CN114868093A - 用于训练机器的至少一个移动和至少一个活动的手持设备、***和方法 - Google Patents

Abstract

根据各种实施例，一种用于训练机器(114)的至少一个移动和至少一个活动的手持设备(100)可以包括：手柄；输入单元，配置为输入用于激活机器(114)的训练的激活信息；输出单元，配置为将用于激活机器(114)的训练的激活信息输出至手持设备外部的设备；联接结构(102)，用于可释放地联接根据至少一个活动配置的可互换附件；以及接口(842a、843)，配置为与可互换附件(210)的电路(852)一起来实现功能。

Description

用于训练机器的至少一个移动和至少一个活动的手持设备、 ***和方法

技术领域

各种实施例涉及一种用于训练机器的至少一个移动和至少一个活动的手持设备、相应的***和相应的方法。

背景技术

工业机器人的编程和相关联的***控制和/或加工(也称为“用工具加工”)的编程常规上都是依赖于制造商和机器人的。编程通常由一个或多于一个受过专门训练的专家以程序代码的形式来完成。目前，超过96％的应用程序仍然如此。在这种情况下，程序员手动编写让机器人自主执行活动的程序代码。因此，编程是复杂且昂贵的，尤其是对于基于路径或基于朋克(punk)的应用程序(例如焊接、胶合、绘画)。

成本使得通过工业机器人(简称为机器人)实现自动化对于中小型公司来说在经济上没有吸引力，这是因为中小型公司典型地不会在制造不稳定的情况下保持大批量制造，而这可能会抵消成本。其他类型的机器人也是如此。另一方面，对于大公司来说，低编程灵活性可能没有吸引力。编程再加工非常耗时，导致生产周期更短且不经济。

编程的复杂性由于工业机器人与其多个部件的集成而增加，这些部件诸如末端执行器(例如喷胶枪)、传感器***(例如相机)和控制***(例如可编程逻辑控制器-PLC)。

可替代地或附加地，工业机器人的编程可以由专家通过基于CAD的代码生成来执行。这涉及创建现实的虚拟表示(也称为虚拟世界)以及在虚拟世界中对机器人进行编程。除了仿真之外，这还允许更容易的可访问性。然而，这种基于CAD的代码生成对于技术外行来说并不容易实现。此外，虚拟世界往往严重偏离现实。即使很小的偏差也可能导致机器人在现实中的工作出现重大差异。为此，通过代码生成方式生成的程序代码通常由程序员额外地进行修改。

作为完全手动编程的可替代方案，常规上使用教学程序(也称为训练)。

对于教学过程，例如，可以手动控制机器人。例如，也可以手动引导灵敏的机器人(也称为协作机器人)。利用这两种机制，可以显示轨迹(即，机器人待移动的路径)。然而，机器人待执行的轨迹之外的活动仍然是复杂的，因此常规上被学习程序忽略。例如，复杂性在于将机器人的多个部件，诸如末端执行器、传感器和控制***，集成到待执行的过程中，因此必须手动编程。

教学程序可以可替代地或额外地通过交互式输入设备来执行。传统上，制造商专用的输入设备，比如6维鼠标，用于此目的。类似于手动控制或手动引导控制，在这种情况下也可以仅对轨迹进行教学。因此，机器人的各种组件的集成是通过编程来手动执行的。

教学程序可以可替代地或额外地通过传感器数据处理来执行。为此目的，为为此目的装备的机器人的末端执行器提供了各种扩展，其将传感器***(例如摄像机)直接集成到机器人控制器中。由于技术限制，这目前仅适用于装配应用程序(也称为取放应用程序)。

通常，常规上总是存在一部分手工编程。因此，这些常规方法的共同之处在于，如果手工编程部分超出了技术外行的能力，则该实施不能完全由他来完成。这是因为整个应用程序是多个子问题(诸如轨迹、末端执行器驱动、传感器数据处理以及与过程控制的集成)的交互。因此，简单的学习方法集中于对轨迹的说明或路径点的记录。传感器数据处理的教学方法基于直接附接到机器人的传感器。然而，视场常常受到末端执行器和机器人的限制。此外，不断变化的光线条件或空气颗粒(例如在喷漆期间)会影响机器人上的传感器。

发明内容

根据各种实施例，提供了一种用于训练机器的至少一个移动和至少一个活动的手持设备、相应的***和相应的方法，其有利于过程流程(例如其一个或多于一个活动)的自动化。

根据各种实施例，一种用于训练机器的至少一个移动和至少一个活动(也称为过程活动)的手持设备可以包括：手柄；输入单元，适于输入用于激活机器的训练的激活信息；输出单元，适于将用于激活机器的训练的激活信息输出至手持设备外部的设备；和(例如前)联接结构，该(例如前)联接结构用于可释放地联接根据至少一个活动而适配的可互换附件。

附图说明

附图中示出：

图1在示意性侧视图或横截面视图中示出了根据各种实施例的手持设备；

图2、图5、图7至图9分别在不同的示意图中示出了根据不同实施例的***；

图3和图4分别在不同的示意图中示出了根据不同实施例的方法；

图6在示意图中示出了根据各种实施例的机器；

图10在示意图中示出了根据各种实施例的手持设备；

图11在示意流程图中示出了根据各种实施例的方法；

图12在通信示意图中示出了根据各种实施例的方法中的***；以及

图13在示意性通信示意图中示出了***的轨迹确定机制。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参考了附图，这些附图构成详细描述的一部分，并且为了说明的目的，在附图中示出了可以实践本发明的具体实施例。在这方面，参照所描述的(多个)图的方向使用了诸如“顶”、“底”、“前”、“后”、“向前”、“向后”等方向性术语。因为实施例的部件可以定位在许多不同的方向上，所以方向术语是为了说明的目的，而不是以任何方式进行限制。应当理解，在不脱离本发明的保护范围的情况下，可以使用其他实施例，并且可以进行结构或逻辑上的改变。应当理解，除非另外特别指出，否则本文描述的各种示例性实施例的特征可以组合。因此，以下详细描述不应被解释为限制性的，并且本发明的保护范围由所附权利要求限定。

在本说明书的上下文中，术语“连接”、“联接”以及“耦接”用于描述直接和间接连接两者(例如欧姆和/或导电的，例如导电连接)、直接或间接连接以及直接或间接联接。在附图中，相同或相似的元件在适当处被给予相同的附图标记。

根据各种实施例，术语“联接的(coupled)”或“联接(coupling)”可以理解为(例如机械的、流体静力的、热和/或电的)(例如直接或间接的)连接和/或交互的意思。例如，多个元件可以沿着交互链联接在一起，交互(例如信号)可以沿着该交互链传输。例如，两个联接的元件可以相互交换交互，诸如机械、流体静力、热和/或电交互。根据各种实施例，“耦接的”可以理解为例如通过直接物理接触的机械(例如实体的或物理的)耦接的意思。耦接可以配置为传输机械交互(例如力、扭矩等)。

例如，本文描述的网络通过范围区分可以具有或由局域网(诸如局域网(LAN)、无线LAN(WLAN)或个人区域网(PAN)，诸如无线PAN(WPAN)，诸如蓝牙网络)或非局域网(诸如城域网(MAN)、广域网(WAN)或全球网(GAN))形成。例如，网络可以通过传输类型来区分具有或由无线电网络(诸如蜂窝网络)或有线网络形成。例如，网络还可以具有或由蜂窝无线电网络(例如自组织模式下的IEEE 802.11型WLAN、蓝牙网络或另一蜂窝移动网络)形成。网络还可以具有多个不同类型的互连子网。

