WO2023110993A1 - Creating a work instruction - Google Patents

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WO2023110993A1
WO2023110993A1 PCT/EP2022/085809 EP2022085809W WO2023110993A1 WO 2023110993 A1 WO2023110993 A1 WO 2023110993A1 EP 2022085809 W EP2022085809 W EP 2022085809W WO 2023110993 A1 WO2023110993 A1 WO 2023110993A1
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WO
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expert
data
action
activity
work
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/085809
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German (de)
French (fr)
Inventor
Gero Jacob Corman
Miriam HERMANN
Timm SCHULZ-ISENBECK
Lukas Lehmann
Martin Kumke
Niklas Brandt
Nils Kessler
Christian Kiefer
Yannick Wehmann
Original Assignee
Volkswagen Aktiengesellschaft
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Filing date
Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/06Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0639Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
    • G06Q10/06398Performance of employee with respect to a job function
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/10Office automation; Time management
    • G06Q10/101Collaborative creation, e.g. joint development of products or services

Definitions

  • the invention relates to a device for creating work instructions for an expert for an activity and a corresponding system, method and computer program.
  • Augmented reality applications i.e. computer-assisted supplementation of reality with virtual elements
  • Augmented reality technology expands human perception in real time through texts, videos, images or three-dimensional animations.
  • Creating an application for an augmented reality is complex and not very intuitive.
  • a new application is mainly programmed on a computer.
  • US Pat. No. 8,836,768 B1 relates to users of wearable glasses with a pair of two-dimensional cameras that optically capture information for user gestures performed with a user object in an interaction zone in response to viewing displayed images with which the user can interact.
  • the eyewear system intelligently signals, captures, and processes optical information to quickly determine a sparse set of locations suitable for identifying user gestures.
  • the displayed images can be generated by the eyewear system and presented with a virtual display on the eyewear, or can be generated and/or viewed without the eyewear.
  • the user may see local views directly, but supplemented with images showing web-provided tags that identify viewed objects and/or provide information.
  • Eyewear-mounted systems can communicate wirelessly with cloud servers and with non-eyewear-mounted systems that the user can carry in their pocket or purse. The disadvantage here is that a person skilled in the art does not receive any suggestion from the publication as to how augmented reality software can be created,
  • the publication US 2020 004 335 4 A1 relates to a desktop system for intuitive guidance in an augmented reality long-distance video communication environment.
  • the table system includes augmented reality goggles worn by a field worker, equipped with a video camera that receives actual image information on site and an augmented shows instructions on a transparent display; a tabletop that receives the actual image information from the augmented reality glasses and displays the actual image information on a touch screen, captures hand motion information and instructions that are displayed by a remote expert in an upper area of the touch screen, and transmits the hand motion information and instructions to the augmented -Reality glasses transmit.
  • the disadvantage here is that a person skilled in the art does not receive any suggestion from this publication either as to how augmented reality software can be created. It only teaches how information can be transferred from an expert to augmented reality glasses.
  • the invention is now based on the object of specifying an improved possibility of creating work instructions, in particular in the form of augmented reality software.
  • An intuitive possibility should preferably be specified in order to enable rapid and error-free development of the software.
  • a device for creating work instructions for an expert for an activity having: an input interface for receiving expert data including operating data and/or sensor data with information on the behavior of the expert during the activity; an analysis unit for determining an action of the expert based on the expert data and determining a work instruction for the work instruction; an output interface for transmitting the work instructions to a storage unit, the analysis unit being designed to determine work instructions for the activity of the expert from one or more work instructions.
  • a system for creating work instructions for an expert for an activity comprising: a device as defined above; a sensor for acquiring expert data; a storage unit for storing the work instruction, and preferably an AR display device.
  • a method for creating work instructions for an expert for an activity comprising the steps: receiving expert data, including operating data and/or sensor data with information about the behavior of the expert during the activity;
  • a front-end interface can provide a cost-effective device that can preferably be used with existing systems, modules, and units.
  • An input interface can be wired and/or wireless and preferably support one or more communication protocols.
  • An action by the expert can be determined quickly and reliably and a work instruction can be determined by an analysis unit.
  • the work instructions preferably include an augmented reality program. It goes without saying that work instructions can also be created in text form, with the movements and activities of the expert being particularly preferably recorded.
  • an output interface enables a cost-effective device that can preferably be used with existing storage systems, in particular cloud storage.
  • a technically simple and cost-effective device can be created which, in particular, does not have to be designed to record the information itself.
  • the device can thus be integrated into already existing systems. It goes without saying that the device can also be used purely in terms of software can be created. In particular, it is conceivable to create the device in the form of an app on a smartphone.
  • the analysis unit is designed to translate the behavior of the expert during the activity into an augmented reality program and the work instructions include an augmented reality application containing the augmented reality program.
  • the work instructions include an augmented reality application containing the augmented reality program.
  • the analysis unit is designed to interpret an action by the expert and, based on the interpretation of the action by the expert, to determine the action. Determining the action means that the analysis unit records, based on the expert data, what the expert performs in his job. For example, it can be determined from a turning movement of the hand and the position of the hand that an expert is operating a rotary knob, and the extent of the turning movement can also be detected. For example, the action can be determined from this, such as setting a speed using a rotary control, the speed being increased by X units. For example, it can also be recognized when a screw is screwed or the like. In particular, it can be determined from the position of the screw and stored construction plans what kind of screw it is.
  • the analysis unit is designed to determine the action of the expert using artificial intelligence.
  • a determination of the action of the expert can be made more precise and improved.
  • an improved determination can take place with each use of the artificial intelligence.
  • a reliable and improving device can be provided.
  • the input interface is designed to receive expert data, including camera data from a camera that records an action by the expert; lidar data of a lidar detecting an action of the expert; Glove data, a sensor glove that performs an action of expert detects and/or receive suit data of a sensor suit detecting an action of the expert.
  • An action by the expert can be reliably detected by the aforementioned sensors and devices.
  • expert data recorded in this way allow the expert action to be reliably determined.
  • the expert data can be supplemented by operator inputs on a machine that the expert operates.
  • the expert data may include source code when the expert reprograms a machine.
  • the analysis unit is designed to recognize one or more of the following activities of the expert: assembly activities of the expert, carrying out work on a machine, eliminating errors and/or setting up a machine. Based on the pre-categorization of the activities of the expert, an improved recognition and determination of individual expert actions can take place.
  • the input interface is designed to receive expert data, including recognized gestures of the expert; the analysis unit is designed to determine the gestures and to determine a representation corresponding to the gestures and the output interface is designed to transmit a control command to a VR display device, in particular VR glasses of the expert, the control command an output of the determined display on the VR display device.
  • the expert can be given an intuitive opportunity to improve a work instruction or to specify it more precisely.
  • Instructions for use can be created in the form of an augmented reality program, which allows the expert to use the advantages of augmented reality without the expert having to have any prior knowledge in the field of augmented reality programming.
  • Machine learning or machine learning is a generic term for the "artificial" or machine generation of knowledge from experience: An artificial system learns from examples and can generalize them after the learning phase has ended. To do this, machine learning algorithms build a statistical model based on training data. This means that the examples are not simply learned by heart, but that patterns and regularities are recognized in the learning data. That's how it can be System also assess unknown data, a so-called learning transfer, or fail to learn unknown data, for example through overfitting.
  • Extended reality or augmented reality is the computer-aided extension of the perception of reality. This information can appeal to all human sensory modalities. Often, however, augmented reality is only understood as the visual representation of information, i.e. the supplementing of images or videos with computer-generated additional information or virtual objects by means of overlays/overlays.
  • An augmented reality headset is a type of semi-transparent display arranged on the head and preferably in front of the eyes of a user, which gives the user an insight into the augmented Reality (AR) should provide.
