Tragposition, sich auf den Tragbereich des fahrerlosen Transportfahrzeugs bewegen kann. Somit ist es beispielsweise möglich, dass der Roboter selbstständig sich zu einer im Bereich des Tragbereichs des fahrerlosen Transportfahrzeugs befindlichen Versorgungseinrichtung bewegen kann. Dort angelangt, kann der Roboter sich, insbesondere über einen berührenden Kontakt, mit einer Versorgungsschnittstelle der Versorgungseinrichtung zum Daten und/oder Energieübertragen verbinden. Insbesondere kann durch das Eingehen einer elektrischen Verbindung ein roboterseitig angeordneter elektrischer Energiespeicher aus einem versorgungseinrichtungsseitig vorgehaltenen elektrischen Energiespeicher gespeist werden. Der Laufroboter kann wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens oder exakt vier, beinartige Fortbewegungsmittel aufweisen. Beispielsweise ist der Laufroboter einem Hund nachempfunden und weist damit vier beinartige Fortbewegungsmittel auf. Alternativ oder zusätzlich kann der Roboter als Drohne ausgebildet sein. Der Roboter kann befähigt sein, autark durch einen eigenen Computer und/oder ferngesteuert betrieben bzw. navigiert zu werden. Beispielsweise erfolgt die Steuerung des Roboters, insbesondere die Steuerung des Roboters sowie die Steuerung des durch den Roboter getragenen Scanmittels durch eine, insbesondere von der Robotereinheit und/oder von dem fahrerlosen Transportfahrzeug getrennt vorliegenden Rechnereinheit bzw. Rechnereinrichtung.
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Neben dem Scansystem zum Scannen einer Umgebung betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Scannen einer Umgebung unter Verwendung eines hierin beschriebenen Scansystems. Das Verfahren sieht ein Bewegen des im Tragzustand befindlichen Roboters durch den Raum durch Verfahren des fahrerlosen Transportfahrzeugs vor. D. h., dass der Roboter auf dem fahrerlosen Transportfahrzeug „ruht“, also ohne elektrische Energie seines elektrischen Energiespeichers zu nutzen im Raum vermittels dem fahrerlosen Transportfahrzeugs bewegt wird. Sodann kann, z. B. bei der Anforderung des Scannens eines Bereichs in einem Raum, welcher dem fahrerlosen Transportfahrzeug nicht zugänglich ist, ein Trennen des Roboters von dem fahrerlosen Transportfahrzeug und Bewegen des Roboters autark von dem fahrerlosen Transportfahrzeug im Raum ausgeführt werden, dass sonach der Roboter in einem Trennzustand vorliegt. Sonach kann durch ein roboterseitig vorliegendes Scanmittel der für das fahrerlosen Transportfahrzeug nicht zugängliche Bereich des Raums gescannt werden.
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Ein weiterer Verfahrensschritt umfasst ein Scannen des Raums vermittels eines in oder an dem Roboter angeordneten Scanmittels einer Scaneinrichtung während des Trennzustands des Roboters. Damit wird es ermöglicht, das Scanmittel durch Hilfe des Roboters zu Orten zu verlagern, welche durch das fahrerlose Transportfahrzeug selbst und/oder durch in oder an dem fahrerlosen Transportfahrzeug vorgehaltenen Scanmittel nicht belichtbar bzw. nicht scanbar ist.
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Die Erfassungseinheit kann beispielhaft als optische Erfassungseinrichtung, d. h. z. B. als Kamera, ausgebildet sein und das erfasste Bild und/oder eine erfasste Bilderfolge bzw. einen Film zumindest eines Teils des Raums, vorzugsweise in Echtzeit, an eine Rechnereinheit übermitteln.
