EP4684260A1 - Verfahren zur bestimmung einer absolutposition von einem transportmobil auf einer arbeitsflächeneinrichtung, transportanordnung sowie arbeitsflächeneinrichtung - Google Patents

Verfahren zur bestimmung einer absolutposition von einem transportmobil auf einer arbeitsflächeneinrichtung, transportanordnung sowie arbeitsflächeneinrichtung

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Publication number
EP4684260A1
EP4684260A1 EP24711852.4A EP24711852A EP4684260A1 EP 4684260 A1 EP4684260 A1 EP 4684260A1 EP 24711852 A EP24711852 A EP 24711852A EP 4684260 A1 EP4684260 A1 EP 4684260A1
Authority
EP
European Patent Office
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coding
code
work surface
code segments
segment
Prior art date
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Pending
Application number
EP24711852.4A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Urs LEBERLE
Moritz Hinderer
Marian Marcel Vorderer
Marc Ungen
Christian Diessner
Thomas BETZITZA
Christoph Marx
David Kampert
Johannes Fisel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4684260A1 publication Critical patent/EP4684260A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G05D1/246—Arrangements for determining position or orientation using environment maps, e.g. simultaneous localisation and mapping [SLAM]
    • G—PHYSICS
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    • G05D2111/10—Optical signals

Definitions

  • the publication DE 10 2016 216 196 A1 which represents the closest prior art, discloses a sensor system with at least one evaluation unit, which has an optical sensor unit for recording at least one image of a marking area with optical markings, wherein the optical markings comprise six items of position information about their positions in the marking area, wherein the evaluation unit is designed to determine the position of the optical sensor unit with respect to the marking area in up to six positional degrees of freedom on the basis of the at least one image.
  • Autonomously driving transport vehicles are the key to flexible production and logistics applications.
  • a master computer only specifies one transport route for the transport vehicles, which the respective transport vehicles can travel autonomously, i.e. without detailed control, in order to implement the transport function assigned to them.
  • the transport vehicles should always be informed of their own position in order to be able to manage the transport route autonomously.
  • the subject matter of the invention is a method for determining an absolute position with the features of claim 1, a transport arrangement with the features of claim 12 and a work surface device with the features of claim 13. Preferred or advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims, the following description and the attached figures.
  • the invention relates to a method for determining an absolute position, in particular a reference position, of a transport vehicle on a work surface device.
  • the absolute position can be determined, for example, in a global coordinate system, such as a world coordinate system, which is specified by the transport environment.
  • the absolute position can be, for example, two-dimensional information, such as X and Y coordinates, three-dimensional information, which additionally has a Z coordinate, or even up to 6D information, wherein at least one, two or three independent angles of rotation of the transport vehicle relative to the work surface device and/or in the global coordinate system are also determined.
  • the transport vehicle can be designed in particular as an autonomous transport vehicle.
  • the respective transport vehicle is designed to be free of people.
  • the transport vehicle is designed to transport exclusively goods, products, workpieces or the like.
  • the transport vehicle is implemented as a transport robot or as a flying or floating vehicle.
  • Preferred designs of the transport vehicle are AGV (Automated Guided Vehicle) and/or FTF (Driverless Transport Vehicle).
  • the transport vehicle is designed as a vehicle that can transport small quantities quickly over short distances and is preferably used for transport within a production line.
  • trains consisting of a train vehicle and a series of trailers are also used as transport vehicles.
  • the work surface device has at least two code segments.
  • the work surface device has at least five, in particular at least 10, in particular at least 50 code segments.
  • the at least two code segments are arranged directly adjacent to one another. In particular, they have a common transition area.
  • the transition area can be designed without gaps, but it can also be provided that a gap, in particular smaller than 10 cm, in particular smaller than 2 cm, is provided between the code segments.
  • Each of the code segments has a coding of the local position on the associated code segment.
  • the local position can be designed analogously to the absolute position, with the difference that the local coordinate system of the respective code segment is used as the reference coordinate system.
  • the local coordinates of a position on a surface can be determined.
  • the surface is covered, for example, in a grid-like manner with optically detectable codes, each of which encodes the spatial coordinates of the code itself. This creates a so-called coding on the surface.
  • the transport vehicle preferably has a sensor device for reading the coding of the local position from the code segment.
  • the sensor device can be based on any physical operating principle, for example it can be electrical and/or magnetic.
  • the coding is preferably designed as an optical coding and/or the sensor device is designed as an optical sensor device, such as a camera.
  • the coding can be designed as a plurality of local codings, such as QR codes.
  • the coding is preferably designed as described in the publication DE 10 2016 216 221 A1, the disclosure of which with regard to the coding and in particular the angle coding is added to the present disclosure via referencing ⁇ incorporated by reference").
  • the at least two code segments are entered in a common code card of the work surface device, in particular in the correct position and/or orientation.
  • a code card is understood to be a data model which has the properties described below. It is not absolutely necessary for the code card to actually be designed as a 2D plan; it is also possible for the code card to be implemented as a data set.
  • the at least two code segments and in particular all code segments involved are entered in the common code card in such a way that the global positions on the common code card and/or on the work surface device can be determined from the local positions on the respective code segments.
  • the global positions preferably form the absolute position on the code card and thus on the work surface device.
  • the respective local coordinate systems are determined to be related to the global coordinate system of the code card and/or the work surface device/or to the world coordinate system.
  • the code segments can be recorded during setup by a transport vehicle traveling through the setup and entered into the code card.
  • areas with variable geometry are provided with code fields. This is particularly the case when transport routes are constructed from individual route segments (straight lines, curves, etc.) as code segments and are later changed. In this case, it is not possible for the coding to directly encode an absolute position, as the absolute position changes depending on the route geometry constructed. By integrating them into the code card, the code segments can be laid out as desired.
  • Each of the code segments provides code information, whereby the code information can be read by the transport vehicle.
  • the code information can include the coding of the local position or form it.
  • the code information is additional information about the local positions on the code segment. A mixture of the local positions and the additional information is also possible.
  • the code information of the code segments involved is therefore necessary to form the segment coding.
  • the segment coding forms an identification of at least one of the code segments in the common code card. After reading the segment coding, it is thus known on which code segment the Transport mobile is preferably selected, the code segment which represents the current position of the transport mobile on the work surface device.
  • the absolute position of the transport vehicle is determined in the common code card and/or on the work surface device.
  • the position is not determined by reading a single piece of code information, but by combining code information from neighboring code fields.
  • Code fields can therefore be redundant, i.e. present multiple times in the system, and still allow the determination of a position in an absolute global coordinate system.
  • the transport vehicle In normal operation of the transport vehicle, it knows which code segment it is on due to the planned and implemented transport route. Regardless of this, or for example during initial activation or reactivation of the transport vehicle, the transport vehicle must first be informed of the absolute position or at least the current code segment.
  • the absolute position can be determined, for example, by a reference run, designed as a search run of the transport vehicle, whereby the segment coding is read out during the reference run so that the transport vehicle can determine the absolute position as its own position.
  • a reference run designed as a search run of the transport vehicle, whereby the segment coding is read out during the reference run so that the transport vehicle can determine the absolute position as its own position.
  • Segment coding initially assumes exactly two code segments. In further developments, however, code information from more than two code segments can also be used to generate the segment coding. For example, three, four or more code segments can be used as code segments involved.