  • AR augmented Reality
  • virtual reality glasses can also be regarded as AR glasses if a video recording of the environment is shown on the displays of the VR glasses and supplemented by AR elements.
  • Work instructions are to be understood in particular as instructions on how work is to be carried out.
  • the work instructions can contain tips and additional information for the work to be carried out.
  • a work instruction can be designed in text form, in audio form, and video form and/or as an augmented reality application.
  • Figure 1 is a schematic representation of a device for creating a
  • Figure 2 is a schematic representation of a system for creating a
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an expert in an activity
  • Figure 4 shows a schematic representation of various expert activities
  • FIG. 5 shows a schematic representation of the steps of a method according to the invention.
  • FIG. 1 schematically shows a device 10 for creating work instructions for an expert for an activity.
  • the device 10 comprises an input interface 12, an analysis unit 14 and an output interface 16.
  • the input interface 12 is designed to receive expert data, including operating data and/or sensor data, with information about the behavior of the expert during the activity.
  • the expert data can include, for example, positions and movements of the expert, actions recognized by the expert and/or operator inputs by the expert and can come, for example, from a sensor suit, sensor glove, AR input device, a smartphone, a radar, laser or lidar sensor, a camera and/or or come from smart glasses.
  • the input interface 12 can be designed for wireless communication or be connected to a proprietary transmission network, for example a wired transmission network.
  • the analysis unit 14 is designed to process and analyze the expert data.
  • the analysis unit 14 determines an action of the expert based on the expert data and determines a work instruction for the work instruction.
  • the work instructions can therefore include several work instructions.
  • the analysis unit 14 preferably translates the work instructions into work instructions in the form of an augmented reality program. Furthermore, the analysis unit 14 can interpret an action by the expert and determine the action based thereon.
  • tightening of a screw or operation of a button can be determined from a recorded and analyzed hand movement of the expert. It goes without saying that the work instructions can be supplemented with this information.
  • the action of the expert is preferably determined by means of artificial intelligence.
  • the analysis unit 14 can recognize various activities of the expert, such as assembly activities of the expert, carrying out work on a machine, eliminating errors and/or setting up a machine. It goes without saying that the expert can also enter his activity beforehand by input or speech recognition.
  • the output interface 16 is designed to transmit the control command to a vehicle unit of the motor vehicle, it being possible for the vehicle unit to include in particular a display device and/or a driver assistance system.
  • the output interface 16 can be designed analogously to the input interface 12 for communication. It goes without saying that the input interface 12 and the output interface 16 can also be designed in combination as a communication interface for sending and receiving.
  • Figure 2 shows a schematic representation of a system 18 according to the invention for creating work instructions for an expert for an activity with a device 10, units for recording expert data, a storage unit 28 and an augmented reality display device 30.
  • the units for acquiring expert data can in particular include an operating unit 20, an acquisition unit 22, in particular with a radar and/or lidar sensor and/or a camera, a sensor suit 24 and/or a sensor glove 26. It goes without saying that other units, such as a smartphone, are also conceivable. For reasons of clarity, no other units are shown in the drawing.
  • the input interface 12 can be configured in particular to receive expert data including gestures recognized by the expert.
  • the analysis unit 14 can determine the gestures of the expert and determine a representation corresponding to the gestures.
  • the output interface 16 can transmit a control command to an AR display device or augmented reality display device 30, in particular to the expert's AR glasses.
  • the control command causes the determined representation to be output on the AR display device. This allows the expert to supplement and improve the work instructions. In particular, the expert can influence how the activity is included in the work instructions directly when carrying out his activity.
  • Storage unit 28 may include non-volatile data storage, such as hard disk storage, flash memory, or the like. Furthermore, the storage unit 28 can also include cloud storage. The work instructions are stored in the storage unit 28 . It goes without saying that the analysis unit 14 in particular can also include a buffer memory for processing the expert data. In Figure 3, an expert 32 or an expert 32 is shown in an activity. For reasons of readability, the masculine form was chosen in the text, nevertheless the information refers to members of any gender.
  • the expert 32 is in a hall and carries out an activity on a system 34 .
  • the expert 32 is recorded by one or more recording units 22, with the recording units 22 generating expert data.
  • the expert 32 wears AR glasses and can directly view and/or change the work instruction that he generates during his activity. It goes without saying that the expert 32 can also carry out his activity without AR glasses.
  • the expert 32 can set up a machine in the system 34 and use the operating unit 20 of the system 34 for this purpose, for example. In addition to the movements and activities of the expert 32, his operating inputs can then also be recorded and stored in the work instructions.
  • FIG. 1 Various expert activities and the creation of work instructions for the expert activities are shown schematically in FIG. 1
  • the expert activity can include, for example, carrying out work on a machine 36, in particular an assembly activity or setting up a machine, correcting errors 38, training an apprentice 40 or another activity 42.
  • Other activities 42 can in particular include maintenance of a system 34, filling of a system 34 with resources or the like.
  • the activity of the expert 32 can be recorded by one or more recording units 22 . Additionally or alternatively, the expert 32 can also use a sensor suit 24, a sensor glove 26 and/or an AR input device or VR input device. This generates expert data with information about the behavior of the expert 32 during the activity.
  • FIG. 5 shows the steps of a method according to the invention for creating work instructions for an expert 32 for an activity.
  • a first step S1 expert data including operating data and/or sensor data with information about a behavior of the expert 32 during the activity is received.
  • a second step S2 an action by the expert 32 is determined based on the expert data.
  • a work instruction for the work instruction is determined based on the expert data and a work instruction for the activity of the expert 32 from one or more work instructions.
  • a fourth step S4 the work instructions are transmitted to a storage unit 28.
  • the creator ie the expert
  • the creator wears a camera or another sensor which can record the environment and the action of the application creator.
  • the creator can then carry out actions as they should appear in the later application. He can carry out assembly work, carry out work on a machine, rectify errors or the like. All of these gestures or other actions are recognized by the camera or sensor system and translated into an augmented reality program.
  • the creator of a new application carries out the activities to be programmed quite normally and thus intuitively creates a new program.
  • AR Augmented Reality

Abstract

The invention relates to an apparatus (10) for creating a work instruction of an expert (32) for an activity, and to a corresponding system (18), method and computer program. It is provided that, in order to perform intuitive programming, the creator (32) of a new application (46) wears a camera (22) or other sensor (22) that can sense the environment and the action of the application creator (32). To create a new application (46), the creator (32) can then perform activities (36, 38, 40, 42) as they should appear in the subsequent application (46). For example, the creator can perform assembly work, carry out work on a machine (36), rectify faults (38), or similar. All of these gestures or other actions are recognised by the camera or sensor system (22) and translated into an augmented reality program (46). As a result, the creator (32) of a new application performs the activities to be programmed quite normally and thus intuitively creates a new program (46).

Description

Beschreibung Description
Erstellen einer Arbeitsanleitung Creating a work manual
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erstellen einer Arbeitsanleitung eines Experten für eine Tätigkeit sowie ein entsprechendes System, Verfahren und Computer-Programm. The invention relates to a device for creating work instructions for an expert for an activity and a corresponding system, method and computer program.
Augmented-Reality Anwendungen, also computergestützte Ergänzung der Realität durch virtuelle Elemente, sind allgegenwärtig. Die Technik der Augmented-Reality erweitert die menschliche Wahrnehmung in Echtzeit durch Texte, Videos, Bilder oder dreidimensionale Animationen. Ein Erstellen einer Anwendung für eine Augmented-Reality ist aufwendig und wenig intuitiv. Insbesondere wird eine neue Anwendung hauptsächlich an einem Computer programmiert. Augmented reality applications, i.e. computer-assisted supplementation of reality with virtual elements, are ubiquitous. Augmented reality technology expands human perception in real time through texts, videos, images or three-dimensional animations. Creating an application for an augmented reality is complex and not very intuitive. In particular, a new application is mainly programmed on a computer.