信息的传输(信息传输)可以根据通信协议(KP)根据各种实施例来执行。信息传输可以包括根据通信协议生成和/或传输包括信息的消息。通信协议可以说明性地表示根据其在两方或多方之间进行信息传递的协议。在其最简单的形式中，通信协议可以被定义为规定信息传输的语法、语义和同步的一组规则。所使用的一个或多个通信协议(例如一个或多个网络协议)原则上可以随意选择，并且可以(但不需要)根据OSI(开放***互连)参考模型进行配置。在各个协议层中也可以使用任何协议。例如，可以使用根据蓝牙或其他基于无线电的通信协议的协议。因此，本文使用蓝牙传输信息可以包括根据蓝牙通信协议栈生成和/或传输包括信息的消息。任选地，可以根据低能量通信协议栈来建立蓝牙通信协议栈，即，可以通过低能量蓝牙来传输信息。

下面描述了关于方法的各个步骤和细节。可以理解，所描述的内容(例如方法的各个步骤)可以通过使用硬件(诸如硬连线电路)和/或软件(例如代码段或整个应用程序)的类比来实现。例如，应用程序(也称为程序)可以为或可以被提供为包括相应的代码段(例如程序代码)，并且可以是或可以在处理器上和/或通过包括处理器的电路来执行。例如，处理器(或电路)可以是移动设备或计算设备的一部分。例如，计算设备可以包括位于物理连续网络中央的多个处理器，或者可以通过(例如蜂窝或有线)网络分散地互连。同样，代码段或应用程序可以在同一处理器上执行，或者其部分可以分布在通过(例如蜂窝或有线)网络相互通信的多个处理器中。

术语“处理器”可以理解为允许处理数据或信号的任何类型的实体。例如，可以根据由处理器执行的至少一个(即，一个或多于一个)特定功能来处理数据或信号。处理器可以包括或由模拟电路、数字电路、混合信号电路、逻辑电路、微处理器、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)、可编程门阵列(FPGA)、集成电路或其任意组合形成。下面更详细描述的各个功能的任何其他类型的实现也可以理解为处理器或逻辑电路，例如包括虚拟处理器(或虚拟机)或例如通过网络互连的多个分散处理器，这些处理器在空间上任意分布和/或在各个功能的实现(例如处理器之间的计算负载共享)中具有任意份额。这通常同样适用于用于实现各个功能的不同实现的逻辑。应当理解，本文详细描述的一个或多个方法步骤可以由处理器、由处理器执行的一个或多个特定功能来执行(例如实现)。

术语“***”可以理解为一组交互实体。该组交互实体可以例如包括或由至少一个机械组件、至少一个机电换能器(或其他类型的致动器)、至少一个电子部件、至少一个指令(例如编码在存储介质中的至少一个指令)和/或至少一个控制设备形成。例如，可以使用***的公共***管理***来管理***的多个通信连接的实体。例如，***的实体(例如手持设备和/或手持设备外部的设备)可以在***中或者可以例如通过***管理在***中注册。

术语“致动器”(也称为致动件或致动元件)可以理解为设置成响应于致动而影响机构或过程的部件。致动器可以将控制设备发出的指令(称为致动)转换成机械移动或物理变量(诸如压力或温度)的变化。例如，致动器(例如机电转换器)可以设置成响应于命令将电能转换成机械能(例如通过移动)。

术语“控制设备”可以理解为任何类型的逻辑实现实体，其可以例如包括电路和/或处理器，电路和/或处理器可以执行存储在存储介质、固件或其组合中的软件，并基于该软件发出指令。例如，控制设备可以使用代码段(例如软件)来配置，以控制***的操作(例如其操作点)，***例如机器或***，例如至少其运动链。操作点可以描述技术设备的特性图或特性曲线中的点，该点是由于设备的***特性以及作用的外部影响和参数而获得的。操作点可以说明性地描述设备的操作状态(即实际状态)。操作点必须区别于工作位置(即，例如机器产生影响的空间位置)。

控制可以理解为对***的有意影响。可以使用致动器根据规范改变***的状态。控制可以理解为控制，其中***的状态变化被干扰抵消。说明性地，控制***可以具有正向控制路径，从而说明性地实现将输入变量转换成输出变量的顺序控制***。然而，控制路径也可以是控制回路的一部分，从而实现闭环控制。与纯正向顺序控制相比，闭环控制具有输出变量对输入变量的连续影响，这是由闭环控制(反馈)引起的。

过程活动(也简称为活动)可以理解为完成预定义过程任务的所有操作(例如时间顺序的受控事件)的总和。过程活动可以可选地分解为子过程，每个子过程至少考虑操作中的一个操作。过程活动的子过程可以执行子任务(即过程任务的一部分)或整个流程任务。取决于过程活动的性质，几个子过程可以是相互关联的和/或建立在彼此之上的，例如有严格的顺序，和/或彼此独立的，例如可互换的。

说明性地，对于子过程中的每个子过程，可以考虑操作(例如研磨操作)和操作的位置，操作和操作的位置一起描述子过程。因此，可以考虑在工件的哪个位置(所谓的工作位置)执行哪个动作，例如工件将在哪里以何种方式被加工。为了完成过程任务，可以进行机器的移动，例如通过调整机器的运动链和/或移动机器。也可以进行机器的较小移动，例如，其中末端执行器和/或机器人臂本身的位置保持静止，并且仅移动机器的工具。例如，作为机器工具的钻头可以在工作位置跟踪材料的逐渐去除，使得机器的钻头移动到钻孔中。

为此，可以将至少一个操作向量(例如研磨操作的向量)分配给子过程。这同样可以类似地应用于多个子过程或每个子过程的几个操作。向量通常可以理解为向量空间的元素，其不必仅仅是空间的或者仅仅是三维的。向量通常可以具有过程活动的参数集的相关联参数，例如过程参数、位置参数或输入数据。然而，参数集的参数也可以用不同于矢量的方式来表述。更一般地，对向量(或其分量)的描述可以通过类比应用于更一般的表述的参数集。

向量可以定义至少一个位置、其变化、空间分布和/或过程的至少一个方向。本文通过矢量以简化方式描述的空间信息(例如关于过程活动的空间信息)也可以更复杂或更详细，并且在本文更一般地称为空间信息。任选地，空间信息可以与时间信息(例如关于过程活动的时间信息)相关联，时间信息定义例如方法的持续时间、开始、完成和/或定时。在简单的示例中，时间信息也可以仅按照时间顺序对方法排序，只要这是需要的。

如果过程活动由手持工具执行，则过程活动可以描述操作的总和，空间信息可以描述操作的空间顺序，并且任选的时间信息可以描述由工具执行的操作的时序，以在工件上提供相应的效果来实现过程任务。相应的空间信息可以描述将在哪里(即，以哪个空间分布)和/或以哪个方向提供效果，即，为此目的工作设备位于哪个相应的空间位置(即，位置和/或方向)。

这个过程活动信息(也称为过程信息)，即活动类型、空间信息和任选的时间信息，也可以通过本文描述的手持设备来提供和/或记录。为此，将可互换附件联接到手持设备，其根据活动的类型来设置。手持设备可以以类似于工具的方式被手动引导(即，由人手动引导)，就好像工作过程实际上是通过可互换附件进行的一样。然而，与工具相反，手持设备配备有使过程信息能够被记录并作为训练数据可用的电子部件(例如传感器、接口、发射器等)。在这方面，手持设备的操作可以反映工具在执行过程序列时被引导和/或致动的方式，例如，它如何被握持，它被按压的力度，和/或工作过程执行了多长时间。训练数据可以例如使用本地计算***进行记录或者离域(例如在云中)。

模型可以理解为原件例如物理对象(例如机器)或操作(例如控制操作或过程流程)的基于数据的(例如数字的和/或虚拟的)表示。为了形成模型(称为模型构建，即，将原件映射到模型)，可以对原件进行抽象、参数化和/或简化。例如，模型可以包括关于原件的物理信息(例如长度、距离、重量、体积、成分等)、移动相关信息(例如位置、取向、移动方向、加速度、移动速度等)、逻辑信息(链接、顺序、联接、相互关系、依赖性等)、时间相关信息(例如时间、总持续时间、频率、周期持续时间等)和/或功能信息(例如电流强度、效果、特征场或特征曲线、操作位置/空间、力、自由度等)。