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Sämtliche Vorteile, Einzelheiten, Ausführungen und/oder Merkmale des erfindungsgemäßen Scansystems sind auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragbar bzw. anzuwenden und umgekehrt.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 eine Prinzipdarstellung eines Scansystems gemäß einem Ausführungsbeispiel, wobei ein erstes Scanmittel dem Roboter und ein weiteres Scanmittel dem fahrerlosen Transportfahrzeug zugeordnet ist;
- 2 eine Prinzipdarstellung eines Scansystems gemäß einem Ausführungsbeispiel, wobei ein Scanmittel wechselweise dem fahrerlosen Transportfahrzeug und dem Roboter zugeordnet ist;
- 3 ein auf einem Tragwagen platziertes Scansystem gemäß einem Ausführungsbeispiel, wobei der Tragwagen in einem vom fahrerlosen Transportfahrzeug entkoppelten Zustand gezeigt ist;
- 4 ein mit einem Tragwagen gekoppeltes fahrerlosen Transportfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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In den nachfolgenden Figuren wird das Scansystem 1 zum Scannen einer Umgebung 2 beispielhaft dargestellt. Dabei umfasst das Scansystems 1 ein fahrerloses Transportfahrzeug 3 mit einem Tragbereich 7, wobei auf dem Tragbereich ein Roboter 4, insbesondere ein Laufroboter, platzierbar ist. Der Roboter 4 ist dabei eingerichtet, sich zumindest temporär autark, d. h. losgelöst von dem Transportfahrzeug 3, in einem Raum zu bewegen bzw. bewegen zu können. Auch umfasst das Scansystem 1 eine Scaneinrichtung 5 zum Scannen der das Scansystem 1 umgebenden Umgebung 2, wobei ein Scanmittel 9, 10 der Scaneinrichtung 5 in oder an dem Roboter 4 angeordnet ist. Das Scansystem 1 ist eingerichtet bzw. ist derart ausgebildet, dass (a) in einem Tragzustand 6 der Roboter 4 über den Tragbereich 7 des fahrerlosen Transportfahrzeugs 3 von dem fahrerlosen Transportfahrzeug 3 getragen und im getragenen Zustand in dem Raum bewegt werden kann. Ferner ist das Scansystem 1 eingerichtet bzw. derart ausgebildet, dass in einem Trennzustand, der Roboter 4 autark, d. h. losgelöst von dem fahrerlosen Transportfahrzeug 3 in dem Raum bewegt werden kann bzw. sich entsprechend bewegt. Damit wird es ermöglicht, dass für den Fall, dass das fahrerlose Transportfahrzeug 3 zu einer Engstelle im Raum nicht fahren kann, sich der Roboter 4 von dem fahrerlosen Transportfahrzeug 3 löst und sich in oder an diese Engstelle bewegt und vermittels dem wenigstens einem in oder an dem Roboter 4 vorgehaltenen Scanmittel 9, 10 einen Scan der Engstelle ausführt.
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Die Scaneinrichtung 5 kann beispielsweise ein erstes und wenigstens ein weiteres Scanmittel 9, 10 aufweisen, wobei das erste Scanmittel 9 in oder an dem Roboter 4 und das wenigstens eine weitere Scanmittel 10 in oder an dem Tragbereich 7 des fahrerlosen Transportfahrzeug 3, unter Umgehung des Roboters 4, angeordnet oder ausgebildet ist. Es ist möglich, dass die wenigstens zwei Scanmittel 9, 10 derart ausgebildet sind, dass diese wechselweise an dem Roboter 4 und an dem fahrerlosen Transportfahrzeug 3 befestigbar bzw. platzierbar sind. Alternativ können die wenigstens zwei Scanmittel 9, 10 derart ausgebildet sein, dass wenigstens ein Scanmittel 9, 10 ausschließlich durch den Roboter 4 und/oder ausschließlich ohne Zwischenschaltung des Roboters 4 an dem fahrerlosen Transportfahrzeug 3 getragen werden kann. Wie beispielsweise in 2 gezeigt, kann das Scanmittel 9 wechselweise an dem Roboter 4 und auf einer Halteeinrichtung 11 befestigt werden. Hierzu kann der Roboter 4 und die Halteeinrichtung 11 jeweils eine Befestigungsschnittstelle 15, 16 (vgl. 2) aufweisen, über welche das Scanmittel 9 wechselweise befestigbar, insbesondere kraft- und/oder formschlüssig verbindbar ist. In 2 ist die Positionierung des Scanmittels 9 auf dem Roboter 4 dargestellt, die optionale Befestigung des Scanmittels 9 an der Halteeinrichtung 11 ist in Strichlinien dargestellt.