Die Offenlegungsschrift US 8 836 768 B1 betrifft Benutzer tragbarer Brillen mit einem Paar zweidimensionaler Kameras, die optisch Informationen für Benutzergesten erfassen, die mit einem Benutzerobjekt in einer Interaktionszone als Reaktion auf das Betrachten angezeigter Bilder ausgeführt werden, mit denen der Benutzer interagieren kann. Das Brillensystem signalisiert, erfasst und verarbeitet auf intelligente Weise optische Informationen, um schnell einen spärlichen Satz von Orten zu ermitteln, die geeignet sind, Benutzergesten zu identifizieren. Die angezeigten Bilder können durch das Brillensystem erzeugt und mit einer virtuellen Anzeige auf der Brille präsentiert werden oder können ohne Brille erzeugt und/oder betrachtet werden. In einigen Ausführungsformen kann der Benutzer lokale Ansichten direkt sehen, jedoch ergänzt durch Bilder, die vom Internet bereitgestellte Tags zeigen, die betrachtete Objekte identifizieren und/oder Informationen bereitstellen. An Brillen montierte Systeme können drahtlos mit Cloud-Servern und mit Nicht-an-Brillen-montierten-Systemen kommunizieren, die der Benutzer in der Hosen- oder Handtasche tragen kann. Nachteilig hierbei ist, dass ein Fachmann aus der Druckschrift keinerlei Anregung erhält, wie eine Augmented-Reality Software geschaffen werden kann, US Pat. No. 8,836,768 B1 relates to users of wearable glasses with a pair of two-dimensional cameras that optically capture information for user gestures performed with a user object in an interaction zone in response to viewing displayed images with which the user can interact. The eyewear system intelligently signals, captures, and processes optical information to quickly determine a sparse set of locations suitable for identifying user gestures. The displayed images can be generated by the eyewear system and presented with a virtual display on the eyewear, or can be generated and/or viewed without the eyewear. In some embodiments, the user may see local views directly, but supplemented with images showing web-provided tags that identify viewed objects and/or provide information. Eyewear-mounted systems can communicate wirelessly with cloud servers and with non-eyewear-mounted systems that the user can carry in their pocket or purse. The disadvantage here is that a person skilled in the art does not receive any suggestion from the publication as to how augmented reality software can be created,
Die Offenlegungsschrift US 2020 004 335 4 A1 betrifft ein Tischsystem zur intuitiven Führung in einer Augmented-Reality-Fernvideokommunikationsumgebung. Das Tischsystem umfasst eine Augmented-Reality-Brille, die von einem Außendienstmitarbeiter getragen wird, ausgestattet mit einer Videokamera, die vor Ort tatsächliche Bildinformationen erhält und eine erweiterte Anleitung auf einem transparenten Display anzeigt; eine Tischplatte, die die tatsächlichen Bildinformationen von der Augmented-Reality-Brille empfängt und die tatsächlichen Bildinformationen auf einem Touchscreen anzeigt, Handbewegungsinformationen und Anweisungen erfasst, die von einem entfernten Experten in einem oberen Bereich des Touchscreens angezeigt werden und die Handbewegungsinformationen und Anweisungen an die Augmented-Reality-Brille überträgt. Nachteilig hierbei ist, dass ein Fachmann auch aus dieser Druckschrift keinerlei Anregung erhält, wie eine Augmented-Reality Software geschaffen werden kann. Es wird lediglich gelehrt, wie Informationen von einem Experten zu einer Augmented-Reality-Brille übertragen werden können. The publication US 2020 004 335 4 A1 relates to a desktop system for intuitive guidance in an augmented reality long-distance video communication environment. The table system includes augmented reality goggles worn by a field worker, equipped with a video camera that receives actual image information on site and an augmented shows instructions on a transparent display; a tabletop that receives the actual image information from the augmented reality glasses and displays the actual image information on a touch screen, captures hand motion information and instructions that are displayed by a remote expert in an upper area of the touch screen, and transmits the hand motion information and instructions to the augmented -Reality glasses transmit. The disadvantage here is that a person skilled in the art does not receive any suggestion from this publication either as to how augmented reality software can be created. It only teaches how information can be transferred from an expert to augmented reality glasses.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Möglichkeit anzugeben eine Arbeitsanleitung, insbesondere in Form einer Augmented-Reality-Software zu schaffen. Bevorzugt soll eine intuitive Möglichkeit angegeben werden, um ein schnelles und fehlerunanfälliges Entwickeln der Software zu ermöglichen. The invention is now based on the object of specifying an improved possibility of creating work instructions, in particular in the form of augmented reality software. An intuitive possibility should preferably be specified in order to enable rapid and error-free development of the software.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Erstellen einer Arbeitsanleitung eines Experten für eine Tätigkeit, mit: einer Eingangsschnittstelle zum Empfangen von Expertendaten umfassend Bediendaten und/oder Sensordaten mit Informationen zu einem Verhalten des Experten während der Tätigkeit; einer Analyseeinheit zum Ermitteln einer Handlung des Experten basierend auf den Expertendaten und Bestimmen einer Arbeitsanweisung für die Arbeitsanleitung; einer Ausgangsschnittstelle zum Übermitteln der Arbeitsanleitung an eine Speichereinheit, wobei die Analyseeinheit, dazu ausgebildet ist, aus einer oder mehreren Arbeitsanweisungen eine Arbeitsanleitung für die Tätigkeit des Experten zu bestimmen. This object is achieved by a device for creating work instructions for an expert for an activity, having: an input interface for receiving expert data including operating data and/or sensor data with information on the behavior of the expert during the activity; an analysis unit for determining an action of the expert based on the expert data and determining a work instruction for the work instruction; an output interface for transmitting the work instructions to a storage unit, the analysis unit being designed to determine work instructions for the activity of the expert from one or more work instructions.
Die obige Aufgabe wird ferner gelöst durch ein System zum Erstellen einer Arbeitsanleitung eines Experten für eine Tätigkeit, mit: einer Vorrichtung wie zuvor definiert; einem Sensor zum Erfassen von Expertendaten; einer Speichereinheit zum Speichern der Arbeitsanleitung und vorzugsweise einem AR-Anzeigegerät. The above object is further achieved by a system for creating work instructions for an expert for an activity, comprising: a device as defined above; a sensor for acquiring expert data; a storage unit for storing the work instruction, and preferably an AR display device.
Weiterhin wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Erstellen einer Arbeitsanleitung eines Experten für eine Tätigkeit, umfassend die Schritte: Empfangen von Expertendaten, umfassend Bediendaten und/oder Sensordaten mit Informationen zu einem Verhalten des Experten während der Tätigkeit; Furthermore, the above object is achieved by a method for creating work instructions for an expert for an activity, comprising the steps: receiving expert data, including operating data and/or sensor data with information about the behavior of the expert during the activity;
Ermitteln einer Handlung des Experten basierend auf den Expertendaten; determining an action of the expert based on the expert data;
Bestimmen einer Arbeitsanweisung für die Arbeitsanleitung basierend auf den Expertendaten und einer Arbeitsanleitung für die Tätigkeit des Experten aus einer oder mehreren Arbeitsanweisungen und determining a work instruction for the work instruction based on the expert data and a work instruction for the activity of the expert from one or more work instructions and
Übermitteln der Arbeitsanleitung an eine Speichereinheit. Transmitting the work instruction to a storage unit.