因此，控制模型可以表示自动化控制的形式表示。控制模型可以具有用于控制的多个指令(例如将机器带到工作点)，并且还可以具有标准，该标准的实现触发、终止或保持与其相关联的指令。此外，控制模型可以具有控制逻辑，该控制逻辑在逻辑上链接多个标准和/或多个指令，和/或该控制逻辑实现致动发生所依据的顺序(例如流程图)。从到控制模型的路径，作为中间步骤，可以任选地确定表示机器类型(即，相同机器的类型)的机器类型特定的模型。当将机器类型特定的模型映射到控制模型时，可以考虑一种类型的机器彼此之间的类型特定偏差(也称为增量映射)。

以类似的方式，过程模型可以表示过程流程的形式表示。过程模型可以在过程活动与相应的空间信息之间具有大量的链接，并且任选地将相应的过程情况分配给过程活动，例如，这些过程情况出现在过程活动中，对过程活动进行调节或者终止过程活动。此外，过程模型可以具有过程逻辑，该过程逻辑在逻辑上链接几个过程情况和/或几个子过程，和/或该过程逻辑实现过程活动根据其发生的流程(例如流程图)。通常，流程图至少可以有分支、跳转和/或循环。过程情况的存在或不存在通常可以通过当过程情况存在或不存在时至少一个满足的标准来表示。

映射可以包括将源集合(也称为原始图像)的元素转换成目标集合，其中目标集合的元素是原始图像的图像(映射)。映射可以将映射的至少一个元素与原始图像的每个元素相关联。原始图像不必具有所有可用的元素，而是可以是其应用特定的选择。映射可以具有例如应用于初始集合的元素的运算符、变换和/或链接。通常，元素可以具有：逻辑关系、链接、信息、属性、坐标或相关联的坐标系、数学对象(诸如公式或数字)、过程、活动等。

代码生成器可以理解为计算机程序，其设置成将例如建模语言的模型转换成编程语言，例如机器的控制设备的编程语言。可替代地或除了建模语言(例如统一建模语言(UML))之外，模型还可以以标记语言、结构图、决策表或另一种形式语言来呈现。代码生成器创建代码段(也称为代码生成)，这些代码段可以与其他可选的程序部分组合以形成程序。

如本文所使用的，空间位置可以理解为关于对象的取向和/或位置的空间信息。位置可以说明性地描述空间中的位置(例如点)，并且取向可以说明性地描述对象相对于空间的相应取向(例如方向)。轨迹可以理解为物体连续取得的一系列空间位置。根据时钟速率或速度，空间位置可以任选地是时间相关的(即，运动相关的，然后也被称为运动)，从而考虑沿着轨迹的运动。以此类推，运动可以任选地依赖于时间，使得沿着轨迹的加速度被考虑在内。通常，三维空间中的空间位置或其他空间信息可以使用笛卡尔坐标来描述。然而，也可以使用任何其他坐标***，例如柱坐标或所谓的关节空间(也称为机器特定的坐标***)，其适于明确地描述空间信息。机器特定的坐标系可以与机器的运动链相关，并且对于运动链的每个自由度具有一个维度。这使得不仅可以表示末端执行器在空间中的位置，而且还可以表示运动链的每个链节(例如接头或其他链节)的状态，从而允许对机器进行更精确的控制。说明性地，机器特定的坐标系可以具有多个嵌套坐标系，每个嵌套坐标系考虑了运动链的链节的自由度(例如多达6个自由度，其包括多达3个旋转自由度和/或多达3个平移自由度)。

根据各种实施例，提供了有利于机器的教学(也称为训练)的机器的手持设备(用于训练至少一个移动和至少一个活动)、相应的***和相应的方法。例如，可以提供完全集成的程序代码的生成，当由机器的处理器执行时，程序代码配置为通过机器自主地执行活动。例如，训练(直到生成程序代码)可以特别快，例如通过使用手持设备手动地(即，由人)演示活动。例如，可以以不复杂且快速的方式在不同的活动之间切换，例如通过改变联接到手持设备的可互换附件或者通过在可互换附件的工具之间进行变换。例如，不同类型的机器可以使用相同的***来教学，例如通过作为中间步骤确定平台无关的过程模型。例如，教学可以特别节省成本，例如，因为创建程序代码需要更少的程序员。例如，不同的可互换附件可以分配给相同的活动。然而，几个活动也可以分配给恰好一个可互换附件。

根据各种实施例，手持设备可以允许在例如没有固定点(例如物理的或虚拟的固定点)和/或支承轴线的空间中自由地记录表示机器的移动和/或至少一个活动的数据。例如，手持设备可以在空间中自由地移动，以便例如在工件上执行要教学的活动。例如，这可以通过手持设备不安装(即支承)在一个或多个物理轴线上来实现。

这使得可以增加训练空间，在该训练空间中，可以移动手持设备以进行训练，从而，例如，很少或没有训练空间的限制(至少由手持设备本身的限制)。例如，手持设备可以由人手持到头顶、躺倒或处于其他位置(例如仅单手手持或双手手持)。例如，这有利于其在有障碍的工作空间中的操作。

例如，手持设备可以独立于机器移动，例如，没有与机器联接(例如不与机器联接)。机器与手持设备之间的通信联接可以任选地存在，例如通过可更换的电缆或无线方式。可替代地或附加地，例如，手持设备可以不联接到机器的铰接联接或其他支承。

表示机器的移动和/或至少一个活动的数据的记录可以例如在独立于待训练的机器的坐标系中完成。例如，手持设备和/或其移动和/或数据记录可以独立于机器(例如其工作空间、其参考点或机器坐标系和/或其基座)。参考点(也称为工具中心点，TCP)例如可以是机器坐标系中的固定坐标。

通过该***，可以确定具有任意数量路点的轨迹。对于每个路点，以下属性中的一者或多于一者可以被参数化或变成参数化的：运动类型(点对点、线性、圆形和多项式)、轨迹、速度或其变化(即加速度)、力(例如其力矩，即扭矩)、一条或多于一条关于工具的信息、和/或过度研磨半径。可替代地或附加地，对于每个路点，以下中的一者或多于一者可以被参数化或变成参数化的：可互换附件的功能状态，和/或传感器数据(例如可互换附件和/或手持设备的传感器数据)。

例如，轨迹可以是或变得由多项式分段组成。例如，得到的多项式序列可以由最多n次的多项式组成，提供n次多项式序列(也称为n次样条)。两个多项式相邻的轨迹点(所谓的结)可以任选地为(n-1)次连续可微分的。例如，多项式序列可以用于通过搜索连接基于点的轨迹的点的多项式，将基于点的轨迹(其点定义结)转换成基于路径的轨迹。

可以配置不同的工具和/或工件坐标系。轨迹可以例如通过指定连续的路径点(然后该轨迹也称为基于点的轨迹)、通过指定遍历的路径曲线(然后该轨迹也称为基于路径的轨迹)或者通过这些指定的混合来描述。

例如，基于点的轨迹可以开放一个接一个地获取路点的方式，即，它可以将连接路点的具体路径曲线的确定留给控制设备或机器的可能性。例如，如果活动在离散位置具有离散的工作步骤(例如取放)，则基于点的轨迹是合适的。

基于路径的轨迹允许一对一的路点时间分配，因此详细描述了在哪个时间点采用哪个路点。例如，如果活动将沿着特定路径或以特定速度发生(例如涂抹胶水或绘画)，则基于路径的轨迹是合适的。

根据各种实施例，使用训练数据来执行机器的训练。为此，可以记录训练数据。例如，可以通过输入激活信息来开始记录训练数据。然而，原则上，数据的记录也可以在实际训练之前进行，例如手持设备一打开和/或在***中注册就进行数据的记录。在这种情况下，激活信息可以指示记录数据的哪一部分被用作训练数据。换句话说，在记录的数据中，用作训练数据的那些数据可以通过激活信息(例如时间分辨的激活信息)过滤掉。为此，激活信息可以具有例如与数据的时间分辨记录相匹配的时间戳。可替代地，记录数据的过滤可以在记录已经例如手动地使用记录数据的图形表示而停止之后执行。在这种情况下，这些数据可以由用户通过激活信息来标记，这些激活信息将作为训练数据被馈送给机器的训练(例如数据序列的开始和结束)。可以以类似的方式将附加数据添加到已经存在的训练数据中，或者可以从已经存在的训练数据中移除部分数据。过滤可以例如通过手持设备外部的设备来完成。

