DE112021004743T5

DE112021004743T5 - Flugbahnbestimmungsvorrichtung und computerlesbares speichermedium

Info

Publication number: DE112021004743T5
Application number: DE112021004743.4T
Authority: DE
Inventors: Takashi Miyoshi
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2020-11-20
Filing date: 2021-11-16
Publication date: 2023-08-10
Also published as: CN116438498A; US20240019874A1; JPWO2022107774A1; WO2022107774A1

Abstract

Eine Flugbahnbestimmungsvorrichtung weist eine Rauminformationserzeugungseinheit, die dazu eingerichtet ist, auf Basis von Modelldaten hinsichtlich eines Aufbaus einer Industriemaschine sowie eines Betriebszustands der Industriemaschine eine Information bezüglich eines behinderungsfreien Raums zu erzeugen, die einen behinderungsfreien Raum angibt, in dem die Industriemaschine und ein unbemanntes Fluggerät einander nicht behindern; eine Befehlsentgegennahmeeinheit, die dazu eingerichtet ist, einen Betriebsbefehl für das unbemannte Fluggerät entgegenzunehmen; und eine Bahninformationserzeugungseinheit, die dazu eingerichtet ist, auf Basis der Information bezüglich des behinderungsfreien Raums und des Betriebsbefehls eine Flugbahninformation zu erzeugen, die eine Flugbahn für das unbemannte Fluggerät bestimmt, auf.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flugbahnbestimmungsvorrichtung und ein computerlesbares Speichermedium.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Arbeiter, die in einem Werk arbeiten, führen verschiedene Tätigkeiten wie etwa eine Überprüfung einer Industriemaschine, eine Einrichtung von Werkstücken an einer Industriemaschine, eine an einer Industriemaschine vorgenommene Bedienung oder dergleichen durch. Um die Leistungsfähigkeit dieser Tätigkeiten, die von Arbeitern durchgeführt werden, zu steigern, werden in den letzten Jahren unbemannte Fluggeräte benutzt (zum Beispiel das Patentliteraturbeispiel 1).
LITERATURLISTE
PATENTDOKUMENT
Patentdokument 1: JP 2020-142326 A
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
PROBLEM, DAS DIE ERFINDUNG LÖSEN SOLL
Wenn ein unbemanntes Fluggerät im Inneren eines Werks geflogen wird, ist es jedoch nötig, eine gegenseitige Behinderung zwischen dem unbemannten Fluggerät und einer Industriemaschine im Inneren des Werks zu verhindern.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Flugbahnbestimmungsvorrichtung und ein computerlesbares Speichermedium bereitzustellen, wodurch eine gegenseitige Behinderung zwischen einem unbemannten Fluggerät und einer Industriemaschine verlässlich verhindert werden kann.
MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
Eine Flugbahnbestimmungsvorrichtung weist eine Rauminformationserzeugungseinheit, die dazu eingerichtet ist, auf Basis von Modelldaten hinsichtlich eines Aufbaus einer Industriemaschine sowie eines Betriebszustands der Industriemaschine eine Information bezüglich eines behinderungsfreien Raums zu erzeugen, die einen behinderungsfreien Raum angibt, in dem die Industriemaschine und ein unbemanntes Fluggerät einander nicht behindern; eine Befehlsentgegennahmeeinheit, die dazu eingerichtet ist, einen Betriebsbefehl für das unbemannte Fluggerät entgegenzunehmen; und eine Bahninformationserzeugungseinheit, die dazu eingerichtet ist, auf Basis der Information bezüglich des behinderungsfreien Raums und des Betriebsbefehls eine Flugbahninformation zu erzeugen, die eine Flugbahn für das unbemannte Fluggerät bestimmt, auf.
Ein computerlesbares Speichermedium speichert einen Befehl, um einen Computer dazu zu bringen, das Erzeugen einer Information bezüglich eines behinderungsfreien Raums, die einen behinderungsfreien Raum angibt, in dem die Industriemaschine und ein unbemanntes Fluggerät einander nicht behindern, auf Basis von Modelldaten hinsichtlich eines Aufbaus einer Industriemaschine sowie eines Betriebszustands der Industriemaschine; das Entgegennehmen eines Betriebsbefehls für das unbemannte Fluggerät; und das Erzeugen einer Flugbahninformation, die eine Flugbahn des unbemannten Fluggeräts bestimmt, auf Basis der Information bezüglich des behinderungsfreien Raums und des Betriebsbefehls auszuführen.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine gegenseitige Behinderung zwischen einem unbemannten Fluggerät und einer Industriemaschine verlässlich zu verhindern.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Steuersystem eines unbemannten Fluggeräts als Ganzes zeigt.
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für den Hardwareaufbau einer Flugbahnbestimmungsvorrichtung zeigt.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Hardwareaufbau eines unbemannten Fluggeräts zeigt.
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Hardwareaufbau einer Industriemaschine zeigt.
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Funktionen der Flugbahnbestimmungsvorrichtung zeigt.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein dreidimensionales Modell einer Industriemaschine zeigt.
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen behinderungsfreien Raum zeigt.
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Informationen zeigt, die in einer Befehlsinformationsspeichereinheit gespeichert sind.
9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Flugbahn zeigt.
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen behinderungsfreien Raum zeigt.
11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen behinderungsfreien Raum zeigt.
12 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Funktionen eines unbemannten Fluggeräts zeigt.
13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Funktionen einer numerischen Steuerung zeigt.
14 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für einen Prozess zeigt, der in der Flugbahnbestimmungsvorrichtung durchgeführt wird.

WEISE(N) ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nachstehend eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Es ist zu beachten, dass nicht alle Kombinationen der Merkmale, die bei der folgenden Ausführungsform beschrieben werden, notwendigerweise erforderlich sind, um das Problem zu lösen. Ferner wird fallweise auf eine Beschreibung, die über das Nötige hinausgeht, verzichtet. Außerdem sind die folgende Beschreibung der Ausführungsform und die Zeichnungen bereitgestellt, damit Fachleute die vorliegende Erfindung vollumfänglich verstehen, und sollen den Umfang der Ansprüche nicht beschränken.
Zunächst wird ein Steuersystem eines unbemannten Fluggeräts, das eine Flugbahnbestimmungsvorrichtung aufweist, als Ganzes beschrieben werden.
1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Steuersystem eines unbemannten Fluggeräts als Ganzes zeigt.
Ein Steuersystem 1 eines unbemannten Fluggeräts weist eine Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2, ein unbemanntes Fluggerät 3 und eine Industriemaschine 4 auf.
Die Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 ist eine Vorrichtung, die eine Flugbahn des unbemannten Fluggeräts 3 bestimmt. Beispielsweise ist die Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 in einem Personal Computer (PC) oder einem Server umgesetzt. Die Flugbahn ist beispielsweise eine Bahn, entlang der das unbemannte Fluggerät in der Nähe der Industriemaschine 4 und im Inneren der Industriemaschine 4 fliegt.