Schließlich wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Computer-Programm mit Programm-Code- Mitteln, um alle Schritte eines Verfahrens, wie zuvor definiert, durchzuführen, wenn das Computer-Programm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit ausgeführt wird. Finally, the above object is achieved by a computer program with program code means to carry out all the steps of a method as defined above when the computer program is executed on a computer or a corresponding computing unit.
Durch eine Eingangsschnittstelle kann eine kosteneffiziente Vorrichtung geschaffen werden, die vorzugsweise mit vorhandenen, Systemen, Modulen und Einheiten verwendet werden kann. Insbesondere ist es denkbar, eine Bedieneingabe eines Experten an einer Anlage oder Maschine direkt zu erfassen oder auf eine vorhandene Sensorinfrastruktur, wie beispielsweise eine Überwachungskamera der Anlage, zurückzugreifen. Eine Eingangsschnittstelle kann dabei kabelgebunden und/oder drahtlos ausgebildet sein und vorzugsweise ein oder mehrere Kommunikationsprotokolle unterstützen. Durch eine Analyseeinheit kann schnell und zuverlässig eine Handlung des Experten bestimmt und eine Arbeitsanweisung ermittelt werden. Hierdurch kann der Experte und seine Bewegungen effizient erfasst und anhand der Bewegungen eine Arbeitsanleitung bereitgestellt werden. Vorzugsweise umfasst die Arbeitsanleitung ein Augmented-Reality Programm. Es versteht sich, dass auch eine Arbeitsanleitung in Text-Form geschaffen werden kann, wobei besonders bevorzugt die Bewegungen und Tätigkeiten des Experten erfasst werden. Hierbei kann aus einer Bewegung beispielsweise ein Drehen einer Schraube erkannt werden und in eine entsprechende schriftliche Fixierung in der Arbeitsanleitung erfolgen. Alternativ kann auch eine entsprechende Einblendung in einer Augmented-Reality Umgebung erfolgen. Eine Ausgangsschnittstelle ermöglicht eine kosteneffiziente Vorrichtung, die vorzugsweise mit vorhandenen Speichersystemen, insbesondere einem Cloud-Speicher verwendet werden kann. Durch das Verwenden einer Eingangsschnittstelle zum Empfangen kann eine technisch einfache und kostengünstige Vorrichtung geschaffen werden, die insbesondere nicht selbst zum Erfassen der Informationen ausgebildet sein muss. Somit kann die Vorrichtung in bereits bestehende Systeme integriert werden. Es versteht sich, dass die Vorrichtung auch rein softwaretechnisch geschaffen werden kann. Insbesondere ist es denkbar, die Vorrichtung in Form einer App auf einem Smartphone zu schaffen. A front-end interface can provide a cost-effective device that can preferably be used with existing systems, modules, and units. In particular, it is conceivable to directly record an operator input from an expert on a system or machine or to use an existing sensor infrastructure, such as a surveillance camera of the system. An input interface can be wired and/or wireless and preferably support one or more communication protocols. An action by the expert can be determined quickly and reliably and a work instruction can be determined by an analysis unit. As a result, the expert and his movements can be recorded efficiently and work instructions can be provided on the basis of the movements. The work instructions preferably include an augmented reality program. It goes without saying that work instructions can also be created in text form, with the movements and activities of the expert being particularly preferably recorded. For example, turning a screw can be detected from a movement and this can be recorded in writing in the work instructions. Alternatively, a corresponding overlay can also take place in an augmented reality environment. An output interface enables a cost-effective device that can preferably be used with existing storage systems, in particular cloud storage. By using an input interface for receiving, a technically simple and cost-effective device can be created which, in particular, does not have to be designed to record the information itself. The device can thus be integrated into already existing systems. It goes without saying that the device can also be used purely in terms of software can be created. In particular, it is conceivable to create the device in the form of an app on a smartphone.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Analyseeinheit dazu ausgebildet ist, das Verhalten des Experten während der Tätigkeit in ein Augmented-Reality- Programm zu übersetzen und die Arbeitsanleitung eine Augmented-Reality-Anwendung enthaltend das Augmented-Reality-Programm umfasst. Hierdurch kann eine intuitive Möglichkeit angegeben werden, ein Augmented-Reality-Programm zu schaffen. Insbesondere kann eine Arbeitsanleitung geschaffen werden, die schnell erfasst werden kann und direkt intuitiv verständlich ist. Es wird einem Experten, vorzugsweise ohne Programmierkenntnisse, ermöglicht, sein Expertenwissen auf verständliche Weise weiterzugeben. In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the analysis unit is designed to translate the behavior of the expert during the activity into an augmented reality program and the work instructions include an augmented reality application containing the augmented reality program. As a result, an intuitive possibility can be specified for creating an augmented reality program. In particular, a work instruction can be created that can be grasped quickly and can be understood intuitively. An expert, preferably without programming knowledge, is enabled to pass on his expert knowledge in an understandable way.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Analyseeinheit dazu ausgebildet ist, eine Handlung des Experten zu interpretieren und basierend auf der Interpretation der Handlung des Experten, die Handlung zu bestimmen. Unter der Bestimmung der Handlung ist zu verstehen, dass die Analyseeinheit basierend auf den Expertendaten erfasst, was der Experte bei seiner Tätigkeit ausführt. Beispielsweise kann aus einer Drehbewegung der Hand und Position der Hand, ermittelt werden, dass ein Experte einen Drehknopf bedient, ferner kann das Ausmaß der Drehbewegung erfasst werden. Es kann daraus beispielsweise die Handlung bestimmt werden, wie das Einstellen einer Geschwindigkeit anhand eines Drehreglers, wobei die Geschwindigkeit um X Einheiten erhöht wird. Beispielsweise kann auch erkannt werden, wenn eine Schraube verschraubt wird oder dergleichen. Insbesondere kann aus der Position der Schraube und hinterlegten Bauplänen ermittelt werden, um was für eine Schraube es sich handelt. In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the analysis unit is designed to interpret an action by the expert and, based on the interpretation of the action by the expert, to determine the action. Determining the action means that the analysis unit records, based on the expert data, what the expert performs in his job. For example, it can be determined from a turning movement of the hand and the position of the hand that an expert is operating a rotary knob, and the extent of the turning movement can also be detected. For example, the action can be determined from this, such as setting a speed using a rotary control, the speed being increased by X units. For example, it can also be recognized when a screw is screwed or the like. In particular, it can be determined from the position of the screw and stored construction plans what kind of screw it is.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Analyseeinheit dazu ausgebildet ist, die Handlung des Experten mittels einer künstlichen Intelligenz zu bestimmen. Hierdurch kann eine Bestimmung der Handlung des Experten weiter präzisiert und verbessert werden. Insbesondere kann mit jedem Benutzen der künstlichen Intelligenz ein verbessertes Bestimmen erfolgen. Es kann eine zuverlässige und besser werdende Vorrichtung geschaffen werden. In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the analysis unit is designed to determine the action of the expert using artificial intelligence. As a result, a determination of the action of the expert can be made more precise and improved. In particular, an improved determination can take place with each use of the artificial intelligence. A reliable and improving device can be provided.