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Das Scansystem 1 kann eine Halteeinrichtung 11 umfassen, welche auf dem Tragbereich 7 des fahrerlosen Transportfahrzeugs 3 anordenbar oder angeordnet oder ausgebildet ist, wobei in oder an der Halteeinrichtung 11 ein Scanmittel 9, 10 der Scaneinrichtung 5 befestigbar ist. Beispielsweise ist das Scanmittel 9, 10 lösbar an der Halteeinrichtung 11 angeordnet. Die Halteeinrichtung 11 kann neben, d. h. zusätzlich zu, dem Roboter 4 in oder an, insbesondere auf, dem Tragbereich 7 des fahrerlosen Transportfahrzeugs 3 getragen werden. Die Halteeinrichtung 11 bildet damit eine Schnittstelle zum Tragen des Scanmittels 9, 10 an dem fahrerlosen Transportfahrzeug 3.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Scansystem 1 eine Versorgungseinrichtung 12 aufweisen, welche auf dem Tragbereich 7 des fahrerlosen Transportfahrzeus 3 angeordnet oder anordenbar ist, wobei während des Tragzustands 6 des Roboters 4, der Roboter 4 mit der Versorgungseinrichtung 12 über eine Versorgungsleitung zum Austausch von Daten und/oder elektrischer Energie versorgbar ist oder versorgt wird. Beispielsweise bildet die Versorgungseinrichtung 12 einen Bestandteil der Halteeinrichtung 11 bzw. die Versorgungseinrichtung 12 und die Halteeinrichtung 11 sind in einer Einheit integriert (wie in den Figuren dargestellt), sodass die Versorgungseinrichtung 12 eine Doppelfunktion innehat, nämlich eine Versorgungsfunktion zum Versorgen eines auf dem Tragbereich 7 des fahrerlosen Transportfahrzeug 3 angeordneten Roboters 4 und eine Tragfunktion zum Tragen eines an der Versorgungseinrichtung 12 getragenen Scanmittels 9, 10 (dies entspricht der Haltefunktion der Halteeinrichtung 11).
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Das Scansystem 1 kann beispielsweise ein erstes in oder an dem Roboter 4 angeordnetes Scanmittel 9 der Scaneinrichtung 5 und wenigstens ein weiteres, auf einer auf dem Tragbereich 7 des fahrerlosen Transportfahrzeug 3 getragenen Halteeinrichtung 11 angeordnetes Scanmittel 10 der Scaneinrichtung 5 aufweisen und eingerichtet sein, während des Tragzustands 6 des Roboters 4 ein, insbesondere gleichzeitig erfolgendes, Scannen der Umgebung 2 vermittels eines ersten und des wenigstens einen weiteren Scanmittels 9, 10 auszuführen. Wie in 1 ersichtlich sind die Scanmittel 9, 10 im Tragzustand des Roboters auf dem Tragbereich 7 des fahrerlosen Transportfahrzeugs 3 in unterschiedlichen Höhen relativ zu einer Aufstellfläche 17 des fahrerlosen Transportfahrzeugs 3 angeordnet, sodass durch die Nutzung beider Scanmittel 9, 10 vorteilhaft ein Scan bzw. ein Ausleuchten der Umgebung 2 aus unterschiedlichen Perspektiven bzw. von unterschiedlichen Standpunkten/Betrachtungspunkten aus erfolgen kann. Dies ermöglicht ein schnelles und/oder umfassendes Scannen der Umgebung 2. Es ist ferner möglich, die Erfassungsinformation der Scanmittel 9, 10 bzgl. der gescannten Umgebung 2 während des Tragzustands des Roboters 4 auf dem fahrerlosen Transportfahrzeug 3 als Inputinformation für die Steuerung des fahrerlosen Transportfahrzeugs 3 zu nutzen. Beispielsweise kann die Erfassungsinformation einer Rechnereinheit zur Ansteuerung des fahrerlosen Transportfahrzeugs 3 übermittelt werden und zur Steuerung des fahrerlosen Transportfahrzeugs 3 genutzt werden.
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Das Scansystem 1 kann beispielsweise ein erstes in oder an dem Roboter 4 angeordnetes Scanmittel 9 der Scaneinrichtung 5 und wenigstens ein weiteres, auf einer auf dem Tragbereich 7 des fahrerlosen Transportfahrzeug 3 getragenen Halteeinrichtung 11 angeordnetes Scanmittel 10 der Scaneinrichtung 5 aufweisen und eingerichtet sein, während des Trennzustands des Roboters 4 ein, insbesondere gleichzeitig erfolgendes, Scannen der Umgebung 2 vermittels des ersten und des wenigstens einen weiteren Scanmittels 9, 10 auszuführen. Auch im getrennten Zustand (nicht dargestellt) von Roboter 4 und fahrerlosen Transportfahrzeug 3 kann eine Erfassungsinformation aus der Erfassungstätigkeit der Scanmittel 9, 10 gewonnen werden.