Das unbemannte Fluggerät ist ein kleines unbemanntes Fluggerät vom Multicopter-Typ. Das unbemannte Fluggerät 3 wird als Drohne bezeichnet. Das unbemannte Fluggerät 3 fliegt in der Nähe der Industriemaschine 4 und im Inneren der Industriemaschine 4 entlang einer Flugbahn, die durch die Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 bestimmt wurde. Dies ermöglicht, dass das Steuersystem 1 eines unbemannten Fluggeräts eine Überprüfung an der Industriemaschine 4 oder eine an der Industriemaschine 4 vorgenommene Bedienung durchführt.
Die Industriemaschine 4 ist eine Vorrichtung, die im Inneren eines Werks eingerichtet ist und verschiedene Tätigkeiten vornimmt. Die Industriemaschine 4 ist zum Beispiel eine Werkzeugmaschine.
Als nächstes wird der Hardwareaufbau der jeweiligen Vorrichtungen des Steuersystems 1 eines unbemannten Fluggeräts beschrieben werden.
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für den Hardwareaufbau der Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 zeigt. Die Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 weist eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 20, einen Bus 21, einen Nurlesespeicher (ROM) 22, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 23 und einen nichtflüchtigen Speicher 24 auf.
Die CPU 20 ist ein Prozessor, die die gesamte Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 gemäß einem Systemprogramm steuert. Die CPU 20 liest das Systemprogramm oder dergleichen, das in dem ROM 22 gespeichert ist, über den Bus 21.
Der Bus 21 ist ein Kommunikationspfad, der die jeweiligen Hardwareelemente in der Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 miteinander verbindet. Die jeweiligen Hardwareelemente in der Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 tauschen über den Bus 21 Daten aus.
Der ROM 22 ist eine Speichervorrichtung, die ein Systemprogramm oder dergleichen, das zum Steuern der gesamten Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 verwendet wird, speichert. Das Systemprogramm enthält ein Flugbahnbestimmungsprogramm, das eine Flugbahn des unbemannten Fluggeräts 3 bestimmt.
Der RAM 23 ist eine Speichervorrichtung, die verschiedene Daten vorübergehend speichert. Beispielsweise speichert der RAM 23 Daten oder dergleichen bezüglich eines von außen eingegebenen Betriebsbefehls für das unbemannte Fluggerät 3 vorübergehend. Der RAM 23 wirkt als Arbeitsbereich, in dem die CPU 20 verschiedene Daten verarbeitet.
Der nichtflüchtige Speicher 24 ist eine Speichervorrichtung, die Daten auch in einem Zustand, in dem die Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 ausgeschaltet ist und die Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 nicht länger mit Strom versorgt wird, bewahrt. Der nichtflüchtige Speicher 24 umfasst beispielsweise ein Solid-State-Laufwerk (SSD).
Die Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 weist ferner eine erste Schnittstelle, eine Anzeigevorrichtung 26, eine zweite Schnittstelle 27, eine Eingabevorrichtung 28 und eine Kommunikationsvorrichtung 29 auf.
Die erste Schnittstelle 25 verbindet den Bus 21 und die Anzeigevorrichtung 26 miteinander. Beispielsweise überträgt die erste Schnittstelle 25 verschiedene Daten, die durch die CPU 20 verarbeitet wurden, zu der Anzeigevorrichtung 26.
Die Anzeigevorrichtung 26 erhält über die erste Schnittstelle 25 verschiedene Daten und zeigt die verschiedenen Daten an. Die Anzeigevorrichtung 26 ist eine Anzeige wie etwa eine Flüssigkristallanzeige (LCD).
Die zweite Schnittstelle 27 verbindet den Bus 21 und die Eingabevorrichtung 28 miteinander. Beispielsweise überträgt die zweite Schnittstelle 27 Daten, die von der Eingabevorrichtung 28 eingegeben wurden, über den Bus 21 zu der CPU 20.
Die Eingabevorrichtung 28 ist eine Vorrichtung, um verschiedene Daten einzugeben. Beispielsweise erhält die Eingabevorrichtung 28 eine Eingabe von Daten und überträgt die eingegebenen Daten über die zweite Schnittstelle 27 zu dem nichtflüchtigen Speicher 24. Die Eingabevorrichtung 28 ist beispielsweise eine Tastatur und eine Maus. Es ist zu beachten, dass die Eingabevorrichtung 28 und die Anzeigevorrichtung 27 als eine einzelne Vorrichtung wie etwa zum Beispiel ein Touch Panel ausgeführt sein können.
Die Kommunikationsvorrichtung 29 ist eine Vorrichtung, die eine drahtlose Kommunikation mit dem unbemannten Fluggerät 3 vornimmt. Die Kommunikationsvorrichtung 29 nimmt die Kommunikation zum Beispiel unter Verwendung eines drahtlosen LAN oder von Bluetooth vor.
Außerdem ist die Kommunikationsvorrichtung 29 eine Vorrichtung, die drahtgebunden oder drahtlos mit der Industriemaschine 4 kommuniziert. Die Kommunikationsvorrichtung 29 kommuniziert zum Beispiel unter Verwendung einer Internet-Leitung mit der Industriemaschine 4.
Als nächstes wird der Hardwareaufbau des unbemannten Fluggeräts 3 beschrieben werden.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für den Hardwareaufbau des unbemannten Fluggeräts 3 zeigt. Das unbemannte Fluggerät 3 weist eine Batterie 30, einen Prozessor 31, einen Bus 32, einen Speicher 33, eine Motorsteuerschaltung 34, einen Motor 35, einen Sensor 36 und eine Kommunikationsvorrichtung 37 auf.
Die Batterie 30 liefert den einzelnen Teilen des unbemannten Fluggeräts 3 Strom. Die Batterie 30 ist zum Beispiel eine Lithium-Ionen-Batterie.
Der Prozessor 31 steuert das gesamte unbemannte Fluggerät 3 gemäß einem Steuerprogramm. Der Prozessor 31 wirkt zum Beispiel als Flugsteuerung. Der Prozessor 31 ist zum Beispiel eine CPU.
Der Bus 32 ist ein Kommunikationspfad, der die jeweiligen Hardwareelemente in dem unbemannten Fluggerät 3 miteinander verbindet. Die jeweiligen Hardwareelemente in dem unbemannten Fluggerät 3 tauschen über den Bus 32 Daten aus.
Der Speicher 36 ist eine Speichervorrichtung, die verschiedene Programme, Daten und dergleichen speichert. Der Speicher 33 speichert zum Beispiel ein Steuerprogramm zum Steuern des gesamten unbemannten Fluggeräts 3. Der Speicher 33 ist zum Beispiel wenigstens ein beliebiges aus einem ROM, einem RAM und einem SSD.
Die Motorsteuerschaltung 34 ist eine Schaltung, um den Motor 35 zu steuern. Die Motorsteuerschaltung 34 nimmt als Reaktion auf den Erhalt eines Steuerbefehls von dem Prozessor 31 den Antrieb und die Steuerung des Motors 35 vor.