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Eingangsschnittstelle dazu ausgebildet ist, Expertendaten, umfassend Kameradaten einer Kamera, die eine Handlung des Experten erfasst; Lidardaten eines Lidars, der eine Handlung des Experten erfasst; Handschuhdaten, eines Sensorhandschuhs, der eine Handlung des Experten erfasst und/oder Anzugdaten, eines Sensoranzugs, der eine Handlung des Experten erfasst, zu empfangen. Durch die vorgenannten Sensoren und Einrichtungen kann eine Handlung des Experten zuverlässig erkannt werden. Zudem erlauben derartig erfasste Expertendaten ein zuverlässiges Bestimmen der Expertenhandlung. Es versteht sich, dass die Expertendaten um Bedieneingaben an einer Maschine, die der Experte bedient, ergänzt werden können. Beispielsweise können die Expertendaten einen Quellcode enthalten, wenn der Experte eine Maschine neu programmiert. In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the input interface is designed to receive expert data, including camera data from a camera that records an action by the expert; lidar data of a lidar detecting an action of the expert; Glove data, a sensor glove that performs an action of expert detects and/or receive suit data of a sensor suit detecting an action of the expert. An action by the expert can be reliably detected by the aforementioned sensors and devices. In addition, expert data recorded in this way allow the expert action to be reliably determined. It goes without saying that the expert data can be supplemented by operator inputs on a machine that the expert operates. For example, the expert data may include source code when the expert reprograms a machine.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Analyseeinheit dazu ausgebildet ist, eine oder mehrere der folgenden Tätigkeiten des Experten zu erkennen: Montagetätigkeiten des Experten, Durchführen von Arbeiten an einer Maschine, Beheben von Fehlern und/oder Einrichten einer Maschine. Anhand der Vorkategorisierung der Tätigkeiten des Experten kann ein verbessertes Erkennen und Bestimmen einzelner Expertenhandlungen erfolgen. Another preferred embodiment of the invention provides that the analysis unit is designed to recognize one or more of the following activities of the expert: assembly activities of the expert, carrying out work on a machine, eliminating errors and/or setting up a machine. Based on the pre-categorization of the activities of the expert, an improved recognition and determination of individual expert actions can take place.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Eingangsschnittstelle dazu ausgebildet ist, Expertendaten, umfassend erkannte Gesten des Experten zu empfangen; die Analyseeinheit dazu ausgebildet ist, die Gesten zu bestimmen und eine den Gesten entsprechende Darstellung zu ermitteln und die Ausgangschnittstelle dazu ausgebildet ist, einen Steuerbefehl an ein VR-Anzeigegerät, insbesondere eine VR-Brille des Experten zu übermitteln, wobei der Steuerbefehl eine Ausgabe der ermittelten Darstellung auf dem VR-Anzeigegerät bewirkt. Hierdurch kann dem Experten eine intuitive Möglichkeit gegeben werden, eine Arbeitsanweisung zu verbessern oder genauer zu spezifizieren. Es kann eine Arbeitsanleitung in Form eines Augmented-Reality-Programms geschaffen werden, die dem Experten erlaubt, die Vorteile der Augmented-Reality zu nutzen, ohne dass der Experte größere Vorkenntnisse auf dem Gebiet der Programmierung von Augmented-Reality aufweisen muss. In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the input interface is designed to receive expert data, including recognized gestures of the expert; the analysis unit is designed to determine the gestures and to determine a representation corresponding to the gestures and the output interface is designed to transmit a control command to a VR display device, in particular VR glasses of the expert, the control command an output of the determined display on the VR display device. As a result, the expert can be given an intuitive opportunity to improve a work instruction or to specify it more precisely. Instructions for use can be created in the form of an augmented reality program, which allows the expert to use the advantages of augmented reality without the expert having to have any prior knowledge in the field of augmented reality programming.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar. Unless stated otherwise in the individual case, the various embodiments of the invention mentioned in this application can advantageously be combined with one another.
Maschine Learning oder maschinelles Lernen ist insbesondere ein Oberbegriff für die "künstliche" beziehungsweise maschinelle Generierung von Wissen aus Erfahrung: Ein künstliches System lernt aus Beispielen und kann diese nach Beendigung der Lernphase verallgemeinern. Dazu bauen Algorithmen beim maschinellen Lernen ein statistisches Modell auf, das auf Trainingsdaten beruht. Das heißt, es werden nicht einfach die Beispiele auswendig gelernt, sondern Muster und Gesetzmäßigkeiten in den Lerndaten erkannt. So kann das System auch unbekannte Daten beurteilen, ein sogenannter Lerntransfer, oder aber am Lernen unbekannter Daten scheitern, beispielsweise durch Überanpassung, englisch overfitting. Machine learning or machine learning is a generic term for the "artificial" or machine generation of knowledge from experience: An artificial system learns from examples and can generalize them after the learning phase has ended. To do this, machine learning algorithms build a statistical model based on training data. This means that the examples are not simply learned by heart, but that patterns and regularities are recognized in the learning data. That's how it can be System also assess unknown data, a so-called learning transfer, or fail to learn unknown data, for example through overfitting.
Unter erweiterter Realität beziehungsweise Augmented-Reality versteht man die computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung. Diese Information kann alle menschlichen Sinnesmodalitäten ansprechen. Häufig wird jedoch unter erweiterter Realität nur die visuelle Darstellung von Informationen verstanden, also die Ergänzung von Bildern oder Videos mit computergenerierten Zusatzinformationen oder virtuellen Objekten mittels Einblendung/Überlagerung. Extended reality or augmented reality is the computer-aided extension of the perception of reality. This information can appeal to all human sensory modalities. Often, however, augmented reality is only understood as the visual representation of information, i.e. the supplementing of images or videos with computer-generated additional information or virtual objects by means of overlays/overlays.
Ein Augmented-Reality-Headset, kurz AR-Headset, auch AR- oder Augmented-Reality-Brille genannt, ist eine Art eines am Kopf und vorzugsweise vor den Augen eines Anwenders angeordnetes halbdurchsichtiges Display, welches dem Anwender/Nutzer Einblick in die Augmented-Reality (AR) verschaffen soll. Es versteht sich, dass auch eine Vi rtual-Reality-Bril le als AR- Brille angesehen werden kann, wenn auf den Displays der VR-Brille eine Videoaufnahme der Umgebung dargestellt und durch AR-Elemente ergänzt wird. An augmented reality headset, AR headset for short, also called AR or augmented reality glasses, is a type of semi-transparent display arranged on the head and preferably in front of the eyes of a user, which gives the user an insight into the augmented Reality (AR) should provide. It goes without saying that virtual reality glasses can also be regarded as AR glasses if a video recording of the environment is shown on the displays of the VR glasses and supplemented by AR elements.
Unter Arbeitsanleitung ist insbesondere eine Anweisung, wie eine Arbeit durchzuführen ist, zu verstehen. Die Arbeitsanleitung kann Tipps und Zusatzinformationen für die auszuführende Arbeit enthalten. Eine Arbeitsanleitung kann in Textform, in Audioform, und Videoform und/oder als Augmented-Reality-Anwendung ausgebildet sein. Work instructions are to be understood in particular as instructions on how work is to be carried out. The work instructions can contain tips and additional information for the work to be carried out. A work instruction can be designed in text form, in audio form, and video form and/or as an augmented reality application.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen: The invention is explained below in exemplary embodiments with reference to the associated drawings. Show it:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erstellen einerFigure 1 is a schematic representation of a device for creating a
Arbeitsanleitung eines Experten für eine Tätigkeit; work instruction of an expert for an activity;
Figur 2 eine schematische Darstellung eines Systems zum Erstellen einerFigure 2 is a schematic representation of a system for creating a
Arbeitsanleitung eines Experten für eine Tätigkeit; work instruction of an expert for an activity;
Figur 3 eine schematische Darstellung eines Experten bei einer Tätigkeit; FIG. 3 shows a schematic representation of an expert in an activity;
Figur 4 eine schematische Darstellung verschiedener Experten-Tätigkeiten und desFigure 4 shows a schematic representation of various expert activities and the
Erstellens einer Arbeitsanleitung für die Experten-Tätigkeiten und Figur 5 eine schematische Darstellung der Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Creation of a work manual for the expert activities and FIG. 5 shows a schematic representation of the steps of a method according to the invention.