  • each of the code information of the code segments involved in the segment coding carries a non-empty information part of the segment coding. It is therefore not sufficient to record the code information of just one code segment. Instead, a method is selected in which a combination of the code information of the code segments involved leads to the segment coding.
  • the code information each forms real and/or non-empty, in particular non-redundant subsets of the segmentation coding.
  • This design is based on the idea that it would in principle be possible to insert the segment coding as data into each code segment. However, this would have the disadvantage that all code segments would have to have different, individualized data for unique segment coding and could therefore only be produced as individual pieces.
  • a segment coding is used which can use general, non-individualized code segments on the one hand and can also reliably determine the absolute position on the other.
  • the code information for the segment coding is designed as the coding of the local position. It is assumed that in the transition area between the at least two code segments on the transport path there is a discontinuity, in particular a jump in the read out local positions.
  • the code segments are not arranged in the correct position with respect to their local coordinate systems.
  • the transition areas form discontinuities, in particular jumps in the local Positions.
  • the discontinuities in all transition areas of the work surface device are different and thus clearly identifiable. This boundary condition is implemented almost automatically during the manufacture of the work surface device. In the very unlikely event that a discontinuity occurs multiple times, this is recognized during the device run or in the code card and can be corrected.
  • the segment coding can be created.
  • the discontinuity is a clear characteristic both of a change in the code segments and of the code segments involved.
  • a simple, possible implementation is a method that determines the discontinuity of the codes or coded coordinates when crossing from a first code segment to the next code segment. If the combination of the last coordinate recorded on the first code segment and the first coordinate recorded on the next code segment is unique, the combination can be used to determine which code segment the transport vehicle is on (identity of the next code segment). The identity of the next code segment can thus be determined without explicitly storing the identity in coding.
  • the segment coding can be formed by an offset of the local positions of the at least two code segments and/or by the offset of the local coordinate systems of the at least two code segments on the transport path of the transport vehicle.
  • the code segments are only linearly offset from one another. In this case, a common offset dimension is valid for each transition area, which is formed by the relative offset.
  • the code segments are randomly offset from one another, for example additionally rotated from one another or arranged with an uneven, for example wedge-shaped, transition area
  • the segment coding is formed by the combination of the local positions of the at least two code segments on the transport path of the transport vehicle when crossing the transition area.
  • the code segments are designed as free forms.
  • the code segments can be made up of different track sections, such as straight sections, curved sections, etc., as in a toy train.
  • a work surface device for any application can be installed particularly quickly using the free forms.
  • a setup run is carried out in order to enter the local positions of the individual code segments and/or the local coordinate systems into the code card.
  • the work surface device has a large number of code segments in different variants.
  • the code segments of a variant are each identical in construction, in particular with identical coding, with each variant carrying a variant coding as coding information.
  • This further development has the advantage that the code segments can be produced in a limited number of variants and within this variant in an identical manner, so that the manufacturing costs for the code segments are particularly low. It also has the advantage that if a code segment is damaged, it can be replaced by a code segment of the same variant.
  • the segment coding is formed or at least co-formed by a combination of the variant coding of the at least two code segments.
  • the different variants of the code segments are laid out in the design of the work surface device in such a way that a transition between two code segments with the same segment coding, i.e. with the same combination of variant coding, is only present once in the work surface device.
  • the code segments carry an angle coding, whereby the segment coding is formed by the combination of the variant coding and a combination of the angle coding.
  • the Angle coding encodes four angles as angle information, for example 0°, 90°, 180°, 270°, which means that a significantly smaller number of variants are required compared to segment coding, which relies exclusively on variant coding.
  • the code information always includes one piece of angle information.
  • the code segments are designed as tiles, in particular as square or rectangular tiles.
  • the tiles can be made of any material.
  • the tiles are to be understood as virtual tiles only, whereby a plurality of tiles can be applied to a common carrier.
  • the tiles are particularly easy to lay, maintain and/or replace in production.
  • the tiles make it particularly easy to implement the combination of variant coding and angle coding, since when laying out the work surface device, the tiles are laid according to the planned segment coding.
  • the manufacture of the work surface device can be simplified.
  • the work surface device is not manufactured in one piece, but rather "tiles" with codes are produced as code segments.
  • the geometry of the tiles is not specified; it should preferably allow the surface to be laid out without gaps and have at least one axis of symmetry. A square geometry is assumed here as an example. Note: It is possible that the tiling has gaps, provided that the resulting inaccuracies can be compensated for or tolerated.
  • a plurality of tiles form a coding field, with the coding field carrying the segment coding.
  • the coding field has four tiles, with the four tiles are arranged in a rectangle, especially a square.
  • Segment coding uses all the transitions of the tiles, so that four transition areas are taken into account when reading the segment coding. By using four transition areas, variant coding and angle coding, work surface devices with unique segment codings with a large area can be produced.
  • each coding field is provided with an orientation tile and several identification tiles.
  • the orientation tile has a variant coding and an angle coding, whereby the angle coding is aligned the same for all orientation tiles of the work field device.
  • the orientation tile thus carries an orientation of the work surface device as code information and can be easily identified by the transport vehicle.
  • the identification tiles carry the variant coding on the one hand and the angle coding on the other, whereby the identification tiles are distributed and twisted and/or rotated in the coding field in such a way that all coding fields of the work surface device have a different combination of angle codings of the identification tiles relative to the orientation tile.
  • the angle coding comprises four values, 4x4x4 different segment codings must be generated.
  • variant codings can be used in addition so that the coding depth can be increased.
  • the variant coding is designed as a color coding of the tiles.
  • the color coding allows the tiles to be laid in the correct position and visually checked when assembling the work surface device, as the color coding can be easily read by the human eye.
  • Another subject of the invention relates to a transport arrangement with the work surface device and with at least one transport vehicle, wherein the transport vehicle is designed in terms of circuitry and/or programming to carry out the method for determining the absolute position as described above. The method can be carried out locally on the transport vehicle or via a digital data processing device, e.g. cloud, with which the transport vehicle is connected for data purposes.
  • a further subject matter of the invention relates to a work surface device for carrying out the method as described above, in particular in the transport arrangement as described above, wherein the work surface device has a plurality of tiles with a coding of the local position and a variant coding, wherein the tiles are laid out in the work surface device so that the segment coding is clearly formed in the work surface device.
  • Figure 1 is a schematic representation of a transport arrangement as an embodiment of the invention
  • Figure 2a shows a representation of different variants of code segments for the transport arrangement in Figure 1;
  • Figure 2b shows a work surface device with code segments from different variants of Figure 2a for the transport device in Figure 1;
  • Figure 3 is a flow chart describing the method for determining an absolute position of a transport vehicle on a or the work surface device.
  • Figure 1 shows a schematic plan view of a transport arrangement 1 for a plurality of transport vehicles 2 on a work surface device 3.
  • the transport arrangement 1 has a master computer device 4, which is designed to specify transport routes 5 for the transport vehicle 2 and to transmit them to the transport vehicle 2.
  • the transport vehicle 2 is designed as an autonomous transport vehicle 2, which can travel the transport route 5 autonomously. In order to travel the transport route 5, the transport vehicle 1 requires its own current positions.
  • the work surface device 3 has a plurality of code segments 6, wherein the code segments 6 are immediately adjacent to one another and are each separated from one another by a transition region 7.
  • the code segments 6 each have a planar coding of the local position on the code segment 6.