Der Motor 35 wird durch die Motorsteuerschaltung 34 gesteuert. Der Motor 35 dreht einen Propeller, der an einer Drehwelle fixiert ist. Obwohl 3 einen einzelnen Motor 35 zeigt, ist zu beachten, dass das unbemannte Fluggerät 3 zum Beispiel vier Motoren 35 aufweist und die Motorsteuerschaltung 34 die Drehungen eines jeden der Motoren 35 steuert, um das unbemannte Fluggerät 3 fliegen zu lassen.
Der Sensor 36 ist eine Vorrichtung, die verschiedene Zustände der Industriemaschine 4 erfasst. Der Sensor 36 ist zum Beispiel ein Bildsensor. Beispielsweise nimmt der Sensor 36 ein Anzeigebild an der Anzeigevorrichtung 26 der Industriemaschine 4 auf, um den Betriebszustand der Industriemaschine 4 zu erfassen.
Außerdem weist der Sensor 36 zum Beispiel einen Abstandssensor auf. Beispielsweise misst der Sensor 36 den Abstand zu einer Markierung, die an einer bestimmten Stelle an der Industriemaschine 4 bereitgestellt ist. Bei dem Abstandssensor kann es sich um einen Abstandssensor handeln, der zum Beispiel Infrarotstrahlen, Funkwellen oder Ultraschallwellen verwendet. Der Sensor 36 kann zum Beispiel einen elektronischen Kompass aufweisen. Der elektronische Kompass erfasst den Erdmagnetismus und erlangt die Richtung, in die das unbemannte Fluggerät 3 gerichtet ist. Ferner kann der Sensor 36 einen Beschleunigungssensor, einen Winkelgeschwindigkeitssensor oder dergleichen aufweisen.
Die Kommunikationsvorrichtung 37 kommuniziert durch eine drahtlose Kommunikation mit der Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2. Wie oben beschrieben wurde, nimmt die Kommunikationsvorrichtung 37 die Kommunikation zum Beispiel unter Verwendung eines drahtlosen LAN oder von Bluetooth vor.
Als nächstes wird der Hardwareaufbau der Industriemaschine 4 beschrieben werden.
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für den Hardwareaufbau der Industriemaschine 4 zeigt. Die Industriemaschine 4 weist eine numerische Steuerung 5, eine Kommunikationsvorrichtung 6, einen Servoverstärker 7, einen Servomotor 8 und eine Hilfseinrichtung 9 auf.
Die numerische Steuerung 5 ist eine Vorrichtung, die die gesamte Industriemaschine 4 steuert. Die numerische Steuerung 5 weist eine CPU 50, einen Bus 51, einen ROM 52, einen RAM 53 und einen nichtflüchtigen Speicher 54 auf.
Die CPU 50 ist ein Prozessor, der die gesamte numerische Steuerung 5 gemäß einem Systemprogramm steuert. Die CPU 50 liest das Systemprogramm oder dergleichen, das in dem ROM 52 gespeichert ist, über den Bus 51. Außerdem steuert die CPU 50 den Servomotor 8 und einen Spindelmotor (nicht dargestellt) gemäß einem Bearbeitungsprogramm zum Bearbeiten eines Werkstücks.
Der Bus 51 ist ein Kommunikationspfad, der jeweilige Hardwareelemente in der numerischen Steuerung 5 miteinander verbindet. Die jeweiligen Hardwareelemente in der numerischen Steuerung 5 tauschen über den Bus 51 Daten aus.
Der ROM 52 ist eine Speichervorrichtung, die ein Systemprogramm oder dergleichen, das zum Steuern der gesamten numerischen Steuerung 5 verwendet wird, speichert.
Der RAM 53 ist eine Speichervorrichtung, die verschiedene Daten vorübergehend speichert. Der RAM 53 wirkt als Arbeitsbereich, in dem die CPU 50 verschiedene Daten verarbeitet.
Der nichtflüchtige Speicher 54 ist eine Speichervorrichtung, die Daten auch in einem Zustand, in dem die Industriemaschine 4 ausgeschaltet ist und die Industriemaschine 4 nicht länger mit Strom versorgt wird, bewahrt. Der nichtflüchtige Speicher 54 umfasst beispielsweise ein Solid-State-Laufwerk (SSD).
Die numerische Steuerung 5 weist ferner eine Schnittstelle 55, eine Achsensteuerschaltung 56, eine programmierbare Logiksteuerung (PLC) 57 und eine E/A-Einheit 58 auf.
Die Schnittstelle 55 ist ein Kommunikationspfad, der den Bus 51 und die Kommunikationsvorrichtung 6 miteinander verbindet. Beispielsweise überträgt die Schnittstelle 55 verschiedene Daten, die durch die Kommunikationsvorrichtung erhalten wurden, zu der CPU 50.
Die Kommunikationsvorrichtung 6 kommuniziert mit der Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2. Wie oben beschrieben wurde, kommuniziert die Kommunikationsvorrichtung 6 zum Beispiel unter Verwendung einer Internet-Leitung mit der Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2.
Die Achsensteuerschaltung 56 ist eine Schaltung, die den Servomotor 8 steuert. Die Achsensteuerschaltung 56 gibt als Reaktion auf den Erhalt eines Steuerbefehls von der CPU 50 einen Befehl zum Antrieb des Servomotors 8 an den Servoverstärker aus. Zum Beispiel gibt die Achsensteuerschaltung 56 einen Drehmomentbefehl, der das Drehmoment des Servomotors 8 steuert, an den Servoverstärker 7 aus.
Der Servoverstärker 7 liefert dem Servomotor 8 als Reaktion auf den Erhalt eines Befehls von der Achsensteuerschaltung 56 Strom.
Der Servomotor 8 wird als Reaktion auf den Erhalt der Stromversorgung von dem Servoverstärker 7 angetrieben. Wenn die Industriemaschine 4 eine Werkzeugmaschine ist, ist der Servomotor 8 zum Beispiel mit einer Kugelgewindespindel, die einen Werkzeughalter antreibt, einem Spindelkopf oder einem Tisch gekoppelt. Wenn der Servomotor 8 angetrieben wird, wird der Aufbau einer Werkzeugmaschine wie etwa ein Werkzeughalter, ein Spindelkopf oder ein Tisch zum Beispiel in eine X-Achsen-Richtung, eine Y-Achsen-Richtung oder eine Z-Achsen-Richtung bewegt.
Die PLC 57 ist eine Vorrichtung, die ein Leiterprogramm ausführt, um die Hilfseinrichtung 9 zu steuern. Die PLC 57 steuert die Hilfseinrichtung 9 über die E/A-Einheit 58.
Die E/A-Einheit 58 ist eine Schnittstelle, die die PLC 57 und die Hilfseinrichtung 9 miteinander verbindet. Die E/A-Einheit 58 sendet einen Befehl, der von der PLC 57 erhalten wurde, an die Hilfseinrichtung 9.