过滤掉训练数据(也简称为过滤)可以包括例如使用手持设备外部的设备回放整个记录的运动序列并检查其移动。记录的运动序列的回放可以使用物理机器人和/或使用机器人的虚拟表示来执行。例如，可以通过远程访问(例如应用程序，诸如iOS应用)在机器人上回放所记录的数据一次或多次，并且可以检查移动。要作为训练数据保留的空间中的单个点，即所谓的关键帧，由此可以在数据中被标记，并且如果需要的话，例如使用各种坐标系中的函数进行微调。附加地或可替代地，机器学习和数学优化可以用于预测以及过滤可标记点和/或用于训练的全部数据的所有或部分数据。过滤可以包括例如考虑异常、运动质量和表现强度、冗余信息和/或数据减少。

附加地或可替代地，可以定义机器人在两点之间的行进模式(也称为运动模式)，例如，点对点、线性或半圆形行进模式。可以使用用户指定的信息重复过滤一次或多次，例如直到确定要用于训练的数据。

所记录的运动序列及其遍历模式的所有标记点(关键帧)的总和可以用作训练数据或者至少作为其一部分。任选地，标记的点可以在空间中以笛卡尔方式移位，和/或机器人的末端执行器可以围绕这样的点旋转。

因此，过滤的示例或过滤的组成可以包括：从训练数据中检测并移除异常、平滑训练数据(例如提高运动质量及其表现力)、检测并移除训练数据的冗余部分(例如相同的或至少提供很少附加值的部分)、在保留内容的同时减少数据。

可替代地或除了过滤之外，部分训练数据可以被分组，例如作为更复杂的整体过程的单个操作或活动的表示。

图1在示意性侧视图或横截面视图中示出了根据各种实施例的手持设备100。手持设备100可以具有纵向范围101(在纵向方向711a上的范围)，该纵向范围101例如在从大约10cm(厘米)至大约50cm的范围内，例如在从大约15cm至大约30cm的范围内。沿着纵向方向711a，手持设备100可以由两个端面101a、101b界定，两个端面101a、101b中的第一端面101a包括联接结构102。联接结构102(例如联接机构)可以配置用于可释放地联接可互换附件，这将在后面更详细地描述。

手柄104可以沿着纵向方向711a远离联接结构102延伸。例如，手柄104可以是符合人体工程学的形状的，诸如圆形的、锥形的和/或否则符合手的形状。通常，手柄104可以适于被使用者的一只或多只手抓住和/或握住。例如，各种实施例不一定需要包括单独的手柄(附加手柄)，但是可以集成这样的手柄。为此，例如，手柄104可具有纵向延伸部101，该纵向延伸部101例如在大约5cm(厘米)至大约30cm的范围内，例如在大约10cm至大约20cm的范围内。可替代地或附加地，手柄104可以具有在约10cm至约30cm范围内的周长(例如沿着横向于纵向方向711a的独立路径)。

手柄104也可以相对于联接结构102不同地定向，例如相对于联接方向倾斜地延伸，使得手持设备100成角度。这对于某些活动来说可能更直观。当然，本文针对细长手持装置100所描述的内容可以类推适用于手柄104的不同配置或取向。类似地，手持设备100可以具有多个手柄(例如彼此远离或横向延伸的多个手柄)，使得能够安全地手持手持设备100。类似地，手柄或每个手柄可以具有用于多只手的多个抓握点。手柄中的一者或多于一者可以为手持设备的手柄。手柄中的一者或多于一者可以为或可以可移除地附接到手持设备，例如作为可互换附件的部件或作为单独的手柄提供。手持设备的手柄中的一者或多于一者可以是持久的(永久的)或非持久的。

任选地，手持设备100可以包括一个或多于一个用户接口(例如用户输入接口和/或用户输出接口)。手持设备100的一个或多于一个用户接口的示例可以包括屏幕(也称为显示设备)、物理键盘、扬声器、振动设备、一个或多个物理开关(例如按钮)、一个或多于一个光源等。可替代地或附加地，手持设备100可以包括一个或多多于一个传感器，这将在后面更详细地描述。振动装置通常可以包括振动激励器，诸如隔膜或压电元件。振动激励器可以配置成将联接到其上的电信号转换成触觉可检测的机械振动(也称为振动)(例如具有信号的频率)。

输入单元108可以例如通过配置成由用户致动的用户接口(然后也称为用户输入接口)来提供，使得可以通过启动用户接口来输入激活信息。激活信息通常可以通过传感器来捕捉，传感器诸如触敏传感器(其提供触敏输入单元108)。可替代地或附加地，输入单元可以包括可以捕捉输入单元的激活的另一个传感器。例如，输入单元108的传感器可以为接近传感器、触摸传感器、物理开关(例如按钮)等。

例如，输入单元108可以为手柄104的一部分或邻近手柄104。这有利于操作。

激活信息通常可以触发机器训练的激活。在不太复杂的示例中，当输入单元108捕捉到用户输入(例如包括力和/或触摸的用户输入)时，可以激活训练。例如，开关可以通过力来致动，从而激活训练。类似地，例如，当捕捉到另一个用户输入正在发生或者用户输入被中断时，可以禁用训练。然而，可以实现更复杂的用户输入。例如，第一输入序列(例如长时间或重复的按键)可以启用训练和/或第二输入序列可以禁用训练。例如，输入单元108启用记录关于活动开始和/或停止的信息。然而，通过输入单元108提供的功能也可以全部或部分地通过手持设备外部的另一设备来提供，例如，通过无线开关和/或通过移动计算设备(例如平板电脑)来提供，在该移动计算设备上例如执行模拟输入单元108的功能的应用程序。

更一般地，通过输入单元108输入的第一激活信息可以表示训练将被激活和/或继续。可替代地或附加地，通过输入单元输入的第二激活信息可以表示训练将被禁用和/或中断。

输入单元108可以任选地根据近场通信协议来设置，根据该近场通信(NFC)协议来输入激活信息。例如，NFC可以用于输入激活信息。

可以通过输出单元110输出(例如传送)激活信息。例如，输出单元110可以配置为根据通信协议，诸如根据网络通信协议，输出激活信息。例如，激活信息可以通过有线(也称为有线)或无线传输。原则上，可以使用任何通信协议，标准化的或专有的通信协议。在下文中，为了易于理解，参考输出单元110的无线通信(例如使用无线电)。然而，所描述的内容也可以类似地适用于输出单元110的有线通信。

例如，输出单元110可以包括数据传输接口，诸如信号发生器和天线。信号发生器可以例如配置成例如根据通信协议对激活信息进行编码，并且根据编码的激活信息向天线提供信号。

例如，手柄104、输入单元108和/或联接结构102可以为手持设备100的壳体136的一部分，或者可以由壳体136支撑。壳体136可以包括中空主体，手持设备100的一个或多于一个电子部件(例如输出单元110、至少一个传感器、电池等)被设置在该中空主体中。

为了使手持设备100更容易手持(例如移动)，手持设备100可以是轻质的，例如，具有小于约5kg(千克)的重量，例如，小于约2.5kg，例如，大于约1kg，例如，大于约0.5kg。可替代地或附加地，手持设备100可以由轻质材料制成。例如，手持设备100的壳体136可以包括或者由塑料和/或轻金属形成。

通常，联接结构102不一定需要设置在前面。例如，联接结构102也可以设置在手持设备100的远离手柄104延伸的端部部分的任何位置，例如横向地设置。前联接结构102可以更直观并且更容易使用。侧面联接结构102可以允许更复杂的联接机制。例如，多个磁体可以沿着环形路径设置在端部部分的外侧。