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Wenigstens ein Scanmittel 9, 10 der Scaneinrichtung 5 kann beispielsweise eine mit wenigstens einem Polstermittel (nicht dargestellt) ausgebildete Trageschnittstelle (nicht dargestellt) aufweisen, wobei die Trageschnittstelle derart ausgebildet ist, dass das Scanmittel 9, 10 auf wenigstens einer Schulter einer Person abgestützt getragen werden kann. Damit kann das wenigstens eine Scanmittel 9, 10 im vom fahrerlosen Transportfahrzeug 3 und/oder vom Roboter 4 gelösten Zustand durch eine Person auf dessen Schulter, insbesondere auf dessen Schultern, abgestützt getragen werden.
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Das fahrerlose Transportfahrzeug 3 ist beispielsweise eingerichtet bzw. ausgestaltet, dass dieses keine Daten übertragende und/oder keine elektrische Energie übertragende Schnittstelle, insbesondere keine Kontaktschnittstelle und/oder kabelgebundene Schnittstelle, (a) zu dem Roboter 4 und/oder (b) zu der Scaneinrichtung 5 und/oder (c) zu einer auf dem Tragbereich 7 des fahrerlosen Transportfahrzeug 3 getragenen oder tragbaren Halteeinrichtung 11 und/oder (d) zu einer auf dem Tragbereich 7 des fahrerlosen Transportfahrzeugs 3 getragenen oder tragbaren Versorgungseinrichtung 12 aufweist. Mit anderen Worten wird die Grundstruktur eines bereits eingesetzten fahrerlosen Transportfahrzeugs 3 durch die erfindungsgemäße Nutzung zum Transport eines Scanmittels 9, 10 und/oder eines Roboters 4 nicht verändert. Insbesondere weist das fahrerlose Transportfahrzeug 3 keine Steckerbuchse auf, welche zur Herstellung einer kabelgestützten oder steckergestützten Verbindung mit dem Roboter 4 und/oder der Scaneinrichtung 5 und/oder Halteeinrichtung 11 und/oder Versorgungseinrichtung 12 dient.
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Der Roboter 4 kann beispielsweise als Laufroboter und/oder als Drohne (nicht dargestellt) ausgebildet sein. Ein als Laufroboter ausgebildeter Roboter 4 kann mindestens zwei beinartige Fortbewegungsmittel (Beine 18) aufweisen, bevorzugt weist der Roboter 4 oder mehr beinartige Fortbewegungsmittel (Beine 18) auf.
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Neben dem Scansystem 1 betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Scannen einer Umgebung 2 unter Verwendung eines hierin beschriebenen Scansystems 1 mit den folgenden Verfahrensschritten. Das Scansystem 1 ist eingerichtet im Tragzustand 6 des Roboters 4 durch Verfahren des fahrerlosen Transportfahrzeugs 3 den Roboter 4 durch den Raum zu bewegen. Zeitweise kann ein Trennen des Roboters 4 von dem fahrerlosen Transportfahrzeug 3 und Bewegen des Roboters 4 autark von dem fahrerlosen Transportfahrzeug 3 im Raum während eines Trennzustands vorgesehen sein. Es erfolgt während des Trennzustands und/oder während des Tragzustands 6 ein Scannen des Raums vermittels eines in oder an dem Roboter 4 angeordneten Scanmittels 9, 10 einer Scaneinrichtung 5.
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Das fahrerlose Transportfahrzeug 3 weist Räder oder Rollen auf, über welche das fahrerlose Transportfahrzeug 3 auf einer Aufstellfläche 17 bewegt bzw. verfahren werden kann. In der in den 3 und 4 gezeigten beispielhaften Ausführungsform wird der Roboter 4 und die Halteeinrichtung 11 und/oder die Versorgungseinrichtung 12 in oder an, insbesondere auf, einem Tragabschnitt 19 eines Tragwagens 20 getragen bzw. verbunden. Der Tragwagen 20 kann über Rollen und/oder Räder 26 auf der Aufstellfläche 17, insbesondere zieh- und/oder schieb- und/oder rollbar, abgestützt sein. Der Tragwagen 20 ist dabei derart ausgebildet, dass dieser einen Aufnahmeraum 21 umfasst, in oder an welchen, zumindest abschnittsweise, bevorzugt überwiegend, besonders bevorzugt gänzlich, ein fahrerloses Transportfahrzeug 3 einfahren oder einragen kann. Alternativ oder zusätzlich zu dem Aufnahmeraum 21 kann der Tragwagen 20 eine Verbindungsschnittstelle (nicht dargestellt) aufweisen, vermittels welcher der Tragwagen 20 zieh- und/oder schiebbar mit dem fahrerlosen Transportfahrzeug 3 verbindbar ist, ohne dass hierzu das fahrerlose Transportfahrzeug 3 in einen Aufnahmeraum 21 des Tragwagens 20 hineinbewegt werden muss.