Die Hilfseinrichtung 9 ist an der Industriemaschine 4 eingerichtet und führt Hilfstätigkeiten durch, wenn die Industriemaschine eine Bearbeitung eines Werkstücks vornimmt. Die Hilfseinrichtung 9 kann eine Vorrichtung sein, die in der Umgebung der Industriemaschine 4 eingerichtet ist. Die Hilfseinrichtung 9 kann zum Beispiel ein Werkzeugwechsler, ein Schneidfluid-Ausstoßsystem oder eine Antriebsvorrichtung für eine auf- und zumachbare Tür sein.
Als nächstes wird die Funktion einer jeden Einheit der Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 beschrieben werden.
5 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Funktion einer jeden Einheit der Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 zeigt. Die Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 weist eine Modellerlangungseinheit 201, eine Modelldatenspeichereinheit 202, eine Betriebszustandserlangungseinheit 203, eine Rauminformationserzeugungseinheit 204, eine Befehlsentgegennahmeeinheit 205, eine Befehlsinformationsspeichereinheit 206, eine Bahninformationserzeugungseinheit 207, eine Bahninformationsausgabeeinheit 208, eine Steuerinformationserzeugungseinheit 209 und eine Steuerinformationsausgabeeinheit 210 auf.
Die Modellerlangungseinheit 201, die Betriebszustandserlangungseinheit 203, die Rauminformationserzeugungseinheit 204, die Befehlsentgegennahmeeinheit 205, die Bahninformationserzeugungseinheit 207, die Bahninformationsausgabeeinheit 208, die Steuerinformationserzeugungseinheit 209 und die Steuerinformationsausgabeeinheit 210 werden zum Beispiel umgesetzt, indem die CPU 20 eine arithmetische Verarbeitung unter Verwendung eines Systemprogramms, das in dem ROM 22 gespeichert ist, und verschiedener Daten vornimmt. Ferner werden die Modelldatenspeichereinheit 202 und die Befehlsinformationsspeichereinheit 206 zum Beispiel durch Daten, die von der Eingabevorrichtung oder dergleichen eingegeben wurden, oder ein Berechnungsergebnis der arithmetischen Verarbeitung durch die CPU 20, das in dem RAM 23 oder dem nichtflüchtigen Speicher 24 gespeichert wird, umgesetzt.
Die Modellerlangungseinheit 201 erlangt von der numerischen Steuerung 5 Modelldaten, die ein dreidimensionales Modell eines Aufbaus der Industriemaschine 4 zeigen. Bei dem Aufbau der Industriemaschine 4 kann es sich zum Beispiel um eine Spindel, einen Spindelkopf, einen Tisch, einen Spritzschutz, eine auf- und zumachbare Tür und verschiedene Abdeckungen handeln. Außerdem weist der Aufbau der Industriemaschine 4 ein Werkzeug, ein Werkstück, eine Spannvorrichtung oder dergleichen auf. Die Modelldaten sind zum Beispiel dreidimensionale computerunterstützte Designdaten (CAD-Daten). Die Modellerlangungseinheit 201 kann Modelldaten, die ein dreidimensionales Modell zeigen, von einem Verwaltungsserver oder dergleichen, der mehrere Industriemaschinen 4 verwaltet, erlangen.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein dreidimensionales Modell von Aufbauten der Industriemaschine 4 zeigt. Das dreidimensionale Modell ist zum Beispiel ein Modell, das verwendet wird, um Behinderungen zwischen den einzelnen Aufbauten, einem Werkzeug und einem Werkstück in der Industriemaschine 4 zu simulieren.
4 zeigt ein dreidimensionales Modell einer auf- und zumachbaren Tür 401, eines Revolvers 402, einer Spindel 403, eines Werkzeugs 404, eines Tischs 405, eines Spritzschutzes 406, einer Teleskopabdeckung 407, eines Werkstücks 408, einer Spannvorrichtung 409 und dergleichen.
Nun kehrt die Beschreibung zu 5 zurück.
Die Modelldatenspeichereinheit 202 speichert Modelldaten für die Industriemaschine 4, die durch die Modellerlangungseinheit 201 erlangt wurden.
Außerdem speichert die Modelldatenspeichereinheit 201 Modelldaten, die ein dreidimensionales Modell des unbemannten Fluggeräts 3 zeigen. Diese Modelldaten sind zum Beispiel dreidimensionale CAD-Daten. Die Modelldaten, die das dreidimensionale Modell des unbemannten Fluggeräts 3 zeigen, werden zum Beispiel durch die Kommunikationsvorrichtung 29 von einem externen Server erlangt. Es ist zu beachten, dass das dreidimensionale Modell des unbemannten Fluggeräts 3 vereinfacht sein kann. Zum Beispiel kann ein zylinderförmiges Modell als das Modell des unbemannten Fluggeräts 3 verwendet werden.
Die Betriebszustandserlangungseinheit 203 erlangt von der numerischen Steuerung 5 Informationen, die den Betriebszustand der Industriemaschine 4 angeben. Bei den Informationen, die den Betriebszustand angeben, kann es sich zum Beispiel um Informationen, die einen geöffneten/geschlossenen Zustand einer Tür angeben, Informationen, die einen EIN/AUS-Zustand eines Schneidfluids angeben, Informationen hinsichtlich des Werkzeugs 404, das an der Spindel 403 angebracht ist, oder Informationen, die eine Position eines jeden Aufbaus angeben, handeln. Beispielsweise kann die Betriebszustandserlangungseinheit 203 den Betriebszustand der Industriemaschine 203 von einem Bearbeitungsprogramm, das durch die numerische Steuerung 5 ausgeführt wird, erlangen.
Die Rauminformationserzeugungseinheit 204 erzeugt auf Basis der Modelldaten hinsichtlich eines Aufbaus der Industriemaschine 4, Modelldaten des unbemannten Fluggeräts 3 und des Betriebszustands der Industriemaschine 4 eine Information bezüglich eines behinderungsfreien Raums, in dem die Industriemaschine 4 und das unbemannte Fluggerät 3 einander nicht behindern. Der behinderungsfreie Raum ist ein Raum, in dem das unbemannte Fluggerät 3 in der Nähe der Industriemaschine 4 oder im Inneren der Industriemaschine 4 fliegen kann, ohne mit der Industriemaschine 4 zu kollidieren.
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für den behinderungsfreien Raum zeigt. Beispielsweise ist der behinderungsfreie Raum durch mehrere Flächen definiert, die um eine vorherbestimmte Entfernung von Außenflächen jedes Aufbaus der Industriemaschine 4, des Werkzeugs 404 und des Werkstücks 408 beabstandet sind. In 7 ist der Raum zwischen den gestrichelt dargestellten Aufbauten und den durch durchgehende Linien dargestellten Flächen ein behinderungsanfälliger Raum, während der restliche Raum der behinderungsfreie Raum ist. Wie weit eine Position für die Definition des behinderungsfreien Raums von einem Aufbau oder dergleichen entfernt ist, wird zum Beispiel unter Berücksichtigung von Faktoren wie etwa dem Grad der Genauigkeit, mit der das unbemannte Fluggerät 3 gesteuert werden kann, bestimmt.