在下文中，为了易于理解，将参考前联接结构102。所描述的内容可以类推适用于不同布置的联接结构102，例如横向布置的联接结构102。

图2在示意性侧视图或横截面视图中示出了根据各种实施例的***200，其中***200包括手持设备100和可释放地联接到联接结构102的可互换附件210。

可释放联接可以理解为允许可互换附件通过联接结构102无损地附接到手持设备200和/或从手持设备200释放，例如重复地和/或不需要工具。例如，两个可互换附件可以彼此互换。

为此，联接结构102和该可互换附件210或每个可互换附件210可以配置为彼此对应，使得当彼此物理接触时，它们可以例如通过它们相对于彼此的相对移动而彼此连接。以类似的方式，它们可以再次彼此分离，使得可互换附件210可以与联接结构102间隔开或者被更换。

例如，该可互换附件210或每个可互换附件210可以包括对应于可以连接在一起的联接结构102的配合联接结构212。例如，该连接可以通过形状配合和/或压力配合的方式。如果联接结构102呈现卡口或螺纹，这可以提供形状配合的连接。如果联接结构102具有凸形部分，这可以通过***配合提供力配合。这样的连接实现起来成本低廉且易于操作。

例如，可以使用磁场来实现联接，诸如通过使联接结构102和/或可互换附件210包括提供磁场的磁体。磁体可以为永磁体或电磁体。磁场可以在联接结构102与可互换附件210之间提供吸引力，例如通过可互换附件210的铁磁材料。

可互换附件210可以根据待训练的活动来设置。例如，可互换附件210可以包括用于执行活动的工具214。工具214通常可以表示对应于活动的功能，通过该功能对工件进行操作。例如，工具214可以代表成形工具、检查工具、接合工具(例如螺丝刀、胶枪或焊接机)、位移工具(例如夹具)、切割工具等。例如，接合工具可以包括或由涂覆工具(例如喷枪、粉末喷枪)形成。然而，可互换附件210的工具214不需要起作用或不需要完全起作用，但是如果可互换附件210的工具214具有真实加工工具的形状和/或轮廓和/或至少其图像(例如类似于虚拟元件)，则可以是足够的。

例如，***200可以包括多个(例如至少2个、3个、4个、5个、10个或至少20个)这样的可互换附件210，它们的工具214彼此不同。在多个可互换附件210中，一个可互换附件可以为或可以联接到手持设备100。如果要更换工具，则联接到手持设备并具有第一工具214的第一可互换附件210可以与具有与其不同的第二工具214的第二可互换附件交换。

***200可以具有其他部件，这将在后面更详细地描述。

该对，即手持设备100和联接到其的可互换附件210在下文中也被称为训练设备302，并且可互换附件210的工具被称为训练工具214。通常，可互换附件210也可以具有多个训练工具214，这些训练工具214例如在设置它们所根据的活动方面不同。例如，可互换附件210的多个训练工具214可以可旋转地安装到配合联接结构212。

例如，该训练工具214或每个训练工具214的电力可以小于手持设备100的电力，使得更容易使用手持设备100为训练工具214供电和/或启用无源训练工具214。

例如，在各种实施例中，训练工具214可以为非全功能工具或者可以作为非全功能工具来提供。

例如，该训练工具214或每个训练工具214的重量可以小于手持设备100的重量，使得使用手持设备100携带训练工具214更容易，并且简化了其附接。

例如，训练工具214或每个训练工具214的材料可以为塑料和/或轻金属(例如铝)。这减轻了它的重量。

例如，该训练工具214或每个训练工具214的尺寸(例如沿着纵向方向的体积和/或范围)可以小于手持设备100，使得使用手持设备100携带训练工具214更容易，并且简化了其附接。如果可以提供更少或不提供便利，训练工具214可以与手持设备100的尺寸相同或比手持设备100更大。

联接结构102可以有利于可互换附件210的更换，如下面更详细描述的。作为联接结构102的替代，训练工具214可以固定地(即，不可拆卸地)附接到手持设备100(使得其在没有工具即没有组装的情况下不能被非破坏性地更换)。例如，训练工具214可以否则通过螺钉附接到端面，例如焊接或粘接到端面。例如，训练工具214可以嵌入端面中。具有固定安装的训练工具214的这样的手持设备100然后可以配置用于精确地训练一个活动，训练工具214根据该活动被配置。下面对具有联接结构102的手持设备200的描述可以类似地应用于具有永久安装的训练工具214的手持设备。在各种实施例中，一般的活动可以由其要执行的过程任务来定义，而不是(例如仅)由执行过程任务的特定操作来定义。例如，这允许考虑执行相同过程任务的变化，因此在设计机器训练时有更多的自由度。例如，活动可以包括操作的变化或变体，以及执行相同过程任务的相似或类似操作。

图3在各种示意图中示出了根据各种实施例的方法300。

图3中还示出了待训练的机器114。待编程的机器114可以为用于手持、组装或处理工件的机器人，例如工业机器人、协作型机器人(也称为协作机器人)或服务机器人(例如烹饪机器或美容机器)。例如，方法300使得技术外行能够对完整的自动化应用程序(包括过程参数和集成的自动化应用程序)进行最终用户编程。待训练的机器114可以为物理机器。类似地，在本文所描述的同样内容也可以适用于待训练的虚拟机114。

例如，当使用相同类型的多个物理机器114(例如通过平均机器中每一者的制造误差)时，可以使用该类型的理想化虚拟模型(机器类型特定的模型)，该模型被训练。基于经训练的虚拟机114，可以例如以自动方式确定控制信息(说明性地，物理机的映射)。

待训练的机器114通常可以包括操纵器和其上支撑操纵器的框架114u。术语操纵器包含机器114的可移动构件114v、114g、114w的集合，其致动使得能够与环境进行物理交互，例如，以执行过程活动。为了致动，机器114可以包括控制设备702(也称为机器控制702)，控制设备702配置为根据控制程序实现与环境的交互。操纵器的最后一个构件114w(也称为末端执行器114w)可以包括一个或多于一个工具124w(也称为加工工具124w)，该工具根据待训练的活动来配置，例如以便执行该活动。加工工具124w可以包括例如焊炬、夹持工具、喷胶枪、喷涂设备等。

操纵器可以包括至少一个定位设备114p，比如机器人臂114p(通常称为关节臂)，末端执行器114w附接到该定位设备。说明性地，机器人臂114p提供了可以提供类似于甚至超过人类臂的功能的机械臂(例如每个关节的多轴运动或者每个关节的组合旋转和枢转)。例如，机器人臂114p可以具有多个(例如至少2、3、4、5、10或至少20个)关节，其中的每个关节可以提供至少一个(例如2、3、4、5或6个)自由度。

操纵器，例如在龙门式机器、一般类型的多关节机器人或三角式机器人(delta机器人)中，当然可以以不同的方式设置。例如，机器可以具有开放的运动链或封闭的运动链。在下文中，将提到更容易理解的机器人臂114p。类似地，对机器人臂114p的描述也可以应用于不同配置的机器或操纵器。

定位设备114p的构件可以为例如链节构件114v和接头构件114g，其中链节构件114v通过接头构件114g互连。铰接构件114g可以包括例如一个或多个接头，接头中的每一者都可以向互连的连接构件114v提供相对于彼此的旋转运动(即旋转运动)和/或平移运动(即平移)。链节构件114g的移动可以由控制设备702控制的致动器启动。一个或多于一个接头也可以包括或由球窝接头形成。

在301中，可以或可以提供训练设备302(其包括手持装置100和联接到其的可互换附件210)。为了训练(例如一旦或当训练被启用时)，人106(也称为用户)可以使用训练设备302执行活动来完成过程任务(例如给部件涂漆、制造和/或组装部件)。例如，训练工具214可以代表可以引导机器114的任何加工工具124w。为此，加工工具124w可以与工件交互。