  • the local position is designed in particular as an absolute position in a local coordinate system 8.
  • the coding is designed, for example, as an optical coding in the form of a plurality of QR codes 9.
  • alternatives are possible which can also encode absolute, local positions.
  • the transport vehicle 2 has a corresponding sensor device for detecting the coding, in particular the QR code 9.
  • the code segments 6 are recorded in a common code card 10 with a global coordinate system 11, so that the local positions from the respective local coordinate systems 8 can be determined in the absolute positions in the code card 10 and thus on the work surface device 3.
  • the transport vehicle 2 In order to determine its own position, the transport vehicle 2 must therefore, on the one hand, know the local position on the respective code segments 6 and, on the other hand, have information as to which code segment 6 the transport vehicle 2 is currently located on in order to be able to determine the global position in the global coordinate system 11 of the code card 10.
  • a segment coding is used, whereby the segment coding is composed of code information from adjacent code segments 6 in the transition area 7.
  • the code information is stored as a local position 12 on a preceding code segment 6 and a local position 13 on a
  • the transition from the local position 12 to the local position 13 via the transition area 7 forms a discontinuity, in particular a jump, along the transport path 5.
  • the different code segments 6 have a desired offset in the coding of the local positions, so that, for example, the first code segment 6 has the origin in a position [0;0], the second code segment 6 has the origin at [1000;1000] and the subsequent code segments 6 each have a further offset. This can create an artificial discontinuity.
  • an offset along the transport path 5 of the transport vehicle 2 can thus be determined.
  • This offset is unique in the code card 10, so that the offset forms a segment coding, which can be identified via the code card 10 as a look-up table.
  • the segment coding is used to assign the correct code segment 6 in the code card 11 and additionally the local position in the code segment 6 to the local position 13, so that the absolute position of the transport vehicle 2 can be determined in the code card 10 and/or in the global coordinate system 11.
  • the offset can have the same offset dimension in each of the transition areas 7. However, it can also be the case that the transition area 7 - as indicated in the drawing - is wedge-shaped, so that a local offset dimension between the local positions must be evaluated and used as segment coding.
  • the local positions 12, 13 thus form code information from which the segment coding can be derived.
  • the code segments 6 are each designed as track sections, which in a design of the Work surface device 3 can be placed together in a simple manner.
  • the code segments 6 are movement primitives, such as:
  • Figure 2a shows a plurality of code segments 6, which in this embodiment form six different variants.
  • the code segments 6 of a variant are each of identical construction and in particular are designed with the same coding.
  • the code segments 6 according to Figure 2a have a variant coding and, in addition, an angle coding so that their installation angle position can be read out.
  • the code segments 6 are designed as tiles which can be laid out flat in any shape as a work surface device 3.
  • Figure 2b shows an embodiment in which the work surface device 3 is limited to the outlined part of the total area. If required, any other partial areas can be added.
  • four code segments 6 form a code field 14 which carries a segment code.
  • Each of the code fields 14 has an orientation tile 15 and three identification tiles 16.
  • the orientation tiles 15 are arranged over the entire work surface device 3 with the same angular orientation (see arrow). If the transport vehicle 2 drives over such an orientation tile 15, the transport vehicle 2 can identify it based on the variant coding and read out the angle information. Based on The angle information allows the transport vehicle 2 to estimate the position of the code field 14 and in particular of the three identification tiles 16.
  • the transport vehicle 2 In a search drive, the transport vehicle 2 travels through all transition areas 7 between the four code segments 6 of the code segment 14. After driving over them, the transport vehicle 2 can read out a unique segment coding based on the angle coding (see arrows) of the identification tiles 16 and optionally additionally from different variant codings of the identification tiles 16 and identify any code segment 6 of the code field 14, so that in combination with the identified code segment 6 in connection with the local position on the identified code field 6, the absolute position in the code card 10 and/or the work surface device 3 can be determined.
  • the number of transition areas 7 required and the selection of codings for the code segments 6 can be made dependent on the application. This makes it possible to include any combination of code information:
  • Figure 3 shows a flow chart of an embodiment of the method for determining an absolute position of the transport vehicle on the work surface device 3.
  • the transport vehicle 2 reads in code information from 2 adjacent code segments.
  • a segment coding for identifying a code segment 6 is formed on the basis of the code information.
  • the segment coding is decoded via the code card 10 and the code segment 6 is identified in this way.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Absolutposition von einem Transportmobil (2) auf einer Arbeitsflächeneinrichtung (3), wobei die Arbeitsflächeneinrichtung (3) mindestens zwei Kodesegmente 6 aufweist, wobei die zwei Kodesegmente (6) unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind, wobei jedes der Kodesegmente (6) eine Kodierung der lokalen Position auf dem Kodesegment (6) aufweist, wobei die mindestens zwei Kodesegmente (6) in einer gemeinsamen Kodekarte (10) der Arbeitsflächeneinrichtung (3) eingetragen sind, so dass aus den lokalen Positionen auf den jeweiligen Kodesegmenten (6) die globalen Positionen auf der gemeinsamen Kodekarte (10) bestimmt werden können, wobei jedes der Kodesegmente (6) Kodeinformationen bereitstellt, wobei die Kodeinformationen von dem Transportmobil (2) auslesbar sind, wobei die Kodeinformationen der mindestens zwei Kodesegmente (6) gemeinsam eine Segmentkodierung bilden, wobei die Segmentkodierung eine Identifizierung von mindestens einem der Kodesegmente (6) in der gemeinsamen Kodekarte (10) bildet, wobei auf Basis des identifizierten Kodesegments (6) und der Kodierung der lokalen Position auf dem identifizierten Kodesegment (6) die Absolutposition von dem Transportmobil (2) in der gemeinsamen Kodekarte (10) und/oder der Arbeitsflächeneinrichtung (3) bestimmt wird.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zur Bestimmung einer Absolutposition von einem Transportmobil auf einer Arbeitsflächeneinrichtung, Transportanordnung sowie Arbeitsflächeneinrichtung
Stand der Technik
Die Druckschrift DE 10 2016 216 196 A1 , die den nächstkommenden Stand der Technik bildet, offenbart eine Sensoranlage mit mindestens einer Auswerteeinheit, welche eine optische Sensoreinheit zur Aufnahme mindestens eines Bildes eines Markierungsbereichs mit optischen Markierungen aufweist, wobei die optischen Markierungen sechs Positionsinformationen zu ihren Positionen im Markierungsbereich umfassen, wobei die Auswerteeinheit ausgebildet ist, auf Basis des mindestens einen Bildes die Lage der optischen Sensoreinheit bezüglich des Markierungsbereichs in bis zu sechs Lagefreiheitsgraden zu bestimmen.
Offenbarung der Erfindung
Autonom fahrende Transportmobile sind der Schlüssel für flexible Produktionsund Logistikanwendungen. Bei diesen Anwendungen wird den Transportmobilen von einem Leitrechner nur ein Transportweg vorgegeben, welche die jeweiligen Transportmobile autonom, d.h. ohne Detailsteuerung, durchfahren können, um die ihnen zugewiesene Transportfunktion umzusetzen. Neben der komplexen Aufgabe der Transportwegplanung sowie der Kontrolle der Transportmobile sollten die Transportmobile stets über die eigene Position informiert sein, um entsprechend autonom den Transportweg bewältigen zu können. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Bestimmung einer Absolutposition mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , eine Transportanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 sowie eine Arbeitsflächeneinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Bestimmung einer Absolutposition, insbesondere einer Referenzposition, von einem Transportmobil auf einer Arbeitsflächeneinrichtung.