Ferner kann der behinderungsfreie Raum so definiert werden, dass er einen Raum, in dem möglicherweise ein Schneidfluid umherspritzt, nicht enthält. Wenn zum Beispiel ein Schneidfluid aus einer Düse oder dergleichen ausgestoßen wird, kann ein vordefinierter Raum aus dem behinderungsfreien Raum ausgeschlossen werden.
Die Befehlsentgegennahmeeinheit 205 nimmt einen Betriebsbefehl für eine Tätigkeit, die durch das unbemannte Fluggerät 3 durchgeführt werden soll, entgegen. Beispielsweise ist der Betriebsbefehl ein Befehl bezüglich einer Überprüfungstätigkeit, um die Industriemaschine 4 zu überprüfen, oder ein Befehl bezüglich einer Transporttätigkeit, um das Werkstück 408 zu transportieren.
Die Überprüfungstätigkeit ist zum Beispiel eine Tätigkeit, um ein Bild eines Monitors oder dergleichen, der die Temperatur eines Schneidfluids anzeigt, aufzunehmen, oder eine Tätigkeit, um ein Bild einer Schneide des Werkzeugs 404 aufzunehmen.
Die Transporttätigkeit für das Werkstück 408 ist zum Beispiel eine Tätigkeit, bei der das unbemannte Fluggerät 3 das Werkstück 408 unter Verwendung eines Werkstückhalters, der das Werkstück 408 durch eine elektromagnetische Kraft anzieht, an dem Tisch 405 einrichtet.
Die Befehlsinformationsspeichereinheit 206 speichert zum Beispiel Informationen, worin Betriebsbefehle an das unbemannte Fluggerät 3 und Koordinatenwerte von Tätigkeitspositionen für Tätigkeiten, die durch das unbemannte Fluggerät 3 durchgeführt werden, miteinander in Verbindung gebracht sind. Ein Betriebsbefehl ist ein Befehl, der eine Tätigkeit, die durch das unbemannte Fluggerät 3 durchgeführt werden soll, bestimmt. Ferner ist die Tätigkeitsposition eine Flugposition, wenn das unbemannte Fluggerät 3 eine Tätigkeit, die einem Betriebsbefehl entspricht, durchführt..
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Informationen zeigt, die in der Befehlsinformationsspeichereinheit 206 gespeichert sind
Die Befehlsinformationsspeichereinheit 206 speichert Betriebsbefehle und Tätigkeitspositionen in Verbindung miteinander. Beispielsweise speichert die Befehlsinformationsspeichereinheit 206 „Bildaufnahme des Thermometers“, was ein Betriebsfehl ist, und einen Koordinatenwert (X1, Y1, Z1), der eine Tätigkeitsposition darstellt, in Verbindung miteinander.
Außerdem speichert die Befehlsinformationsspeichereinheit 206 „Bildaufnahme der Werkzeugschneide“, was ein Betriebsbefehl ist, und einen Koordinatenwert (X2, Y2, Z2), der eine Tätigkeitsposition darstellt, in Verbindung miteinander. Ferner speichert die Befehlsinformationsspeichereinheit 206 „Einrichtung des Werkstücks“, was ein Betriebsbefehl ist, und einen Koordinatenwert (X3, Y3, Z3), der eine Tätigkeitsposition darstellt, in Verbindung miteinander.
Nun kehrt die Beschreibung zu 5 zurück.
Die Bahninformationserzeugungseinheit 207 erzeugt eine Flugbahninformation, die eine Flugbahn des unbemannten Fluggeräts 3 bestimmt. Die Bahninformationserzeugungseinheit 207 bestimmt auf Basis eines Betriebsbefehls, der durch die Befehlsentgegennahmeeinheit 205 entgegengenommen wurde, und von Informationen, die in der Befehlsinformationsspeichereinheit 206 gespeichert sind, eine Tätigkeitsposition, an der das unbemannte Fluggerät 3 eine Tätigkeit vornimmt. Außerdem bestimmt die Bahninformationserzeugungseinheit 207 auf Basis der Information bezüglich des behinderungsfreien Raums, die durch die Rauminformationserzeugungseinheit 204 erzeugt wurde, und der Tätigkeitsposition eine Flugbahn zu der Tätigkeitsposition in dem behinderungsfreien Raum. Dadurch wird die Flugbahninformation erzeugt.
Wen die Befehlsentgegennahmeeinheit 205 zum Beispiel einen Betriebsbefehl, der die „Bildaufnahme der Werkzeugschneide“ angibt, entgegennimmt, erzeugt die Bahninformationserzeugungseinheit 207 auf Basis der Information bezüglich des behinderungsfreien Raums und des Koordinatenwerts (X2, Y2, Z2) eine Flugbahninformation, die eine Flugbahn von dem gegenwärtigen Standort des unbemannten Fluggeräts 3 zu der Tätigkeitsposition bestimmt.
Die Bahninformationserzeugungseinheit 207 erzeugt die Flugbahninformation zum Beispiel, indem sie einen Suchalgorithmus verwendet, um nach der kürzesten Bahn in dem behinderungsfreien Raum zu der Tätigkeitsposition, die durch den Koordinatenwert (X2, Y2, Z2) angegeben ist, zu suchen.
9 ist ein Diagramm, das eine Flugbahn zeigt, wenn als Betriebsbefehl „Bildaufnahme der Werkzeugschneide“ befohlen wurde. Die Flugbahn FP ist die kürzeste Bahn für das unbemannte Fluggerät 3, um die durch den Koordinatenwert (X2, Y2, Z2) angegebene Tätigkeitsposition zu erreichen.
Wenn keine Flugbahninformation, die die Flugbahn FP bestimmt, erzeugt werden kann, bricht die Bahninformationserzeugungseinheit 207 die Erzeugung der Flugbahninformation ab. Ein Fall, in dem keine Flugbahninformation erzeugt werden kann, ist ein Fall, in dem es nicht möglich ist, in dem behinderungsfreien Raum eine Flugbahn zu bestimmen, entlang der das unbemannte Fluggerät 3 eine Tätigkeitsposition erreicht, ohne mit irgendeinem Aufbau der Industriemaschine 4 oder dergleichen zu kollidieren.
Nun kehrt die Beschreibung zu 5 zurück.
Die Bahninformationsausgabeeinheit 208 gibt die Flugbahninformation, die durch die Bahninformationserzeugungseinheit 207 erzeugt wurde, aus. Die Bahninformationsausgabeeinheit 208 sendet die Flugbahninformation zum Beispiel unter Verwendung einer Kommunikationsvorrichtung an das unbemannte Fluggerät 3.