为了训练，训练设备302可以向手持设备外部的设备传输数据，比如至少训练数据。训练数据可以包括或由激活信息和任选的空间信息形成。任选地，训练数据可以具有以下信息中的一者或多者：一个或多个校准值、质量信息、传感器数据、(例如聚集的、融合的和/或优化的)信息、激活信息。例如，质量信息可以指示训练数据点的可靠性，比如说明性地数据点有多好。例如，通过手持设备外部的设备，质量信息可以为或可以与训练的每个数据点相关联。例如，激活信息可以与机器的末端执行器相关，例如，其夹持***和/或焊接机。

例如，空间信息可以表示训练设备302在空间中的位置和/或其变化(即，移动)。激活信息可以表示对输入单元108的输入。运动可以包括例如训练设备302的平移和/或旋转，并且可以例如通过测量加速度和/或速度来确定。

例如，手持设备外部的设备接收训练工具302的时间相关位置111(即，位置和/或方向)或其在空间701、703、705(例如在建筑物511内)中的坐标系711。基于此，可以确定训练工具214的时间相关位置111。对象(例如手持设备100、其坐标系711和/或训练工具210)可以占据的多个位置可以使用轨迹111(也称为训练轨迹)来表示。轨迹111的每个点可以任选地与对象的时间和/或取向相关联。轨迹111的每个点和/或取向可以使用相应的坐标来指定。以类似的方式，轨迹111可以可替代地或额外地参考手持设备100的坐标系和/或参考工作位置。指定轨迹111的空间701、703、705(也称为工作空间)可以由静止的坐标系跨越，即相对于地球表面具有不变的位置。

轨迹111的每个点(例如向量)可以任选地与一个或多于一个活动特定和/或工具特定的过程参数相关联，例如流率、流速、强度、电输出、按键等。

为此，例如，定位设备112可以是固定的，并且可以定义(例如跨越)坐标系711。定位设备112可以包括例如一个或多个传感器和/或一个或多个发射器，这将在后面更详细地描述。由定位设备112提供的训练数据部分可以通过时间戳的方式与由训练设备302提供的训练数据部分同步相关。

训练数据可以任选地具有活动特定的过程参数，这将在后面更详细地描述。活动特定的过程参数可以代表加工工具的相应功能和/或操作点的参数，例如涂料喷枪的体积流量。

基于训练数据和可选的活动特定的过程参数，可以在303处确定过程活动的模型104m(也称为过程模型104m)。这个过程模型104m说明性地描述了待被执行以完成过程任务的加工工具124w的移动。过程模型104m可以任选地由人106来检查和调整。

在一个示例中，输入的训练数据具有由人106引导的训练设备302的基于时间的运动数据和输入设备108的激活数据。随后，例如通过支持点和/或通过任务特定的分析算法，将训练数据的时间序列分解成子过程(例如接近轨迹的起始点、采取开始位置、开始绘画过程、绘画、完成过程、离开轨迹的终点)。任选地，训练数据的手动后处理可以由用户执行。随后，生成例如元模型形式的过程模型104m的实例。元模型描述了模型实例的数据类型以及它们之间可能的关系。在这种情况下，模型示例性地为具有类型化节点的有向图。节点有数据类型(元模型的节点)，数据类型描述了模型的参数及其取值范围。使用例如人工神经网络来完成基于训练数据的模型实例的生成。人工神经网络(kNN)可以使用常规训练方法(例如所谓的反向传播方法)来训练。可替代地或附加地，可以使用数学优化和/或机器学习方法来优化训练数据。在训练中，根据期望的特定输入参数来选择训练向量，特定输入参数诸如训练设备302的空间坐标(或其随时间的变化)、相关联的定时、对训练设备302的输入，该输入可以代表例如加工工具的操作点和/或控制点、训练设备302的空间取向等。应当注意，包括在kNN的输入向量中的参数和包括在kNN的输出向量中的参数分别高度依赖于应用和过程，并且被相应地选择。

此外，可以选择特定的硬件平台114(更一般地称为机器114)(例如特定的机器人类型或末端执行器等)。可以使用机器114的模型114m来考虑机器114的机器细节(例如结构)。机器114的模型114m可以具有一个或多个不同机器114的机器特定的信息。机器特定的信息可以具有机器特定的特征，诸如定位和重复精度、最大运动范围、速度、加速度等。可替代地或附加地，机器特定的信息可以至少代表附接至例如机器114的定位设备114p的加工工具124w(也称为机器工具124w)。

基于机器114的模型114m和过程模型104m，可以在305中生成用于机器控制器702的平台特定的模型116m(也称为控制模型116m)。控制模型116m可以具有控制机器114的移动和/或活动的相应控制信息。例如，这可以包括确定对应于活动特定的过程参数的机器特定的控制信息(例如喷涂效应器的体积流速和/或运动序列)。

然而，过程模型104m不必单独确定。基于训练数据和任选的活动特定的工艺参数，控制模型116m也可以在305中通过例如将训练工具214的轨迹111映射到加工工具124w的轨迹113来直接确定。

在307中，可以使用代码生成器412基于控制模型116m任选地生成程序代码116(例如源代码)。程序代码116可以表示编写控制程序116的特定代码。根据过程任务、信息技术基础设施和具体要求，可以提供程序代码116将在其上执行的各种目标平台。在这种情况下，可以为通信的整个***(例如机器人控制器和PLC控制器)生成程序代码116。程序代码116可以任选地具有预定义部分，程序代码116可以由开发者定制到该预定义部分。

如稍后将更详细描述的，形成程序代码116不是必须的。例如，控制模型116m的控制信息可以由机器114的控制设备702直接实现。

以类似的方式，形成控制模型116m和/或过程模型104m不是必须发生的。例如，经处理的训练数据也可以作为控制信息供应给机器114的控制设备702，然后由机器114的控制设备702解释并转换成用于驱动机器的运动链的控制信号。

代码生成107可以说明性地展示寻找从依赖模型到具体制造商专用的机器控制***的控制语言的转换。在一个示例中，代码生成107采取针对目标语言存在的模板的形式。这些模板具有依赖于平台的模型116m的实例作为输入，并在元模型级别描述如何从它们生成文本片段。此外，除了纯文本输出之外，这些模板还具有控制结构(例如分支)。模板引擎再次将模板和平台无关模型的实例作为输入，并从其产生一个或多个文本文件，这些文本文件可以被添加到程序代码116。应当理解，也可以使用任何其他形式的代码生成107，例如，不使用模板和/或仅基于数学映射。

通过代码生成107，可以形成可由相应的机器114执行的控制程序116。

代码生成107可以例如用于机器控制器702和/或PLC控制器702。例如，代码生成107可以生成人类可读代码段(即源代码)和/或机器可读代码段(即机器代码)。可以为不同的目标语言生成源代码，例如，取决于哪种目标语言适合于相应的机器。任选地，源代码可以随后被修改和编辑，例如由开发者修改和编辑。

因此，生成305控制模型116m可以基于训练数据和机器114的模型114m。

图4在示意性侧视图400中示出了根据各种实施例的方法300。

方法300还可以在401中包括：校准403***200。校准可以包括当手持设备100附接到机器114(诸如附接到其操纵器)时执行校准序列。为此，***200可以包括附接设备402，通过该附接设备402，手持设备100可以可释放地联接到机器114。紧固装置402可以例如被设置用于磁性紧固、用于形状配合和/或非形状配合紧固，例如通过夹子、通过Velcro带或者通过另一形状配合元件(例如螺钉)。

校准序列可以包括：移动机器114的末端执行器114w，例如通过控制机器114的运动链的一个或多于一个(例如每个)致动器；以及捕捉手持设备100的空间信息(例如类似于301)。例如，手持设备100的位置和/或运动可以相对于机器的坐标系和/或全球坐标系进行校准。基于如此获得的信息，可以更新401机器114的模型114m(例如控制模型，例如，机器类型特定的模型或增量模型)。

任选地，程序代码116可以随后生成。然后可以基于机器114的更新模型114m生成107程序代码116。然而，不一定需要生成程序代码116。例如，学习的代码可以直接在数据处理***502的控制设备上执行(参见图5)以控制机器，这将在下面更详细地描述。