Die Absolutposition kann beispielsweise in einem globalen Koordinatensystem, wie z.B. einem Weltkoordinatensystem, welches durch die Transportumgebung vorgegeben ist. bestimmt werden. Die Absolutposition kann im einfachsten Fall beispielsweise eine zweidimensionale Information, wie zum Beispiel X- und Y- Koordinaten, eine dreidimensionale Information, welche zusätzlich eine Z- Koordinate aufweist oder sogar eine bis zu 6D Information sein, wobei zudem mindestens einer, zwei oder drei unabhängige Drehwinkel des Transportmobils relativ zu der Arbeitsflächeneinrichtung und/oder in dem globalen Koordinatensystem bestimmt werden.
Das Transportmobil kann insbesondere als ein autonomes Transportmobil ausgebildet sein. Insbesondere ist das jeweilige Transportmobil menschenfrei ausgebildet. Alternativ oder ergänzend ist das Transportmobil ausgebildet, ausschließlich Güter, Produkte, Werkstücke oder dergleichen zu transportieren. Beispielsweise ist das Transportmobil als ein Transportroboter oder als ein fliegendes oder schwebendes Mobil realisiert. Bevorzugte Ausgestaltungen des Transportmobils sind AGV (Automated Guided Vehicle) und/oder FTF (Fahrerloses Transportfahrzeug). Insbesondere ist das Transportmobil als Mobil ausgebildet, das kleine Mengen schnell über kurze Distanzen transportieren und bevorzugt zum Transport innerhalb einer Produktionslinie verwendet werden kann. Optional werden als Transportmobile auch Züge aus einem Zugmobil und einer Reihe von Anhängern eingesetzt.
Die Arbeitsflächeneinrichtung weist mindestens zwei Kodesegmente auf. Bevorzugt weist die Arbeitsflächeneinrichtung mindestens fünf, insbesondere mindestens 10, im Speziellen mindestens 50 Kodesegmente auf. Die mindestens zwei Kodesegmente sind unmittelbar benachbart zueinander angeordnet Insbesondere weisen diese einen gemeinsamen Übergangsbereich auf. Der Übergangsbereich kann lückenlos ausgebildet sein, es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass zwischen den Kodesegmenten eine Lücke, insbesondere kleiner als 10 cm, im Speziellen kleiner als 2 cm vorgesehen ist.
Jedes der Kodesegmente weist eine Kodierung der lokalen Position auf dem zugeordneten Kodesegment auf. Die lokale Position kann analog zu der Absolutposition ausgebildet sein, mit dem Unterschied, dass als Referenzkoordinatensystem das lokale Koordinatensystem des jeweiligen Kodesegments verwendet wird. Insbesondere können die lokalen Koordinaten einer Position auf einer Fläche bestimmt werden. Hierzu ist die Fläche z.B. gitterartig mit optisch erfassbaren Kodes bedeckt, die jeweils die räumlichen Koordinaten des Codes selbst codieren. Es entsteht ein sog. Kodierung auf der Fläche.
Das Transportmobil weist bevorzugt eine Sensoreinrichtung zum Auslesen der Kodierung der lokalen Position aus dem Kodesegment auf. Die Sensoreinrichtung kann auf einem beliebigen physikalischen Wirkprinzip beruhen, so kann diese beispielsweise elektrisch und/oder magnetisch ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Kodierung als eine optische Kodierung ausgebildet und/oder die Sensoreinrichtung ist als eine optische Sensoreinrichtung, wie zum Beispiel eine Kamera ausgebildet.
Die Kodierung kann als eine Vielzahl von lokalen Kodierungen, wie z.B. QR- Kodes ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Kodierung ausgebildet wie dies in der Druckschrift DE 10 2016 216 221 A1 beschrieben ist, wobei deren Offenbarung hinsichtlich der Kodierung und insbesondere der Winkelkodierung via Referenzierung der vorliegenden Offenbarung zugefügt wird ^incorporated by reference“).
Die mindestens zwei Kodesegmente sind in einer gemeinsamen Kodekarte der Arbeitsflächeneinrichtung insbesondere lagerichtig und/oder positionsrichtig eingetragen. Unter einer Kodekarte wird insbesondere ein Datenmodell verstanden, welches die nachfolgenden beschriebenen Eigenschaften aufweist. So ist es nicht zwingend notwendig, dass die Kodekarte tatsächlich als ein 2D- Plan ausgebildet ist, es ist auch möglich, dass die Kodekarte als ein Datensatz realisiert ist Die mindestens zwei Kodesegmente und insbesondere alle beteiligten Kodesegmente sind derart in der gemeinsamen Kodekarte eingetragen, so dass aus den lokalen Positionen auf den jeweiligen Kodesegmenten die globalen Positionen auf der gemeinsamen Kodekarte und/oder auf der Arbeitsflächeneinrichtung bestimmt werden können. Bevorzugt bilden die globalen Positionen die Absolutposition auf der Kodekarte und damit auf der Arbeitsflächeneinrichtung. Somit ist es im einfachsten Fall für die Kodekarte nur notwendig, dass die jeweiligen lokalen Koordinatensysteme zu dem globalen Koordinatensystem der Kodekarte und/oder der Arbeitsflächeneinrichtung/oder zu dem Weltkoordinatensystem bestimmt sind. Die Kodesegmente können bei der Einrichtung durch eine Einrichtungsfahrt eines Transportmobils erfasst und in die Kodekarte eingetragen werden.
Beispielsweise werden Flächen mit veränderlicher Geometrie mit Codefeldern versehen. Insbesondere wenn Transportstrecken aus einzelnen Streckensegmenten (Gerade, Kurve, ...) als Codesegmente aufgebaut und später geändert werden. In diesem Fall ist es nicht möglich, dass die Kodierung eine Absolutposition direkt kodiert, da sich die Absolutposition je nach aufgebauter Streckengeometrie ändert. Durch die Einbindung in die Kodekarte können die Codesegmente beliebig verlegt werden.
Jedes der Kodesegmente stellt Kodeinformationen bereit, wobei die Kodeinformationen von dem Transportmobil auslesbar sind. Optional können die Kodeinformationen die Kodierung der lokalen Position umfassen oder diese bilden. Alternativ hierzu sind die Kodeinformationen Zusatzinformationen zu den lokalen Positionen auf dem Kodesegment. Auch eine Mischung der lokalen Positionen sowie der Zusatzinformationen ist möglich.
Die Kodeinformationen der mindestens zwei Kodesegmente bilden gemeinsam eine Segmentkodierung. Somit sind die Kodeinformationen der beteiligten Kodesegmente notwendig, um die Segmentkodierung zu bilden. Die Segmentkodierung bildet eine Identifizierung von mindestens einem der Kodesegmente in der gemeinsamen Kodekarte. Nach dem Auslesen der Segmentkodierung ist somit bekannt, auf welchem Kodesegment sich das Transportmobil befindet Vorzugsweise wird das Kodesegment ausgewählt, welches die aktuelle Position des Transportmobils auf der Arbeitsflächeneinrichtung repräsentiert.