Figur 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 10 zum Erstellen einer Arbeitsanleitung eines Experten für eine Tätigkeit. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Eingangsschnittstelle 12, eine Analyseeinheit 14 und eine Ausgangsschnittstelle 16. FIG. 1 schematically shows a device 10 for creating work instructions for an expert for an activity. The device 10 comprises an input interface 12, an analysis unit 14 and an output interface 16.
Die Eingangsschnittstelle 12 ist dazu ausgebildet, Expertendaten, umfassend Bediendaten und/oder Sensordaten, mit Informationen zu einem Verhalten des Experten während der Tätigkeit zu empfangen. Die Expertendaten können beispielsweise Positionen und Bewegungen des Experten, erkannte Handlungen des Experten und/oder Bedieneingaben des Experten umfassen und beispielsweise von einem Sensoranzug, Sensorhandschuh, AR- Eingabegerät, einem Smartphone, einem Radar-, Laser-, oder Lidarsensor, einer Kamera und/oder von Smart-Glases stammen. Ferner kann die Eingangsschnittstelle 12 zur drahtlosen Kommunikation ausgebildet sein oder mit einem proprietären, beispielsweise kabelgebundenen, Übertragungsnetz verbunden sein. The input interface 12 is designed to receive expert data, including operating data and/or sensor data, with information about the behavior of the expert during the activity. The expert data can include, for example, positions and movements of the expert, actions recognized by the expert and/or operator inputs by the expert and can come, for example, from a sensor suit, sensor glove, AR input device, a smartphone, a radar, laser or lidar sensor, a camera and/or or come from smart glasses. Furthermore, the input interface 12 can be designed for wireless communication or be connected to a proprietary transmission network, for example a wired transmission network.
Die Analyseeinheit 14 ist dazu ausgebildet, die Expertendaten zu verarbeiten und zu analysieren. Die Analyseeinheit 14 ermittelt eine Handlung des Experten basierend auf den Expertendaten und bestimmt eine Arbeitsanweisung für die Arbeitsanleitung. Die Arbeitsanleitung kann folglich mehrere Arbeitsanweisungen umfassen. Bevorzugt übersetzt die Analyseeinheit 14 die Arbeitsanweisungen in eine Arbeitsanleitung in Form eines Augmented- Reality-Programms. Weiterhin kann die Analyseeinheit 14 eine Handlung des Experten interpretieren und basierend darauf die Handlung bestimmen. The analysis unit 14 is designed to process and analyze the expert data. The analysis unit 14 determines an action of the expert based on the expert data and determines a work instruction for the work instruction. The work instructions can therefore include several work instructions. The analysis unit 14 preferably translates the work instructions into work instructions in the form of an augmented reality program. Furthermore, the analysis unit 14 can interpret an action by the expert and determine the action based thereon.
Beispielsweise kann aus einer erfassten und analysierten Handbewegung des Experten ein Festziehen einer Schraube oder ein Bedienen eines Knopfes ermittelt werden. Es versteht sich, dass die Arbeitsanleitung um diese Information ergänzt werden kann. Bevorzugt erfolgt das Bestimmen der Handlung des Experten mittels einer künstlichen Intelligenz. For example, tightening of a screw or operation of a button can be determined from a recorded and analyzed hand movement of the expert. It goes without saying that the work instructions can be supplemented with this information. The action of the expert is preferably determined by means of artificial intelligence.
Ferner kann die Analyseeinheit 14 verschiedene Tätigkeiten des Experten erkennen, wie Montagetätigkeiten des Experten, Durchführen von Arbeiten an einer Maschine, Beheben von Fehlern und/oder Einrichten einer Maschine. Es versteht sich, dass der Experte auch zuvor per Eingabe oder Spracherkennung seine Tätigkeit eingeben kann. Die Ausgangsschnittstelle 16 ist dazu ausgebildet, den Steuerbefehl an eine Fahrzeugeinheit des Kraftfahrzeugs zu übermitteln, wobei die Fahrzeugeinheit insbesondere ein Anzeigegerät und/oder ein Fahrassistenzsystem umfassen kann. Die Ausgangsschnittstelle 16 kann analog zur Eingangsschnittstelle 12 zur Kommunikation ausgebildet sein. Es versteht sich, dass die Eingangsschnittstelle 12 und die Ausgangschnittstelle 16 auch kombiniert als Kommunikationsschnittstelle zum Senden und Empfangen ausgebildet sein können. Furthermore, the analysis unit 14 can recognize various activities of the expert, such as assembly activities of the expert, carrying out work on a machine, eliminating errors and/or setting up a machine. It goes without saying that the expert can also enter his activity beforehand by input or speech recognition. The output interface 16 is designed to transmit the control command to a vehicle unit of the motor vehicle, it being possible for the vehicle unit to include in particular a display device and/or a driver assistance system. The output interface 16 can be designed analogously to the input interface 12 for communication. It goes without saying that the input interface 12 and the output interface 16 can also be designed in combination as a communication interface for sending and receiving.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems 18 zum Erstellen einer Arbeitsanleitung eines Experten für eine Tätigkeit mit einer Vorrichtung 10, Einheiten zum Erfassen von Expertendaten, einer Speichereinheit 28 und einem Augmented- Reality-Anzeigegerät 30. Figure 2 shows a schematic representation of a system 18 according to the invention for creating work instructions for an expert for an activity with a device 10, units for recording expert data, a storage unit 28 and an augmented reality display device 30.
Die Einheiten zum Erfassen von Expertendaten können insbesondere eine Bedieneinheit 20, eine Erfassungseinheit 22 insbesondere mit einem Radar- und/oder Lidarsensor und/oder einer Kamera, einen Sensoranzug 24 und/oder einen Sensorhandschuh 26 umfassen. Es versteht sich, dass weitere Einheiten, wie beispielswiese ein Smartphone, ebenfalls denkbar sind. Aus Gründen der Übersicht wurden keine weiteren Einheiten in der Zeichnung dargestellt. The units for acquiring expert data can in particular include an operating unit 20, an acquisition unit 22, in particular with a radar and/or lidar sensor and/or a camera, a sensor suit 24 and/or a sensor glove 26. It goes without saying that other units, such as a smartphone, are also conceivable. For reasons of clarity, no other units are shown in the drawing.
Bei dem gezeigten System 18 kann die Eingangsschnittstelle 12 insbesondere dazu ausgebildet sein, Expertendaten umfassend erkannte Gesten des Experten zu empfangen. Die Analyseeinheit 14 kann die Gesten des Experten bestimmen und eine den Gesten entsprechende Darstellung ermitteln. Die Ausgangsschnittstelle 16 kann einen Steuerbefehl an ein AR-Anzeigegerät oder Augmented-Reality-Anzeigegerät 30, insbesondere eine AR-Brille des Experten übermitteln. Der Steuerbefehl bewirkt eine Ausgabe der ermittelten Darstellung auf dem AR-Anzeigegerät. Hierdurch kann der Experte die Arbeitsanleitung ergänzen und verbessern. Insbesondere kann der Experte direkt beim Ausüben seiner Tätigkeit Einfluss darauf nehmen, wie die Tätigkeit in die Arbeitsanleitung übernommen wird. In the system 18 shown, the input interface 12 can be configured in particular to receive expert data including gestures recognized by the expert. The analysis unit 14 can determine the gestures of the expert and determine a representation corresponding to the gestures. The output interface 16 can transmit a control command to an AR display device or augmented reality display device 30, in particular to the expert's AR glasses. The control command causes the determined representation to be output on the AR display device. This allows the expert to supplement and improve the work instructions. In particular, the expert can influence how the activity is included in the work instructions directly when carrying out his activity.