校准序列可以说明性地提供机器人114在全局坐标系中的校准。

作为校准403***200的可替代方案或补充，方法300可以包括以下步骤：使用机器114的模型114m执行待传送给机器114的控制信息(例如以程序代码的形式、以过程模型104m的形式和/或以训练数据的形式)。其中，机器114的模型114m可以配置成仿真机器114的操作。例如，机器114的模型114m可以包括机器114的虚拟图像。

说明性地，这可以通过机器114的模型114m提供测试实例，在该测试实例上可以测试控制信息的完整性程度、任务完成程度和/或无冲突程度。

任选地，基于使用机器114的模型114m执行控制信息的结果，可以例如手动和/或自动地执行调整控制信息。这使得增加完整性程度、任务完成程度和/或无冲突程度成为可能。

图5在示意性立体图500中示出了根据各种实施例的***200，该***200还包括手持设备外部的设备。手持设备外部的设备可以包括数据处理设施502，该数据处理设施502配置成生成程序代码116，或者更一般地，生成控制信息107，这将在后面更详细地描述。为此，训练数据可以被提供给数据处理设施502，例如，通过由定位设备112和/或手持设备100传输到数据处理设施502。该传输可以例如根据无线通信协议来完成。

数据处理***502可以与机器114分离，或者可以是其一部分。例如，机器114的数据处理***502可以包括或由它的控制设备形成，例如包括可编程逻辑控制器。示例性地，训练数据可以在与机器分离的数据处理***502上进行处理，并随后传递到机器人控制器。可替代地或附加地，训练数据可以在机器人控制器本身上处理(例如部分或全部地处理)。类似地，例如，如果省略程序代码116的生成，则可以通过与机器分离的数据处理***502直接控制机器。在后一种情况下，数据处理***502可以基于控制信息确定一个或多个控制命令，并使用控制命令驱动机器，例如，通过编程接口和/或使用编程通信协议(API)。然后，可以省略下面更详细描述的步骤305、307、316。

在下文中，参考与机器分离的数据处理***502。类似地，所描述的内容也可以应用于集成到机器114中和/或直接向机器提供控制命令的数据处理***502。

例如，如果机器控制器702与机器114分离，或者可以为机器114的部件，数据处理***502可以任选地通信地联接502k到机器114，例如联接到机器控制器702。通信联接502k可以例如通过电缆502k来提供，或者可替代地可以是无线的。通过联接502k，机器114的控制可以例如根据校准序列来执行。可替代地或附加地，通过联接502k，生成的程序代码116可以被传输到机器114。与机器114的通信可以根据机器的通信协议来完成，例如根据编程通信协议、网络通信协议和/或现场总线通信协议来完成。因此，代码生成107和/或与机器114的通信可以被提供给一个或多个机器114，任选地为不同类型的机器，任选地考虑可能的不同PLC控制***。

当接收到第一激活信息时，数据处理***502可以开始记录训练数据(也称为激活训练)。数据处理***502的数据记录当然可以更早开始。然后，训练数据表示也用于训练的那部分数据。为此，可以对记录的数据进行过滤，例如手动地或在平板电脑上进行过滤。

当接收到第二激活信息时，数据处理***502可以停止记录训练数据(也称为禁用训练)。可以重复激活和禁用，并且可以合并如此记录的训练数据。然后可以基于训练数据生成107程序代码116。

例如，数据处理***502可以实现用于教学技术外行106可使用的工业机器人114的基于软件的方法300。例如，非程序员106能够以完全集成的方式教学工业机器人114。

通过方法300，至少一个任务专家106(例如机械师或焊工)可以通过使用训练设备302的示例来演示过程流程的一个或多于一个活动。基于此，机器人114的必要控制软件116(包括所有需要的软件部件)可以以完全自动化的方式生成。

方法300可以包括301：使用定位设备112和/或训练设备302(例如其手持设备100)的一个或多个传感器捕获训练数据。例如，手持设备100可以提供其位置和/或加速度作为训练数据的一部分。可替代地或附加地，定位设备112的至少一个传感器(也称为外部传感器)可以提供训练工具214和/或手持设备100的位置和/或加速度作为训练数据的一部分。也可以捕捉表示训练工具214和/或手持设备100的实际状态的其他度量，比如它们的轨迹111(例如位置和/或运动)。任选地，输入单元108可以包括至少一个传感器，该传感器捕获根据活动的处理作为训练数据的一部分。训练数据可以传输到数据处理单元502(例如PC、膝上型电脑等)，数据处理单元502通过其通信单元(例如通过无线电)可通信地连接到定位设备112和/或手持设备100(例如其输出单元110)。

定位设备122可以任选地使用定位信号源1308(例如红外激光器)发射定位信号，这将在后面更详细地描述。

任选地，数据处理***502可以实现***管理***，通过该***管理***可以管理和/或注册***的部件。例如，登录到***中的部件可以为或者会注册为***的部件，诸如手持设备100和/或可互换附件210。因此，每个***可以管理多个可互换附件210和/或多个手持设备100。

在本文中提到的输入单元108为手持设备100的部件(也称为手持设备内部的输入单元108)。所描述的可以类似地适用于手持设备外部的输入单元。例如，手持设备外部的输入单元可以为或可以被提供作为手持设备内部的输入单元108的替代或补充。例如，手持设备外部的输入单元可以通过手持设备外部的设备(也称为手持设备外部的激活设备)来提供。例如，手持设备外部的激活设备可以包括或由智能手机、无线开关、可互换附件(如稍后将更详细描述的)或附加计算***502形成。手持设备外部的输入单元可以说明性地提供与手持设备内部的输入单元108相同的功能，使得使用手持设备外部的输入单元来执行输入用于激活机器训练的激活信息。手持设备外部的输入单元不一定为物理输入单元，也可以是仿真或虚拟输入单元。

例如，手持设备外部的激活设备可以向***注册，并且任选地与记录和/或处理训练信息的***的该组件(也称为处理部件)交换数据，比如无线地交换数据。例如，***的处理部件可以为手持设备100的控制设备，如果它包括数据处理设施502，或者为机器的控制设备，如果它包括数据处理设施502。可替代地，手持设备外部的激活设备可以自己记录和/或处理训练信息。

通常，该***可以包括一个或多于一个手持设备外部的设备，手持设备外部的该设备中的至少一者处理训练数据(即，提供处理部件)，并且至少一个手持设备外部的设备或该手持设备外部的设备任选地提供输入单元。

例如，手持设备外部的激活设备可以允许机器的双手通用训练。

类似地，手持设备外部的激活设备可以包括手持设备外部的输出单元，该输出单元可以为或者作为手持设备100的输出单元110(也称为手持设备内部的输出单元)的替代或补充被提供。手持设备外部的输出单元可以配置为输出用于激活机器114的训练的激活信息。

输入单元(在手持设备内部和/或外部)可以任选地实现用于输入激活信息的语音控制或手势控制。可替代地或附加地，手持设备100和/或手持设备外部的激活设备可以实现用于输入训练信息的语音控制或手势控制。例如，待训练的活动的一个或多个参数(例如活动特定和/或工具特定的过程参数)的基于语音或基于手势的输入可以由用户启用。例如，用户可以以基于语音或基于手势的方式指定流速。

作为手势控制的替代或补充，例如，可以实现肌肉张力控制。这可以例如使得能够基于用户的肌肉张力来捕捉姿势或参数。手势控制可以例如通过肌肉张力控制和/或还通过捕获用户行为的摄像机来实现。

更一般地，激活信息和/或要训练的活动的一个或多于一个参数可以基于(例如非接触)捕捉的用户行为(例如语音、面部表情、姿势、动作等)来确定。例如，用户行为可以用于确定训练将被开始、中断和/或终止。