Auf Basis des identifizierten Kodesegments und der Kodierung der lokalen Position auf dem identifizierten Kodesegment wird die Absolutposition von dem Transportmobil in der gemeinsamen Kodekarte und/oder auf der Arbeitsflächeneinrichtung bestimmt.
Somit geschieht die Positionsermittlung nicht durch das Auslesen einer einzelnen Codeinformation, sondern durch die Kombination von Kodeinformationen von benachbarten Kodefeldern. Somit können Kodefelder redundant, d.h. mehrfach im System vorhanden sein, und dennoch die Bestimmung einer Position in einem absoluten globalen Koordinatensystem erlauben.
Es ist dabei eine Überlegung, dass bei der Arbeitsflächeneinrichtung, welche beispielsweise aus praktischen Gründen aus mehreren Kodesegmenten zusammengefügt ist, die Bestimmung der Absolutposition in Abhängigkeit des jeweiligen Kodesegments durchgeführt werden muss. Von der Sicht des Transportmobil ist es jedoch ohne weitere Informationen zunächst nicht zu unterscheiden, auf welchem Kodesegment es sich befindet und es kann somit nur die lokale Position ermitteln.
Im normalen Arbeitsbetrieb des Transportmobils ist diesem jedoch aufgrund des geplanten und durchgeführten Transportwegs bekannt, auf welchem Kodesegment es sich befindet. Unabhängig davon oder zum Beispiel bei einer Erstaktivierung oder Reaktivierung des Transportmobils muss dem Transportmobil jedoch zunächst die Absolutposition oder zumindest das aktuelle Kodesegment bekannt gemacht werden.
Die Ermittlung der Absolutposition kann beispielsweise durch eine Referenzfahrt, ausgebildet als Suchfahrt des Transportmobils, erfolgen, wobei bei der Referenzfahrt die Segmentkodierung ausgelesen wird, so dass das Transportmobil die Absolutposition als Eigenposition bestimmen kann. Auf diese Weise ist es somit möglich, dass bei einem informationstechnischen Verlust der Absolutposition des Transportmobil dieses mittels einer Referenzfahrt sich selbst auf der Arbeitsflächeneinrichtung lokalisieren und die Eigenposition als Absolutposition bestimmen kann.
Bei der Segmentkodierung wird zunächst von genau zwei Kodesegmenten ausgegangen. Bei Weiterbildungen können jedoch auch Kodeinformationen von mehr als zwei beteiligten Kodesegmenten zur Generierung der Segmentkodierung genutzt werden. Beispielsweise können drei, vier oder mehr Kodesegmente als beteiligte Kodesegmente verwendet werden.
Insbesondere ist vorgesehen, dass jedes der Kodeinformationen der bei der Segmentkodierung beteiligten Kodesegmente einen nicht - leeren Informationsteil der Segmentkodierung trägt. Somit ist es nicht ausreichend, die Kodeinformation von nur einem Kodesegment zu erfassen. Vielmehr wird ein Verfahren gewählt, bei dem eine Kombination der Kodeinformationen der beteiligten Kodesegmente zu der Segmentkodierung führt. Die Kodeinformationen bilden jeweils echte und/oder nicht-leere, insbesondere nichtredundante Teilmengen der Segmentierungskodierung.
Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, dass es zwar prinzipiell möglich wäre, die Segmentkodierung als Datum in jedes Kodesegment einzufügen. Dies hätte jedoch den Nachteil, dass alle Kodesegmente unterschiedliche, individualisierte Daten zur eindeutigen Segmentkodierung aufweisen müssten und somit nur als Einzelstücke produziert werden könnten. Durch die Verarbeitung von Kodeinformationen der beteiligten Kodesegmente wird eine Segmentkodierung verwendet, welche zum einen allgemeine, nichtindividualisierte Kodesegmente verwenden kann und zum anderen sicher die Absolutposition bestimmen kann.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Kodeinformationen für die Segmentkodierung als die Kodierung der lokalen Position ausgebildet. Dabei wird davon ausgegangen, dass in dem Übergangsbereich zwischen den mindestens zwei Kodesegmenten auf dem Transportweg eine Diskontinuität, insbesondere ein Sprung der ausgelesenen, lokalen Positionen erfolgt. Insbesondere sind die Kodesegmente nicht lagerichtig in Bezug auf ihre lokalen Koordinatensysteme zueinander angeordnet. Vorzugsweise bilden die Übergangsbereiche Diskontinuitäten, insbesondere Sprünge bei den lokalen Positionen. Insbesondere sind die Diskontinuitäten bei allen Übergangsbereichen der Arbeitsflächeneinrichtung unterschiedlich und damit eindeutig identifizierbar ausgebildet. Diese Randbedingung wird quasi automatisch bei der Fertigung der Arbeitsflächeneinrichtung umgesetzt. Für den sehr unwahrscheinlichen Fall, dass eine Diskontinuität mehrfach auftreten sollte, wird dies bei der Einrichtungsfahrt oder in der Kodekarte erkannt und kann korrigiert werden.
Sobald das Transportmobil somit eine derartige Diskontinuität basierend auf dem Durchqueren eines Übergangsbereichs feststellt, kann die Segmentkodierung gebildet werden. Die Diskontinuität ist ein eindeutiges Merkmal zum einen für einen Wechsel der Kodesegmente und zum anderen für die beteiligten Kodesegmente.
Eine einfache, mögliche Realisierung ist ein Verfahren, das bei einer Überfahrt von einem ersten Kodesegment zum nächsten Kodesegment die Diskontinuität der Kodes bzw. Kodierten Koordinaten feststellt. Ist die Kombination der letzten auf dem ersten Kodesegment erfassten Koordinate und der ersten auf dem nächsten Kodesegment erfassten Koordinate eindeutig, kann durch die Kombination ermittelt werden, auf welchem Kodesegment sich das Transportmobil befindet (Identität vom nächsten Kodesegment). Somit kann die Identität von dem nächsten Kodesegment ohne explizites Hinterlegen der Identität in Kodierung ermittelt werden.
Beispielsweise kann die Segmentkodierung durch einen Versatz der lokalen Positionen der mindestens zwei Kodesegmente und/oder durch den Versatz der lokalen Koordinatensysteme der mindestens zwei Kodesegmente auf dem Transportweg des Transportfahrzeugs gebildet werden. Dabei ist es zum einen möglich, dass die Kodesegmente nur linear versetzt zueinander angeordnet sind. In diesem Fall ist für jeden Übergangsbereich ein gemeinsames Versatzmaß gültig, welches durch den relativen Versatz gebildet wird. Sind die Kodesegmente dagegen wahlfrei zueinander versetzt, zum Beispiel zusätzlich zueinander verdreht oder mit einem ungleichmäßigen, zum Beispiel keilförmigen, Übergangsbereich zueinander angeordnet, so wird die Segmentkodierung durch die Kombination der lokalen Positionen der mindestens zwei Kodesegmente auf dem Transportweg des Transportfahrzeugs beim Überqueren des Übergangsbereichs gebildet. Bei einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung sind die Kodesegmente als Freiformen ausgebildet. Beispielsweise können die Kodesegmente - wie bei einer Spielzeugeisenbahn - aus unterschiedlichen Streckenabschnitten, zum Beispiel Geradenabschnitt, Kurvenabschnitt etc. gebildet sein. Auf diese Weise kann eine Arbeitsflächeneinrichtung für eine beliebige Anwendung besonders schnell über die Freiformen installiert werden. Nachfolgend wird beispielsweise eine Einrichtungsfahrt durchgeführt, um die lokalen Positionen der einzelnen Kodesegmente und/oder die lokalen Koordinatensysteme in die Kodekarte einzutragen.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist die Arbeitsflächeneinrichtung eine Vielzahl von Kodesegmenten in verschiedenen Varianten auf. Die Kodesegmente einer Variante sind jeweils baugleich, insbesondere mit identischer Kodierung ausgebildet, wobei jede Variante eine Variantenkodierung als Kodierungsinformation trägt. Diese Weiterbildung hat den Vorteil, dass die Kodesegmente in einer beschränkten Anzahl von Varianten und innerhalb dieser Variante jeweils baugleich produziert werden können, so dass die Fertigungskosten für die Kodesegmente besonders niedrig sind. Ferner hat es den Vorteil, dass bei der Beschädigung eines Kodesegments dieses durch ein Kodesegment der gleichen Variante ausgetauscht werden kann. Die Segmentkodierung wird durch eine Kombination der Variantenkodierung der mindestens zwei Kodesegmente gebildet oder zumindest mitgebildet.