Die Steuerinformationserzeugungseinheit 209 erzeugt eine Steuerinformation für die Industriemaschine 4. Wenn die Bahninformationserzeugungseinheit 207 die Erzeugung der Bahninformation wie oben beschrieben abbricht, erzeugt die Steuerinformationserzeugungseinheit 209 eine Steuerinformation, die verwendet wird, um einen Aufbau der Industriemaschine 4 zu bewegen.
Wenn das unbemannte Fluggerät 3 zum Beispiel wie in 10 gezeigt das Werkzeug 404 nicht erreichen kann, da an dem Tisch 405 ein großes Werkstück 408 eingerichtet ist, erzeugt die Steuerinformationserzeugungseinheit 209 eine Steuerinformation, die verwendet wird, um den Tisch 405 der Industriemaschine 4 entlang der Y-Achsen-Richtung zu bewegen.
Die Steuerinformationsausgabeeinheit 210 gibt die Steuerinformation, die durch die Steuerinformationserzeugungseinheit 209 erzeugt wurde, aus. Die Steuerinformationsausgabeeinheit 210 sendet die Steuerinformation zum Beispiel unter Verwendung einer Kommunikationsvorrichtung an die numerische Steuerung 5. Die numerische Steuerung 5 stellt als Reaktion auf den Empfang der Steuerinformation die Flugbahn FP des unbemannten Fluggeräts 3 sicher, indem sie zum Beispiel wie in 11 gezeigt den Tisch 405 bewegt. Das heißt, die Flugbahnbestimmungsvorrichtung 32 steuert die Bewegung eines Aufbaus der Industriemaschine 4 durch Verwenden der Steuerinformationserzeugungseinheit 209 und der Steuerinformationsausgabeeinheit 210 indirekt.
Es ist zu beachten, dass die Betriebszustandserlangungseinheit 203 im Fall der Ausgabe einer Steuerinformation für die Industriemaschine 4 durch die Steuerinformationsausgabeeinheit 210 erneut Informationen, die den Betriebszustand der Industriemaschine 4 angeben, erlangen kann. In einem solchen Fall kann die Rauminformationserzeugungseinheit 204 erneut eine Information bezüglich des behinderungsfreien Raums erzeugen und die Bahninformationserzeugungseinheit 207 eine Flugbahninformation erzeugen.
Wenn durch die Bahninformationsausgabeeinheit 208 eine Flugbahninformation ausgegeben wurde, kann die Steuerinformationserzeugungseinheit 209 eine Steuerinformation ausgeben, die verwendet wird, um einen Betrieb der Industriemaschine 4 zu untersagen. Oder wenn durch die Bahninformationsausgabeeinheit 208 eine Flugbahninformation ausgegeben wurde, kann die Steuerinformationserzeugungseinheit 209 eine Steuerinformation erzeugen, die verwendet wird, um eine Bewegung eines Aufbaus zu untersagen.
Als nächstes wird die Funktion einer jeden Einheit des unbemannten Fluggeräts 3 beschrieben werden.
12 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Funktion einer jeden Einheit des unbemannten Fluggeräts 3 zeigt.
Das unbemannte Fluggerät 3 weist eine Kommunikationseinheit 301, eine Flugpositionsbestimmungseinheit 302 und eine Flugsteuereinheit 303 auf.
Die Kommunikationseinheit 301 kommuniziert mit der Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2. Die Kommunikationseinheit 301 erlangt zum Beispiel eine Flugbahninformation von der Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2.
Die Flugpositionsbestimmungseinheit 302 bestimmt die Flugposition des unbemannten Fluggeräts 3. Beispielsweise verwendet die Flugpositionsbestimmungseinheit 302 den Sensor 36, um Markierungen, die im Inneren eines Werks bereitgestellt sind und an der Industriemaschine 4 bereitgestellt sind, zu erfassen, und bestimmt dadurch die Flugposition und die Ausrichtung des unbemannten Fluggeräts 3. Oder wenn das unbemannte Fluggerät 3 einen Empfänger für das Globale Positionierungssystem (einen GPS-Empfänger) aufweist, kann die Flugpositionsbestimmungseinheit 302 die Flugposition des unbemannten Fluggeräts 3 unter Verwendung des GPS bestimmen. Alternativ kann das unbemannte Fluggerät 3 durch einen Sensor, der in einem Werk eingerichtet ist oder an der Industriemaschine 4 eingerichtet ist, detektiert werden und kann die Flugpositionsbestimmungseinheit 302 die Position und die Ausrichtung des unbemannten Fluggeräts 3 auf Basis der Detektionsinformation, die von dem Sensor erhalten wurde, berechnen. Alternativ können diese Verfahren kombiniert werden, um die Position des unbemannten Fluggeräts 3 zu bestimmen.
Die Flugsteuereinheit 303 nimmt auf Basis der Flugbahninformation, die durch die Kommunikationseinheit 301 erlangt wurde, und der Positionsinformation hinsichtlich des unbemannten Fluggeräts 3, die durch die Flugpositionsbestimmungseinheit 302 bestimmt wurde, eine Flugsteuerung des unbemannten Fluggeräts 3 vor. Die Flugsteuereinheit 303 nimmt die Flugsteuerung durch Steuern der Umdrehungsgeschwindigkeit der einzelnen Motoren vor. Die Flugsteuereinheit 303 bringt das unbemannte Fluggerät 3 dazu, die durch die Flugbahninformation angegebene Flugbahn FP entlang zu fliegen. Außerdem kann die Flugsteuereinheit 303 eine Rückmeldesteuerung unter Verwendung der Information, die die durch die Flugpositionsbestimmungseinheit 302 bestimmte Flugposition angibt, vornehmen.
Als nächstes wird die Funktion einer jeden Einheit der numerischen Steuerung 5 der Industriemaschine 4 beschrieben werden.
13 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Funktion einer jeden Einheit der numerischen Steuerung 5 zeigt.
Die numerische Steuerung 5 weist eine Kommunikationseinheit 510, eine Speichereinheit 511 und eine Steuereinheit 512 auf.
Die Kommunikationseinheit 510 kommuniziert mit der Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2. Beispielsweise erhält die Kommunikationseinheit 510 eine Steuerinformation, die von der Steuerinformationsausgabeeinheit 210 der Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 ausgegeben wurde. Ferner sendet die Kommunikationseinheit 510 Informationen, die den Betriebszustand der Industriemaschine 4 angeben, an die Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2.
Die Speichereinheit 511 speichert zum Beispiel ein Systemprogramm, das zum Steuern der gesamten numerischen Steuerung 5 verwendet wird, ein Bearbeitungsprogramm, oder Informationen hinsichtlich eines Werkzeugversatzes. Außerdem speichert die Steuereinheit 511 Modelldaten, die das dreidimensionale Modell von Aufbauten der Industriemaschine 4 zeigen. Die Modelldaten, die in der Speichereinheit 511 gespeichert sind, werden durch die Kommunikationseinheit 510 an die Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 gesendet.