Die Speichereinheit 28 kann einen nichtflüchtigen Datenspeicher, wie einen Festplattenspeicher, einen Flashspeicher oder dergleichen umfassen. Ferner kann die Speichereinheit 28 auch einen Cloudspeicher umfassen. Auf der Speichereinheit 28 wird die Arbeitsanleitung hinterlegt. Es versteht sich, dass insbesondere die Analyseeinheit 14 auch zum Verarbeiten der Expertendaten einen Zwischenspeicher umfassen kann. In Figur 3 ist ein Experte 32 beziehungsweise eine Expertin 32 bei einer Tätigkeit dargestellt. Aus Gründen der Lesbarkeit wurde im Text die männliche Form gewählt, nichtsdestoweniger beziehen sich die Angaben auf Angehörige jedweder Geschlechter. Storage unit 28 may include non-volatile data storage, such as hard disk storage, flash memory, or the like. Furthermore, the storage unit 28 can also include cloud storage. The work instructions are stored in the storage unit 28 . It goes without saying that the analysis unit 14 in particular can also include a buffer memory for processing the expert data. In Figure 3, an expert 32 or an expert 32 is shown in an activity. For reasons of readability, the masculine form was chosen in the text, nevertheless the information refers to members of any gender.
Der Experte 32 befindet sich in einer Halle und führt eine Tätigkeit an einer Anlage 34 durch. Hierbei wird der Experte 32 von einer oder mehreren Erfassungseinheiten 22 erfasst, wobei die Erfassungseinheiten 22 Expertendaten generieren. The expert 32 is in a hall and carries out an activity on a system 34 . Here, the expert 32 is recorded by one or more recording units 22, with the recording units 22 generating expert data.
Ferner trägt der Experte 32 eine AR- Brille und kann direkt die Arbeitsanweisung, die er bei seiner Tätigkeit generiert, selbst betrachten und/oder ändern. Es versteht sich, dass der Experte 32 seine Tätigkeit auch ohne AR-Brille durchführen kann. Furthermore, the expert 32 wears AR glasses and can directly view and/or change the work instruction that he generates during his activity. It goes without saying that the expert 32 can also carry out his activity without AR glasses.
In dem gezeigten Beispiel kann der Experte 32 eine Maschine der Anlage 34 einrichten und hierzu beispielsweise die Bedieneinheit 20 der Anlage 34 verwenden. Neben den Bewegungen und Tätigkeiten des Experten 32 können dann seine Bedieneingaben zusätzlich erfasst und in der Arbeitsanleitung hinterlegt werden. In the example shown, the expert 32 can set up a machine in the system 34 and use the operating unit 20 of the system 34 for this purpose, for example. In addition to the movements and activities of the expert 32, his operating inputs can then also be recorded and stored in the work instructions.
In Figur 4 sind verschiedene Experten-Tätigkeiten und das Erstellen einer Arbeitsanleitung für die Experten-Tätigkeiten schematisch dargestellt. Various expert activities and the creation of work instructions for the expert activities are shown schematically in FIG.
Die Experten-Tätigkeit kann beispielsweise das Durchführen von Arbeiten an einer Maschine 36 insbesondere eine Montagetätigkeit oder das Einrichten einer Maschine, das Beheben von Fehlern 38, das Ausbilden eines Lehrlings 40 oder eine andere Tätigkeit 42 umfassen. Andere Tätigkeiten 42 können insbesondere eine Wartung einer Anlage 34, Befüllen einer Anlage 34 mit Betriebsmitteln oder dergleichen umfassen. The expert activity can include, for example, carrying out work on a machine 36, in particular an assembly activity or setting up a machine, correcting errors 38, training an apprentice 40 or another activity 42. Other activities 42 can in particular include maintenance of a system 34, filling of a system 34 with resources or the like.
Die Tätigkeit des Experten 32 kann durch eine oder mehrere Erfassungseinheiten 22 erfasst werden. Ergänzend oder alternativ kann der Experte 32 auch einen Sensoranzug 24 einen Sensorhandschuh 26 und/oder ein AR-Eingabegerät oder VR-Eingabegerät verwenden. Hierdurch werden Expertendaten mit Informationen zu einem Verhalten des Experten 32 während der Tätigkeit erzeugt. The activity of the expert 32 can be recorded by one or more recording units 22 . Additionally or alternatively, the expert 32 can also use a sensor suit 24, a sensor glove 26 and/or an AR input device or VR input device. This generates expert data with information about the behavior of the expert 32 during the activity.
Anhand einer Übersetzung 44 der Expertendaten, beispielsweise, wie oben beschrieben, mittels der Analyseeinheit 14, kann dann eine Arbeitsanleitung, insbesondere in Form eines Augmented-Reality-Programms 46, geschaffen werden. In Figur 5 sind schematisch die Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erstellen einer Arbeitsanleitung eines Experten 32 für eine Tätigkeit dargestellt. Based on a translation 44 of the expert data, for example, as described above, using the analysis unit 14, a work instruction, in particular in the form of an augmented reality program 46, can then be created. FIG. 5 shows the steps of a method according to the invention for creating work instructions for an expert 32 for an activity.
In einem ersten Schritt S1 erfolgt ein Empfangen von Expertendaten umfassend Bediendaten und/oder Sensordaten mit Informationen zu einem Verhalten des Experten 32 während der Tätigkeit. In a first step S1, expert data including operating data and/or sensor data with information about a behavior of the expert 32 during the activity is received.
Danach wird in einem zweiten Schritt S2 eine Handlung des Experten 32 basierend auf den Expertendaten ermittelt. Then, in a second step S2, an action by the expert 32 is determined based on the expert data.
In einem dritten Schritt S3 erfolgt ein Bestimmen einer Arbeitsanweisung für die Arbeitsanleitung basierend auf den Expertendaten und einer Arbeitsanleitung für die Tätigkeit des Experten 32 aus einer oder mehreren Arbeitsanweisungen. In a third step S3, a work instruction for the work instruction is determined based on the expert data and a work instruction for the activity of the expert 32 from one or more work instructions.
Schließlich wird in einem vierten Schritt S4 die Arbeitsanleitung an eine Speichereinheit 28 übermittelt. Finally, in a fourth step S4, the work instructions are transmitted to a storage unit 28.
Die Erfindung wurde ausführlich beschrieben. Ein Fachmann erkennt, dass mit der offenbarten Lehre wenigstens eine der folgenden Ausführungsformen geschaffen oder wenigstens einer der folgenden Vorteile erreicht werden kann. The invention has been described in detail. One skilled in the art will recognize that at least one of the following embodiments can be provided or at least one of the following advantages can be achieved with the disclosed teachings.