Bei einer möglichen, einfachen Ausgestaltung werden bei der Auslegung der Arbeitsflächeneinrichtung die verschiedenen Varianten der Kodesegmente derart verlegt, dass ein Übergang zwischen zwei Kodesegmenten mit der gleichen Segmentkodierung, d.h. mit der gleichen Kombination der Variantenkodierung nur einfach in der Arbeitsflächeneinrichtung vorhanden ist.
Dieses Vorgehen ist zwar umsetzbar, erfordert jedoch eine Vielzahl von unterschiedlichen Varianten, wenn die Arbeitsflächeneinrichtung vergleichsweise groß werden soll. Vor diesem Hintergrund wird vorgeschlagen, dass die Kodesegmente eine Winkelkodierung tragen, wobei die Segmentkodierung durch die Kombination der Variantenkodierung und einer Kombination der Winkelkodierung gebildet ist. Für den bevorzugten Fall, dass die Winkelkodierung vier Winkel als Winkelinformation kodiert, zum Beispiel 0°, 90°, 180°, 270°, wird erreicht, dass eine deutlich geringere Anzahl von Varianten benötigt wird im Vergleich zu der Segmentkodierung, die sich ausschließlich auf die Variantenkodierung stützt. Bei der Winkelkodierung umfasst die Kodeinformation jeweils eine Winkelinformation.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Kodesegmente als Kacheln, insbesondere als quadratische oder rechteckige Kacheln ausgebildet. Die Kacheln können aus einem beliebigen Werkstoff sein. Alternativ hierzu sind die Kacheln nur als virtuelle Kacheln zu verstehen, wobei eine Mehrzahl von Kacheln auf einen gemeinsamen Träger aufgebracht sein kann. Die Kacheln sind in einer Fertigung besonders einfach zu verlegen, zu warten und/oder auszutauschen. Durch die Kacheln kann die Kombination der Variantenkodierung und der Winkelkodierung besonders einfach umgesetzt werden, da beim Auslegen der Arbeitsflächeneinrichtung die Kacheln gemäß der geplanten Segmentkodierung entsprechend verlegt werden.
In einer Weiterführung des Verfahrens kann somit die Herstellung der Arbeitsflächeneinrichtung vereinfacht werden. Die Arbeitsflächeneinrichtung wird nicht an einem Stück hergestellt, sondern es werden „Kacheln“ mit Kodierungen als Kodesegmente hergestellt. Die Geometrie der Kacheln ist nicht festgelegt; vorzugsweise sollte sie ein lückenloses Auslegen der Fläche ermöglichen und mindestens eine Symmetrieachse besitzen. Hier wird beispielhaft eine quadratische Geometrie angenommen. Anmerkung: Es ist u.U. möglich, dass die Kachelung Lücken aufweist, sofern die resultierenden Ungenauigkeiten kompensiert werden können, oder toleriert werden.
Beim Auslegen einer Arbeitsflächeneinrichtung mit Kacheln können eine beliebige Auswahl der folgenden Regeln eingehalten werden:
Prinzipiell sind nur zwei benachbarte Kacheln und/oder benachbarte Kodesegmente notwendig, um die Absolutposition zu bestimmen. Allerdings sind dadurch die Kodierungsmöglichkeiten beschränkt. Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung bilden eine Mehrzahl von Kacheln ein Kodierungsfeld, wobei das Kodierungsfeld die Segmentkodierung trägt. Beispielsweise weist das Kodierungsfeld vier Kacheln auf, wobei die vier Kacheln in einem Rechteck, insbesondere Quadrat angeordnet sind. Bei der Segmentkodierung werden alle Übergänge der Kacheln verwendet, so dass zum Auslesen der Segmentkodierung vier Übergangsbereiche berücksichtigt werden. Durch die Nutzung von vier Übergangsbereichen, der Variantenkodierung sowie der Winkelkodierung können Arbeitsflächeneinrichtungen mit eindeutigen Segmentkodierungen mit einer großen Fläche hergestellt werden.
Bei einer Vereinfachung der Arbeitsflächeneinrichtung ist vorgesehen, dass jedes Kodierungsfeld eine Orientierungskachel und mehrere Identifizierungskacheln aufweist. Die Orientierungskachel weist eine Variantenkodierung und eine Winkelkodierung auf, wobei die Winkelkodierung bei allen Orientierungskacheln der Arbeitsfeldeinrichtung gleich ausgerichtet ist. Die Orientierungskachel trägt somit eine Einnordung der Arbeitsflächeneinrichtung als Kodeinformation und kann durch das Transportmobil in einfacher Weise identifiziert werden.
Die Identifizierungskacheln tragen zum einen die Variantenkodierung und zum andern die Winkelkodierung, wobei die Identifizierungskacheln in dem Kodierungsfeld so verteilt und verdreht und/oder rotiert sind, dass alle Kodierungsfelder der Arbeitsflächeneinrichtung eine unterschiedliche Kombination von Winkelkodierungen der Identifizierungskacheln relativ zu der Orientierungskachel aufweisen. Für den Fall, dass die Winkelkodierung vier Werte umfasst, sind somit 4x4x4 unterschiedliche Segmentkodierungen zu erzeugen. Für den Fall, dass hierdurch noch keine ausreichende Kodierungstiefe für die Arbeitsflächeneinrichtung erreicht ist, können ergänzend Variantenkodierungen verwendet werden, so dass die Kodierungstiefe vergrößert werden kann.
Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung ist die Variantenkodierung als eine Farbkodierung der Kacheln ausgebildet. Die Farbkodierung erlaubt es bei dem Aufbau der Arbeitsflächeneinrichtung die Kacheln lagerichtig zu legen und optisch zu überprüfen, indem die Farbkodierungen in einfacher Weise durch das menschliche Auge ausgelesen werden. Alternativ oder ergänzend ist es bevorzugt, dass die Winkelkodierungen vom menschlichen Auge auslesbar sind, um die Kacheln in der korrekten Winkelposition auszulegen. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Transportanordnung mit der Arbeitsflächeneinrichtung sowie mit mindestens einem Transportmobil, wobei das Transportmobil schaltungstechnisch und/oder programmtechnisch ausgebildet ist, das Verfahren zur Bestimmung der Absolutposition durchzuführen wie dies zuvor beschrieben wurde. Da Verfahren kann lokal auf dem transportmobil durchgeführt werden oder über eine digitale Datenverarbeitungseinrichtung, z.B. Cloud, mit der das Transportmobil datentechnisch verbunden ist
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Arbeitsflächeneinrichtung zur Durchführung des Verfahrens wie dies zuvor beschrieben wurde, insbesondere in der Transportanordnung wie diese zuvor beschrieben wurde, wobei die Arbeitsflächeneinrichtung eine Mehrzahl an Kacheln mit einer Kodierung der lokalen Position und einer Variantenkodierung aufweist, wobei die Kacheln in der Arbeitsflächeneinrichtung ausgelegt sind, so dass die Segmentkodierung in der Arbeitsflächeneinrichtung eindeutig ausgebildet ist
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie der beigefügten Figuren. Diese zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Transportanordnung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 2a eine Darstellung von verschiedenen Varianten von Kodesegmenten für die Transportanordnung in der Figur 1 ;
Figur 2b eine Arbeitsflächeneinrichtung mit Kodesegmenten aus verschiedenen Varianten der Figur 2a für die Transporteinrichtung in der Figur 1 ;
Figur 3 ein Flussdiagramm zur Beschreibung des Verfahrens zur Bestimmung einer Absolutposition von einem Transportmobil auf einer oder der Arbeitsflächeneinrichtung.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Transportanordnung 1 für eine Mehrzahl von Transportmobilen 2 auf einer Arbeitsflächeneinrichtung 3. Die Transportanordnung 1 weist eine Leitrechnereinrichtung 4 auf, welche ausgebildet ist, Transportwege 5 für das Transportmobil 2 vorzugeben und an das Transportmobil 2 zu übertragen. Das Transportmobil 2 ist als ein autonomes Transportmobil 2 ausgebildet, welches den Transportweg 5 autonom abfahren kann. Zum Abfahren des Transportwegs 5 benötigt das Transportmobil 1 jeweils aktuelle Eigenpositionen.
Die Arbeitsflächeneinrichtung 3 weist eine Mehrzahl von Kodesegmenten 6 auf, wobei die Kodesegmente 6 unmittelbar benachbart zueinander und jeweils durch einen Übergangsbereich 7 voneinander getrennt sind. Die Kodesegmente 6 weisen jeweils eine flächige Kodierung der lokalen Position auf dem Kodesegment 6 auf. Die lokale Position ist insbesondere als eine absolute Position in einem lokalen Koordinatensystem 8 ausgebildet. Die Kodierung ist wie in dem Ausführungsbeispiel gezeigt beispielsweise als eine optische Kodierung in Form von einer Mehrzahl von QR-Kodes 9 ausgebildet. Es sind jedoch Alternativen möglich, welche ebenfalls absolute, lokale Positionen kodieren können.
Das Transportmobil 2 weist eine entsprechende Sensoreinrichtung zur Erfassung der Kodierung, insbesondere des QR-Kodes 9 auf. Die Kodesegmente 6 sind in einer gemeinsamen Kodekarte 10 mit einem globalen Koordinatensystem 11 erfasst, so dass die lokalen Positionen aus den jeweiligen lokalen Koordinatensystemen 8 in die absoluten Positionen in der Kodekarte 10 und damit auf der Arbeitsflächeneinrichtung 3 ermittelt werden können.
Zur Bestimmung der Eigenposition muss das Transportfahrzeug 2 somit zum einen die lokale Position auf den jeweiligen Kodesegmenten 6 kennen und zum anderen eine Information haben, auf welchem Kodesegment 6 sich das Transportmobil 2 aktuell befindet, um die globale Position in dem globalen Koordinatensystem 11 der Kodekarte 10 bestimmen zu können.
Hierzu wird eine Segmentkodierung verwendet, wobei sich die Segmentkodierung aus Kodeinformationen von angrenzenden Kodesegmenten 6 in dem Übergangsbereich 7 zusammensetzt. Bei dem Ausführungsbeispiel in der Figur 1 sind die Kodeinformationen als eine lokale Position 12 auf einem vorhergehenden Kodesegment 6 und einer lokalen Position 13 auf einem nachfolgenden Kodesegment 6 ausgebildet Der Übergang von der lokalen Position 12 auf die lokale Position 13 über den Übergangsbereich 7 bildet eine Diskontinuität, insbesondere einen Sprung, entlang des Transportwegs 5.
Zum einen ergibt sich die Diskontinuität dadurch, dass die Kodesegmente 6 nicht positionsrichtig zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise ergibt sich quasi eine natürliche Diskontinuität
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die unterschiedlichen Kodesegmente 6 in der Kodierung der lokalen Positionen einen gewollten Versatz oder Offset aufweisen, so dass beispielsweise das erste Kodesegment 6 den Ursprung in einer Position [0;0], das zweite Kodesegment 6 den Ursprung bei [1000;1000] und die nachfolgenden Kodesegmente 6 jeweils einen weiteren Offset aufweisen. Hierdurch kann eine künstliche Diskontinuität erzeugt werden.
Aus den lokalen Positionen 12, 13 in dem Übergangsbereich 7 kann somit ein Versatz entlang des Transportwegs 5 von dem Transportmobil 2 ermittelt werden. Dieser Versatz ist in der Kodekarte 10 einmalig, so das der Versatz eine Segmentkodierung bildet, welche über die Kodekarte 10 als Look-up-Tabelle identifiziert werden kann. Über die Segmentkodierung wird der lokalen Position 13 das korrekte Kodesegment 6 in der Kodekarte 11 und zusätzlich die lokale Position in dem Kodesegment 6 zugeordnet, so dass die Absolutposition des Transportmobils 2 in der Kodekarte 10 und/oder in dem globalen Koordinatensystem 11 ermittelbar ist.
Der Versatz kann bei den Übergangsbereichen 7 jeweils das gleiche Versatzmaß aufweisen. Es kann jedoch auch sein, dass der Übergangsbereich 7 - wie dies zeichnerisch angedeutet ist - keilförmig ist, so dass ein lokales Versatzmaß zwischen den lokalen Positionen ausgewertet und als Segmentkodierung verwendet werden muss.
Die lokalen Positionen 12, 13 bilden somit Kodeinformationen aus denen die Segmentkodierung abgeleitet werden kann.
In dem Ausführungsbeispiel in der Figur 1 sind die Kodesegmente 6 jeweils als Bahnabschnitte ausgebildet, welche bei einer Auslegung der Arbeitsflächeneinrichtung 3 in einfacher Weise aneinander gelegt werden können. Beispielsweise sind die Kodesegmente 6 als Bewegungsprimitiven, wie zum Beispiel:
- Gerade
- Kreuzung
- Rechter Winkel
- 90° Kurve
- 180° Kurve
- 270° Kurve etc. ausgebildet.
In der Figur 2 a sind eine Vielzahl von Kodesegmenten 6 dargestellt, welche in diesem Ausführungsbeispiel sechs unterschiedliche Varianten bilden. Die Kodesegmente 6 einer Variante sind jeweils baugleich und insbesondere mit der gleichen Kodierung ausgebildet.
Die Kodesegmente 6 gemäß der Figur 2 a tragen eine Variantenkodierung und ergänzend eine Winkelkodierung, so dass deren Einbauwinkellage ausgelesen werden kann. Die Kodesegmente 6 sind als Kacheln ausgebildet, welche flächig in einer beliebigen Form als Arbeitsflächeneinrichtung 3 gelegt werden können.