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In 3 ist ein innerhalb des Aufnahmeraums 21 angeordnetes fahrerloses Transportfahrzeug 3 dargestellt, wobei noch keine mechanische Verbindung zwischen dem fahrerlosen Transportfahrzeug 3 und dem Tragwagen 20 hergestellt wurde (gelöster Zustand). In 4 ist der gekoppelte Zustand von Tragwagen 20 und fahrerlosem Transportfahrzeug 3 gezeigt, hierzu wird über die, insbesondere in oder an dem fahrerlosen Transportfahrzeug 3 angeordneten oder ausgebildeten, Kopplungsmittel 22 eine Kräfte übertragende Verbindung zwischen dem Tragwagen 20 und dem fahrerlosen Transportfahrzeug 3 hergestellt. Beispielsweise kann im Zuge der Kopplung von Tragwagen 20 und fahrerlosen Transportfahrzeug 3 der Tragwagen 20 vermittels der tragwagenseitig und/oder transportfahrzeugseitig ausgebildeten Kopplungsmittel 22 derart angehoben werden, dass die Rollen und/oder Räder des Tragwagens 20 von der Aufstellfläche 17 abgehoben bzw. gelöst werden. Damit kann die gesamte Last des Tragwagens 20 und der in oder an dem Tragwagen 20 getragenen Last auf das fahrerlose Transportfahrzeug 3 einwirken bzw. von dem fahrerlosen Transportfahrzeug 3 abgestützt werden.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass auch im gekoppelten Zustand des Tragwagens 20 mit dem fahrerlosen Transportfahrzeug 3 eine Abstützung des Tragwagens 20 zur Aufstellfläche 17, zumindest abschnittsweise teilweise, bevorzugt überwiegend, besonders bevorzugt ausschließlich, vermittels tragwagenseitiger Rollen oder Räder 26 erfolgt. D. h. z. B., dass im gekoppelten Zustand von Tragwagen 20 und fahrerlosen Transportfahrzeug 3 zwar ein Verfahren des Tragwagens 20 durch eine Bewegung des fahrerlosen Transportfahrzeugs 3 ausführbar ist, jedoch der Tragwagen 20 zumindest teilweise durch eine eigene Abstützung (z. B. über wenigstens eine Rolle oder ein Rad 26) auf der Aufstellfläche 17 abgestützt wird.
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Es ist möglich, dass die Halteeinrichtung 11 und/oder die Versorgungseinrichtung 12 eine Kontaktschnittstelle 25 zur Kopplung mit einer externen Daten- und/oder Energiequelle (nicht dargestellt) aufweist. Über diese Kontaktschnittstelle 25 kann beispielsweise ein haltemittelseitig und/oder versorgungsmittelseitig vorliegender Energiespeicher 23 und/oder Datenspeicher 24 mit Daten und/oder mit elektrischer Energie von einer externen Daten- und/oder Energiequelle gespeist werden. Hierzu kann die Halte- und/oder Versorgungseinrichtung 11, 12 vermittels dem fahrerlosen Transportfahrzeug 3 zu der externen Energie- und/oder Datenquelle bewegt werden. Bevorzugt erfolgt die Kopplung der Kontaktschnittstelle 25 mit der externen Daten- und/oder Energiequelle über eine berührende Verbindung, insbesondere über eine Stecker-Steckerbuchse-Verbindung, welche bevorzugt teilweise, bevorzugt ausschließlich, durch die Bewegung des fahrerlosen Transportfahrzeugs 3 relativ zu der externen Daten- und/oder Energiequelle initiiert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Scansystem
- 2
- Umgebung
- 3
- fahrerlosen Transportfahrzeug
- 4
- Roboter
- 5
- Scaneinrichtung
- 6
- Tragzustand
- 7
- Tragbereich
- 9
- erstes Scanmittel von 5
- 10
- weiteres Scanmittel von 5
- 11
- Halteeinrichtung
- 12
- Versorgungseinrichtung
- 15
- Befestigungsschnittstelle von 4
- 16
- Befestigungsschnittstelle von 11
- 17
- Aufstellfläche
- 18
- Bein von 4
- 19
- Tragabschnitt von 20
- 20
- Tragwagen
- 21
- Aufnahmeraum
- 22
- Kopplungsmittel von 3
- 23
- Energiespeicher von 11, 12
- 24
- Datenspeicher von 11, 12
- 25
- Kontaktschnittstelle von 11, 12
- 26
- Rad von 20