Die Steuereinheit 512 steuert die gesamte Industriemaschine 4. Die Steuereinheit 512 nimmt zum Beispiel eine Bearbeitung des Werkstück 408 gemäß einem Bearbeitungsprogramm vor. Außerdem bewegt die Steuereinheit 512 einen Aufbau der Industriemaschine 4 auf Basis einer Steuerinformation, die von der Kommunikationseinheit 510 erhalten wurde. Die Steuereinheit 512 nimmt zum Beispiel eine Steuerung vor, um den Spindelkopf in der Z-Achsen-Richtung zu bewegen. Außerdem nimmt die Steuereinheit 512 eine Steuerung vor, um den Tisch 405 in der X-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung zu bewegen. Ferner steuert die Steuereinheit 512 den Ausstoß und das Anhalten des Ausstoßes eines Schneidfluids oder das Öffnen und Schließen der auf- und zumachbaren Tür 401.
Als nächstes wird der Ablauf eines Prozesses, der in der Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 durchgeführt wird, beschrieben werden.
14 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für einen Prozess zeigt, der in der Flugbahnbestimmungsvorrichtung durchgeführt wird.
Zuerst erlangt die Modellerlangungseinheit 201 von der Industriemaschine 4 Modelldaten, die ein dreidimensionales Modell der Industriemaschine 4 zeigen (Schritt S1).
Als nächstes speichert die Modelldatenspeichereinheit 202 die Modelldaten, die durch die Modellerlangungseinheit 201 erlangt wurden (Schritt S2).
Dann erlangt die Betriebszustandserlangungseinheit 203 von der numerischen Steuerung 5 Informationen, die den Betriebszustand der Industriemaschine 4 angeben (Schritt S3).
Als nächstes erzeugt die Rauminformationserzeugungseinheit 204 auf Basis der Modelldaten hinsichtlich der Aufbauten der Industriemaschine 4, der Modelldaten hinsichtlich des unbemannten Fluggeräts 3 und des Betriebszustands der Industriemaschine 4 eine Information bezüglich des behinderungsfreien Raums, die den behinderungsfreien Raum angibt (Schritt S4).
Als nächstes nimmt die Befehlsentgegennahmeeinheit 204 einen Betriebsbefehl für eine Tätigkeit, die durch das unbemannte Fluggerät 3 durchgeführt werden soll, entgegen (Schritt S5).
Dann erzeugt die Bahninformationserzeugungseinheit 207 auf Basis der Information bezüglich des behinderungsfreien Raums und des Betriebsbefehls eine Flugbahninformation, die die Flugbahn FP des unbemannten Fluggeräts 3 bestimmt (Schritt S6).
Wenn die Flugbahninformation durch die Bahninformationserzeugungseinheit 207 erzeugt wurde (nein in Schritt S7), gibt die Bahninformationsausgabeeinheit 208 die Flugbahninformation aus (Schritt S8) und endet der Prozess.
Wenn die Erzeugung der Flugbahninformation durch die Bahninformationserzeugungseinheit 207 abgebrochen wurde (ja in Schritt S7), erzeugt die Steuerinformationserzeugungseinheit 209 eine Steuerinformation für die Industriemaschine (Schritt S9).
Als nächstes gibt die Steuerinformationsausgabeeinheit 210 die Steuerinformation, die durch die Steuerinformationserzeugungseinheit 209 erzeugt wurde, aus (Schritt S10) und endet der Prozess.
Wie oben beschrieben wurde, kann die Betriebszustandserlangungseinheit 203 dann, wenn die Steuerinformationsausgabeeinheit 210 die Steuerinformation ausgegeben hat, erneut Informationen, die den aktuellen Betriebszustand der Industriemaschine angeben, von der Industriemaschine 4 erlangen. Das heißt, die Flugbahnbestimmungseinheit 203 kann nach dem Durchführen des Prozesses von Schritt S10 zu dem Prozess von Schritt S3 zurückkehren.
Wie oben beschrieben wurde, weist die Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 die Rauminformationserzeugungseinheit 204, die auf Basis von Modelldaten hinsichtlich eines Aufbaus der Industriemaschine 4 und eines Betriebszustands der Industriemaschine 4 eine Information hinsichtlich eines behinderungsfreien Raums erzeugt, die einen behinderungsfreien Raum angibt, in dem die Industriemaschine 4 und das unbemannte Fluggerät 3 einander nicht behindern; die Befehlsentgegennahmeeinheit 205, die einen Betriebsbefehl für das unbemannte Fluggerät 3 entgegennimmt; und die Bahninformationserzeugungseinheit 207, die auf Basis der Information hinsichtlich des behinderungsfreien Raums und des Betriebsbefehls eine Flugbahninformation erzeugt, die eine Flugbahn FP für das unbemannte Fluggerät 3 bestimmt, auf. Daher ist es dann, wenn das unbemannte Fluggerät 3 eine Tätigkeit, die einem Betriebsbefehl entspricht, vornehmen soll, möglich, eine Behinderung zwischen den unbemannten Fluggerät 3 und der Industriemaschine 4 verlässlich zu verhindern.
Außerdem weist die Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 ferner die Modellerlangungseinheit 203 auf, die die Modelldaten von der Industriemaschine 4 erlangt. Daher muss ein Betreiber keine Modelldaten, die das dreidimensionale Modell des Aufbaus der Industriemaschine 4 zeigen, erzeugen und kann dadurch die Arbeitsbelastung für den Betreiber verringert werden.
Zudem weist die Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 ferner die Flugbahninformationsausgabeeinheit 208 auf, die die Flugbahninformation an das unbemannte Fluggerät 3 ausgibt. Daher muss der Betreiber keine Tätigkeit durchführen, um Flugbahninformationen, die durch die Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 erzeugt wurden, über ein Speichermedium oder dergleichen in das unbemannte Fluggerät 3 einzugeben. Als Ergebnis kann die Arbeitsbelastung für den Betreiber verringert werden.
Außerdem weist die Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 die Steuerinformationserzeugungseinheit 209 auf, die eine Steuerinformation hinsichtlich der Industriemaschine 4 erzeugt. Daher kann der Aufbau der Industriemaschine 4 bewegt werden, wenn keine Flugbahn FP in dem behinderungsfreien Raum bestimmt werden kann, und die Erzeugung der Flugbahninformation erneut vorgenommen werden.
Oder die Steuerinformation, die durch die Steuerinformationserzeugungseinheit 209 erzeugt wurde, enthält eine Steuerinformation, die verwendet wird, um den Betrieb der Industriemaschine 4 zu untersagen. Daher besteht keine Gefahr, dass die Industriemaschine 4 bewegt wird, während das unbemannte Fluggerät 3 gemäß der Flugbahninformation fliegt, und kann eine Behinderung zwischen dem unbemannten Fluggerät 3 und der Industriemaschine 4 verlässlich verhindert werden.