Um eine intuitive Programmierung vorzunehmen, trägt der Ersteller, also der Experte, einer neuen Anwendung eine Kamera oder einen sonstigen Sensor, welcher die Umgebung und die Handlung des Anwendungserstellers erfassen kann. Zur Erstellung einer neuen Anwendung kann der Ersteller dann Tätigkeiten vornehmen, wie sie in der späteren Anwendung erscheinen soll. So kann er Montagetätigkeiten vornehmen, Arbeiten an einer Maschine durchführen, Fehler beheben oder ähnliches. All diese Gesten oder sonstigen Aktionen werden von dem Kamera- oder Sensorsystem erkannt und in ein Augmented-Reality Programm übersetzt. Im Ergebnis nimmt der Ersteller einer neuen Anwendung also die zu programmierenden Tätigkeiten ganz normal vor und erstellt so intuitiv ein neues Programm. Bezugszeichenliste In order to carry out intuitive programming, the creator, ie the expert, of a new application wears a camera or another sensor which can record the environment and the action of the application creator. To create a new application, the creator can then carry out actions as they should appear in the later application. He can carry out assembly work, carry out work on a machine, rectify errors or the like. All of these gestures or other actions are recognized by the camera or sensor system and translated into an augmented reality program. As a result, the creator of a new application carries out the activities to be programmed quite normally and thus intuitively creates a new program. reference list
Vorrichtung contraption
Eingangsschnittstelle input interface
Analyseeinheit analysis unit
Ausgangsschnittstelle output interface
System system
Bedieneinheit operating unit
Erfassungseinheit registration unit
Sensoranzug sensor suit
Sensorhandschuh sensor glove
Speichereinheit storage unit
Augmented-Reality(AR)-AnzeigegerätAugmented Reality (AR) display device
Experte expert
Anlage Attachment
Arbeiten an einer Maschine Working on a machine
Beheben von Fehlern Fix bugs
Ausbilden eines Lehrlings training an apprentice
Andere Tätigkeiten Other activities
Übersetzung translation
Augmented-Reality-Programm Verfahrensschritte Augmented reality program procedural steps

Claims

Patentansprüche Vorrichtung (10) zum Erstellen einer Arbeitsanleitung eines Experten (32) für eine Tätigkeit, mit: Device (10) for creating work instructions for an expert (32) for an activity, with:
- einer Eingangsschnittstelle (12) zum Empfangen von Expertendaten umfassend Bediendaten und/oder Sensordaten mit Informationen zu einem Verhalten des Experten (32) während der Tätigkeit; - An input interface (12) for receiving expert data comprising operating data and/or sensor data with information about a behavior of the expert (32) during the activity;
- einer Analyseeinheit (14) zum Ermitteln einer Handlung des Experten (32) basierend auf den Expertendaten und Bestimmen einer Arbeitsanweisung für die Arbeitsanleitung; - An analysis unit (14) for determining an action of the expert (32) based on the expert data and determining a work instruction for the work instruction;
- einer Ausgangsschnittstelle (16) zum Übermitteln der Arbeitsanleitung an eine Speichereinheit (28), dadurch gekennzeichnet, dass die Analyseeinheit (14), dazu ausgebildet ist, aus einer oder mehreren Arbeitsanweisungen eine Arbeitsanleitung für die Tätigkeit des Experten (32) zu bestimmen. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 , wobei die Analyseeinheit (14) dazu ausgebildet ist, das Verhalten des Experten (32) während der Tätigkeit in ein Augmented-Reality-Programm (46) zu übersetzen und die Arbeitsanleitung eine Augmented-Reality-Anwendung, enthaltend das Augmented-Reality-Programm (46), umfasst. Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Analyseeinheit (14) dazu ausgebildet ist, eine Handlung des Experten (32) zu interpretieren und basierend auf der Interpretation der Handlung des Experten (32), die Handlung zu bestimmen. Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Analyseeinheit (14) dazu ausgebildet ist, die Handlung des Experten (32) mittels einer künstlichen Intelligenz zu bestimmen. Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Eingangsschnittstelle (12) dazu ausgebildet ist, Expertendaten, umfassend Kameradaten einer Kamera, die eine Handlung des Experten (32) erfasst; Lidardaten eines Lidars, der eine Handlung des Experten (32) erfasst; Handschuhdaten, eines Sensorhandschuhs (26), der eine Handlung des Experten (32) erfasst und/oder Anzugdaten, eines Sensoranzugs (24), der eine Handlung des Experten (32) erfasst, zu empfangen. Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Analyseeinheit (14) dazu ausgebildet ist, eine oder mehrere der folgenden Tätigkeiten des Experten (32) zu erkennen; Montagetätigkeiten des Experten, Durchführen von Arbeiten an einer Maschine (36), Beheben von Fehlern (38) und/oder Einrichten einer Maschine. Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Eingangsschnittstelle (12) dazu ausgebildet ist, Expertendaten, umfassend erkannte Gesten des Experten (12) zu empfangen; die Analyseeinheit (14) dazu ausgebildet ist, die Gesten zu bestimmen und eine den Gesten entsprechende Darstellung zu ermitteln; und die Ausgangschnittstelle (16) dazu ausgebildet ist, einen Steuerbefehl an ein AR- Anzeigegerät (30), insbesondere eine VR-Brille des Experten (32) zu übermitteln, wobei der Steuerbefehl eine Ausgabe der ermittelten Darstellung auf dem AR-Anzeigegerät (30) bewirkt. System (18) zum Erstellen einer Arbeitsanleitung eines Experten (32) für eine Tätigkeit, mit: - An output interface (16) for transmitting the work instructions to a storage unit (28), characterized in that the analysis unit (14) is designed to determine work instructions for the activity of the expert (32) from one or more work instructions. Device (10) according to claim 1, wherein the analysis unit (14) is designed to translate the behavior of the expert (32) during the activity into an augmented reality program (46) and the work instructions an augmented reality application, including the augmented reality program (46). Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the analysis unit (14) is adapted to interpret an action of the expert (32) and based on the interpretation of the action of the expert (32) to determine the action. Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the analysis unit (14) is designed to determine the action of the expert (32) using artificial intelligence. Device (10) according to any one of the preceding claims, wherein the input interface (12) is designed to receive expert data, comprising camera data from a camera which detects an action by the expert (32); lidar data of a lidar detecting an action of the expert (32); glove data, a sensor glove (26) detecting an action of the expert (32) and/or receiving suit data of a sensor suit (24) detecting an action of the expert (32). Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the analysis unit (14) is designed to recognize one or more of the following activities of the expert (32); Expert assembly activities, carrying out work on a machine (36), troubleshooting (38) and/or setting up a machine. Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the input interface (12) is adapted to receive expert data comprising recognized gestures of the expert (12); the analysis unit (14) is designed to determine the gestures and to determine a representation corresponding to the gestures; and the output interface (16) is designed to transmit a control command to an AR display device (30), in particular VR glasses of the expert (32), the control command being an output of the determined representation on the AR display device (30) causes. System (18) for creating work instructions for an expert (32) for an activity, with:
- einer Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche; - A device (10) according to any one of the preceding claims;
- einem Sensor zum Erfassen von Expertendaten; - a sensor for acquiring expert data;
- eine Speichereinheit (28) zum Speichern der Arbeitsanleitung und - a storage unit (28) for storing the work instructions and
- vorzugsweise einem VA-Anzeigegerät (30). Verfahren zum Erstellen einer Arbeitsanleitung eines Experten (32) für eine Tätigkeit, umfassend die Schritte: - preferably a VA display device (30). Method for creating work instructions for an expert (32) for an activity, comprising the steps:
- Empfangen (S1) von Expertendaten umfassend Bediendaten und/oder Sensordaten mit Informationen zu einem Verhalten des Experten (32) während der Tätigkeit; - Receiving (S1) of expert data comprising operating data and/or sensor data with information about a behavior of the expert (32) during the activity;
- Ermitteln (S2) einer Handlung des Experten (32) basierend auf den Expertendaten;- Determining (S2) an action of the expert (32) based on the expert data;
- Bestimmen (S3) einer Arbeitsanweisung für die Arbeitsanleitung basierend auf den Expertendaten und Bestimmen einer Arbeitsanleitung für die Tätigkeit des Experten (32) aus einer oder mehreren Arbeitsanweisungen und - Determining (S3) a work instruction for the work instruction based on the expert data and determining a work instruction for the activity of the expert (32) from one or more work instructions and
- Übermitteln (S4) der Arbeitsanleitung an eine Speichereinheit (28). 14 Computer-Programm mit Programm-Code-Mitteln, um alle Schritte eines Verfahrens nach dem vorstehenden Anspruch 9 durchzuführen, wenn das Computer-Programm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit ausgeführt wird. - Transmission (S4) of the work instructions to a storage unit (28). 14 Computer program with program code means to carry out all the steps of a method according to the preceding claim 9 when the computer program is executed on a computer or a corresponding computing unit.
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