In der Figur 2 b ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, wobei sich die Arbeitsflächeneinrichtung 3 auf den umrandeten Teil des Gesamtbereichs begrenzt. Bei Bedarf können beliebig andere Teilbereiche hinzugenommen werden. Bei dem Ausführungsbeispiel in der Figur 2 b bilden jeweils vier Kodesegmente 6 ein Kodefeld 14, welches einen Segmentkodierung trägt.
Jedes der Kodefelder 14 weist eine Orientierungskachel 15 und drei Identifizierungskacheln 16 auf. Die Orientierungskacheln 15 sind über die gesamte Arbeitsflächeneinrichtung 3 mit der gleichen Winkelorientierung angeordnet (siehe Pfeil). Überfährt das Transportmobil 2 eine derartige Orientierungskachel 15 kann das Transportmobil 2 diese aufgrund der Variantenkodierung identifizieren und die Winkelinformation auslesen. Auf Basis der Winkelinformation kann das Transportmobil 2 die Lage des Kodefelds 14 und insbesondere der drei Identifizierungskacheln 16 abschätzen.
In einer Suchfahrt fährt das Transportmobil 2 alle Übergangsbereiche 7 zwischen den vier Kodesegmenten 6 des Kodesegments 14ab. Nach dem Überfahren kann das Transportmobil 2 auf Basis der Winkelkodierung (siehe Pfeile) der Identifizierungskacheln 16 sowie optional ergänzend von unterschiedlichen Variantenkodierungen der Identifizierungskacheln 16 eine eindeutige Segmentkodierung auslesen und ein beliebiges Kodesegment 6 des Kodefelds 14 identifizieren, so dass in Kombination des identifizierten Kodesegments 6 in Verbindung mit der lokalen Position auf dem identifizierten Kodefeld 6 die Absolutposition in der Kodekarte 10 und/oder der Arbeitsflächeneinrichtung 3 bestimmt werden kann.
Die Anzahl der benötigten Übergangsbereiche 7 sowie die Auswahl der Kodierungen für die Kodesegmente 6 kann vom Anwendungsfall abhängig gemacht werden. So ist es möglich, eine beliebige Kombination von Kodeinformationen umfassend:
- Lokale Position
- Variantenkodierung
- Winkelkodierung zu verwenden, um die Absolutposition zu bestimmen.
Die Figur 3 zeigt in einem Flussdiagramm ein Ausführungsbeispiel für das Verfahren zur Bestimmung einer Absolutposition von dem Transportmobil auf der Arbeitsflächeneinrichtung 3. In einem Schritt 100 werden von dem Transportmobil 2 Kodeinformationen von 2 benachbarten Kodesegmenten eingelesen. In einem Schritt 200 wird auf Basis der Kodeinformationen eine Segmentkodierung zur Identifizierung eines Kodesegments 6 gebildet. In einem Schritt 300 wird die Segmentkodierung über die Kodekarte 10 dekodiert und auf diese Weise das Kodesegment 6 identifiziert. In einem Schritt 400 wird auf Basis des identifizierten Kodesegments 6 sowie der lokalen Position des Transportmobils 2 auf dem identifizierten Kodesegment 6 die Absolutposition des Transportmobils 2 in der Kodekarte 10 und/oder auf Arbeitsflächeneinrichtung 3 bestimmt.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zur Bestimmung einer Absolutposition von einem Transportmobil (2) auf einer Arbeitsflächeneinrichtung (3), wobei die Arbeitsflächeneinrichtung (3) mindestens zwei Kodesegmente (6) aufweist, wobei die zwei Kodesegmente (6) unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind, wobei jedes der Kodesegmente (6) eine Kodierung der lokalen Position auf dem Kodesegment (6) aufweist, wobei die mindestens zwei Kodesegmente (6) in einer gemeinsamen Kodekarte (10) der Arbeitsflächeneinrichtung (3) eingetragen sind, so dass aus den lokalen Positionen auf den jeweiligen Kodesegmenten (6) die globalen Positionen auf der gemeinsamen Kodekarte (10) bestimmt werden können, wobei jedes der Kodesegmente (6) Kodeinformationen bereitstellt, wobei die Kodeinformationen von dem Transportmobil (2) auslesbar sind, wobei die Kodeinformationen der mindestens zwei Kodesegmente (6) gemeinsam eine Segmentkodierung bilden, wobei die Segmentkodierung eine Identifizierung von mindestens einem der Kodesegmente (6) in der gemeinsamen Kodekarte (10) bildet, wobei auf Basis des identifizierten Kodesegments (6) und der Kodierung der lokalen Position auf dem identifizierten Kodesegment (6) die Absolutposition von dem Transportmobil (2) in der gemeinsamen Kodekarte (10) und/oder der Arbeitsflächeneinrichtung (3) bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Kodeinformationen einen nicht-leeren Informationsteil der Segmentkodierung trägt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodeinformationen als die Kodierung der lokalen Position ausgebildet sind.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentkodierung durch einen Versatz der lokalen Positionen der mindestens zwei Kodesegmente gebildet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodesegmente als Freiformen ausgebildet sind.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsflächeneinrichtung (3) eine Vielzahl von Kodesegmenten (6) in verschiedenen Varianten aufweist, wobei die Kodesegmente (6) einer Variante jeweils baugleich sind, wobei jede Variante eine Variantenkodierung als Kodierungsinformation trägt, wobei die Segmentkodierung durch die Kombination der Variantenkodierung der mindestens zwei Kodesegmente gebildet oder zumindest mitgebildet ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodesegmente (6) eine Winkelkodierung tragen, wobei die Segmentkodierung durch die Kombination der Variantenkodierung und der Kombination der Winkelkodierung gebildet ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodesegmente (6) als Kacheln ausgebildet sind.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Kacheln ein Kodierungsfeld (14) bildet, wobei das Kodierungsfeld (14) die Segmentkodierung trägt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Kodierungsfeld eine Orientierungskachel (15) und mehrere Identifizierungskacheln (16) aufweist, wobei die Orientierungskachel (15) eine Variantenkodierung und eine Winkelkodierung trägt, wobei die Winkelkodierung bei allen Orientierungskacheln (15) der Arbeitsfeldeinrichtung (3) gleich ausgerichtet sind und wobei bei den Identifizierungskacheln (16) die Winkelkodierungen so verteilt sind, dass alle Kodierungsfelder (14) der Arbeitsflächeneinrichtung (13) eine unterschiedliche Kombination von Winkelkodierungen der Identifizierungskacheln (16) als Segmentkodierung aufweisen.
11 . Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Variantenkodierung als eine Farbkodierung der Kacheln ausgebildet ist.
12. Transportanordnung (1) umfassend die Arbeitsflächeneinrichtung (3) sowie mindestens ein Transportmobil (2), wobei das Transportmobil (2) schaltungstechnisch und/oder programmtechnisch ausgebildet ist, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen
13. Arbeitsflächeneinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsflächeneinrichtung (3) eine Mehrzahl an Kodesegmenten mit einer Kodierung der lokalen Position und einer Variantenkodierung aufweist, wobei die Kodesegmente (6) in der Arbeitsflächeneinrichtung (3) ausgelegt sind, so dass die Segmentkodierung in der Arbeitsflächeneinrichtung (3) eindeutig ausgebildet ist.
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