Oder die Steuerinformation, die durch die Steuerinformationserzeugungseinheit 209 erzeugt wurde, enthält eine Steuerinformation, die verwendet wird, um eine Bewegung des Aufbaus zu untersagen. Daher besteht keine Gefahr, dass sich der Aufbau der Industriemaschine 4 bewegt, während das unbemannte Fluggerät 3 gemäß der Flugbahninformation fliegt, und kann eine Behinderung zwischen dem unbemannten Fluggerät 3 und der Industriemaschine 4 verlässlich verhindert werden.
Obwohl die Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 bei der oben beschriebenen Ausführungsform in einem PC, einer Server oder dergleichen umgesetzt ist, kann die Flugbahnbestimmungsvorrichtung 2 auch in der numerischen Steuerung 5 der Industriemaschine 4 umgesetzt werden.
Und obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform eine Werkzeugmaschine als Beispiel für die Industriemaschine 4 gezeigt ist, kann die Industriemaschine 4 ein Industrieroboter wie etwa ein Manipulator sein.
Ferner erzeugt die Rauminformationserzeugungseinheit 204 bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Information bezüglich des behinderungsfreien Raums auf Basis von Modelldaten hinsichtlich von Aufbauten der Industriemaschine 4, Modelldaten hinsichtlich des unbemannten Fluggeräts 3 und des Betriebszustands der Industriemaschine 4. Doch wenn das unbemannte Fluggerät 3 verhältnismäßig klein ist und der behinderungsanfällige Raum verhältnismäßig groß festgelegt ist, kann die Rauminformationserzeugungseinheit 204 die Information bezüglich des behinderungsfreien Raums auf Basis von Modelldaten hinsichtlich von Aufbauten der Industriemaschine 4 und des Betriebszustands der Industriemaschine 4 erzeugen.
Außerdem kann die Betriebszustandserlangungseinheit 203 ein Bearbeitungsprogramm von der numerischen Steuerung 5 erlangen. In einem solchen Fall kann die Rauminformationserzeugungseinheit 204 die Bewegung eines Aufbaus der Industriemaschine 4, einen Spritzzustand des Schneidfluids oder dergleichen analysieren, um für die in Betrieb stehende Industriemaschine 4 eine Information bezüglich des behinderungsfreien Raums zu erzeugen. Dadurch kann das unbemannte Fluggerät 3 eine vorherbestimmte Tätigkeit auch dann ohne Kollision zwischen dem unbemannten Fluggerät 3 und der Industriemaschine 4 vornehmen, wenn die Industriemaschine 4 in Betrieb steht.
Bezugszeichenliste

1: Steuersystem eines unbemannten Fluggeräts
2: Flugbahnbestimmungsvorrichtung
20: CPU
21: Bus
22: ROM
23: RAM
24: nichtflüchtiger Speicher
25: erste Schnittstelle
26: Anzeigevorrichtung
27: zweite Schnittstelle
28: Eingabevorrichtung
29: Kommunikationsvorrichtung
201: Modellerlangungseinheit
202: Modelldatenspeichereinheit
203: Betriebszustandserlangungseinheit
204: Rauminformationserzeugungseinheit
205: Befehlsentgegennahmeeinheit
206: Befehlsinformationsspeichereinheit
207: Bahninformationserzeugungseinheit
208: Bahninformationsausgabeeinheit
209: Steuerinformationserzeugungseinheit
210: Steuerinformationsausgabeeinheit
3: unbemanntes Fluggerät
30: Batterie
31: Prozessor
32: Bus
33: Speicher
34: Motorsteuerschaltung
35: Motor
36: Sensor
37: Kommunikationsvorrichtung
301: Kommunikationseinheit
302: Flugpositionsbestimmungseinheit
303: Flugsteuereinheit
4: Industriemaschine
401: auf- und zumachbare Tür
402: Revolver
403: Spindel
404: Werkzeug
405: Tisch
406: Spritzschutz
407: Teleskopabdeckung
408: Werkstück
409: Spannvorrichtung
5: numerische Steuerung
50: CPU
51: Bus
52: ROM
53: RAM
54: nichtflüchtiger Speicher
55: Schnittstelle
56: Achsensteuerschaltung
57: PLC
58: E/A-Einheit
510: Kommunikationseinheit
511: Speichereinheit
512: Steuereinheit
6: Kommunikationsvorrichtung
7: Servoverstärker
8: Servomotor
9: Hilfseinrichtung
FP: Flugbahn

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2020142326 A [0003]

Claims

Flugbahnbestimmungsvorrichtung, aufweisend eine Rauminformationserzeugungseinheit, die dazu eingerichtet ist, auf Basis von Modelldaten hinsichtlich eines Aufbaus einer Industriemaschine sowie eines Betriebszustands der Industriemaschine eine Information bezüglich eines behinderungsfreien Raums zu erzeugen, die einen behinderungsfreien Raum angibt, in dem die Industriemaschine und ein unbemanntes Fluggerät einander nicht behindern; eine Befehlsentgegennahmeeinheit, die dazu eingerichtet ist, einen Betriebsbefehl für das unbemannte Fluggerät entgegenzunehmen; und eine Bahninformationserzeugungseinheit, die dazu eingerichtet ist, auf Basis der Information bezüglich des behinderungsfreien Raums und des Betriebsbefehls eine Flugbahninformation zu erzeugen, die eine Flugbahn für das unbemannte Fluggerät bestimmt.
Flugbahnbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Modellerlangungseinheit, die dazu eingerichtet ist, die Modelldaten von der Industriemaschine zu erlangen.
Flugbahnbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend eine Bahninformationsausgabeeinheit, die dazu eingerichtet ist, die Flugbahninformation an das unbemannte Fluggerät auszugeben.
Flugbahnbestimmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend eine Steuerinformationserzeugungseinheit, die dazu eingerichtet ist, eine Steuerinformation, die zum Steuern der Industriemaschine verwendet wird, zu erzeugen.
Flugbahnbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 4 wobei die Steuerinformation eine Steuerinformation enthält, die verwendet wird, um einen Betrieb der Industriemaschine zu untersagen.
Flugbahnbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Steuerinformation eine Steuerinformation enthält, die verwendet wird, um eine Bewegung des Aufbaus zu untersagen.
Flugbahnbestimmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Steuerinformation eine Steuerinformation enthält, die verwendet wird, um den Aufbau zu bewegen.
Computerlesbares Speichermedium, das einen Befehl speichert, um einen Computer dazu zu bringen, das Erzeugen einer Information bezüglich eines behinderungsfreien Raums, die einen behinderungsfreien Raum angibt, in dem die Industriemaschine und ein unbemanntes Fluggerät einander nicht behindern, auf Basis von Modelldaten hinsichtlich eines Aufbaus einer Industriemaschine sowie eines Betriebszustands der Industriemaschine; das Entgegennehmen eines Betriebsbefehls für das unbemannte Fluggerät; und das Erzeugen einer Flugbahninformation, die eine Flugbahn des unbemannten Fluggeräts bestimmt, auf Basis der Information bezüglich des behinderungsfreien Raums und des Betriebsbefehls auszuführen.