图6在示意性主体图600中示出了根据各种实施例的机器114。

机器114在本文中可以为通过控制程序116可编程的机器。一旦被编程，机器114可以配置成自主地执行一个或多于一个过程活动，并且任选地根据传感器信息在一定限度内改变过程活动(即，任务执行)。例如，控制设备702可以包括可编程逻辑控制器(PLC)。

机器114可以包括控制设备702，该控制设备702配置成根据控制程序116控制机器114的至少一个致动器704(也称为致动器)。控制设备702可以包括例如处理器和/或存储介质中的一者或多者。机器114的操纵器可以包括运动链706，至少一个致动器704的动作沿着该运动链706传输，例如，沿着运动链706的彼此联接的链节传输。

运动链706可以包括定位设备114p和能通过定位设备114p定位的末端执行器114w。末端执行器114w可以理解为机器114的运动链706的最后一个链节，其配置为直接作用在工件上，例如，以处理工件(即，以加工工件)。所有操作的总和，所有操作诸如作用在工件上，例如工件的准备步骤，或者例如工件的后处理步骤，可以为过程活动的一部分。过程活动可以包括例如初步成形步骤、检查步骤、接合步骤(例如焊接、涂覆、螺栓连接、***、接触、结合或以其他方式组装或装配)、分离步骤(例如研磨、碾磨、锯切或以其他方式加工、冲压或拆卸)、成形步骤、加热步骤、移动步骤(例如抓取、装载、旋转或移动)等。过程活动可以为基于路径的，即，通过沿着轨迹113移动末端执行器114w来映射。

定位设备114p可以包括至少一个致动器704，该致动器704配置成将末端执行器114w移动到一个位置(也称为定位)。末端执行器114w可以包括至少一个致动器704，该致动器704配置为例如通过末端执行器114w的工具124w来执行处理活动。工具124w通常可以提供对应于过程活动的功能，通过其作用在工件上。例如，该工具可以包括成形工具、接合工具(例如螺丝刀、胶枪或焊接机)、位移工具(例如夹具)、切割工具等。接合工具可以例如包括由涂覆工具(例如喷漆枪、粉末喷枪)形成。

任选地，机器114可以包括至少一个内部传感器114i，内部传感器114i配置为捕获运动链706的操作点，例如，以实现闭环控制。例如，内部传感器114i可以为捕获其当前操作点(例如其位置)的步进马达的一部分。可替代地，或者除了至少一个内部传感器114i之外，机器114可以包括来自其框架和/或末端执行器的外部传感器114i，比如视觉方式捕捉机器114的相机。

如果过程活动由可编程机器114仿真，则机器114作为一个整体可以被带到根据空间信息尽可能接近过程活动的操作点。操作点可以例如定义末端执行器114w将被带到的位置(通过移动它)以及它将在那里提供的效果。操作点可以例如描述机器114的各个致动器704的状态总和。

存储介质可以为或可以被提供为控制设备702的一部分和/或与其分离。例如，存储介质可以包括半导体电子存储介质，例如只读存储器(ROM)或随机存取存储器(RAM)，具有存储卡，具有闪存，具有用于通用串行总线的棒(USB棒)，具有固态驱动器(SSD)，具有硬盘驱动器(HDD)，具有存储盘(MD)，具有全息存储介质，具有光存储介质，具有压缩光盘，具有数字通用盘(DCV)，和/或具有磁光盘。

上面，已经参考一个机器114描述了训练。类似地，已经描述的内容可以应用于例如相互通信的多个单独的机器114(例如生产线)，以及具有多个定位设备和/或末端执行器的机器。

图7在示意性立体图中示出了根据各种实施例的***700，例如***700像***200一样设置，其中***700包括手持设备100和定位设备112，其中定位设备112包括多个定位单元112a、112b。定位单元112a、112b中的每一者可以配置成例如通过跟踪(所谓的“跟踪”)来执行手持设备100的位置确定。可替代地或附加地，手持设备100本身可以配置成执行位置确定。例如，定位单元112a、112b可以配置成将光学图案投射到空间中(例如通过红外激光器)，该光学图案可以被手持设备100的一个或多于一个光电传感器捕捉。

图8在示意性立体图中示出了根据各种实施例的***800，例如***800类似于***200或700的设置。沿着纵向方向711a，手持设备104可以由两个端面101a、101b界定，其第二端面101b面向联接结构102并且包括传感器部分802(更通常地称为位置部分802)。手持设备100的纵向方向711a可以从第二端面指向第一端面101a。传感器部分802可以具有如上所述可以用于确定训练轨迹111的一个或多于一个(例如光电)传感器，例如，至少3个(4个、5个或至少10个)传感器。

可替代地，或者除了传感器之外，一个或多个发射器可以设置在定位部分802(也称为发射器部分802)中，其与定位设备112通信。定位设备112然后可以将从发射器接收的信号供应给手持设备100的空间信息的捕捉。在下文中，将参考部分802的传感器。类似地，针对部分802的传感器所描述的内容也可以应用于发射器部分802的发射器，在这种情况下，例如，信号方向将被反转。

传感器部分802具有的传感器越多，位置确定的准确度就越高。任选地，传感器部分802的至少两个(或在每种情况下成对的更多个)传感器可以在它们的取向上彼此不同。这有助于全取向捕捉。

手柄104可以具有比传感器部分802更小的周长(例如沿着横向于纵向方向711a的独立路径)。换句话说，传感器部分802可以是张开的。可替代地或附加地，传感器部分802的至少两个传感器彼此之间的距离(也称为传感器间距)可以大于手柄104的范围(也称为横向范围)。横向范围和/或传感器间距可以横向于纵向方向711a和/或彼此平行。这增加了位置确定的准确性。说明性地，准确度可以随着传感器间间距的增加和/或随着传感器跨越的面积(也称为传感器面积)的增加而增加。

任选地，用于确定训练轨迹111的手持设备的一个或多于一个传感器可以设置在手柄104内，例如旋转传感器812和/或姿态传感器814。这例如由于距传感器部分802的距离而增加了确定训练轨迹111的准确度。

将(例如具有光电传感器的)传感器部分定位在第二端面101b上和/或远离手柄使传感器部分的传感器的遮挡最小化，从而有助于确定空间信息。

手持设备100可以包括一个或多于一个反馈单元(也称为信号发生器)，例如(例如包括光源的)视觉反馈单元822，例如(例如包括振动源的，例如，包括不平衡马达的)触觉反馈单元824，和/或(例如包括扬声器的)听觉反馈单元。

可互换附件210可以任选地包括配置为实现功能的电路852。可互换附件210的功能可以根据待训练的活动来设置和/或可以通过手持设备100的手持(例如其输入单元108)来控制。可替代地或附加地，可互换附件可以包括输入单元，通过该输入单元，例如可以捕获根据活动的操纵，或者可以操作可互换附件的功能。

例如，可互换附件210的功能可以通过可互换附件210的输入单元和/或手持设备100(更一般地，训练设备302)来控制。例如，可以通过输入单元来触发和/或控制抓取器的抓取移动。

可互换附件210的功能的示例可以包括：捕获作用在可互换附件210上的物理量(为此目的，电路可以包括至少一个传感器)、发射辐射(为此目的，电路可以包括至少一个辐射源，例如光源)、交换数据(为此目的，电路可以包括至少一个辅助接口)、移动可互换附件210的一个或多于一个部件。例如，功能可以根据过程活动来配置。

手持设备100可以配置为向电路852供电和/或与电路852交换数据。例如，电路852的传感器可以被读出，并且读出的数据可以通过输出单元110传输到数据处理***。例如，可以调整辐射源(例如其辐射强度、其束角、其辐射波长等)。例如，辐射源可以包括光源、(例如用于固化粘合剂的)紫外辐射源、或热辐射源(例如辐射加热器)。例如，通过光源(示例性地发射可见光)，被照亮的区域可以投射到工件上，这例如用于检查工件或者在工件上标记待被加工的位置。

向电路852供电和/或与电路852交换数据可以例如以有线方式(使用接触可互换接口)来完成。为此，手持设备100可以具有例如电力线，其输出842a在手持设备的第一端101a处提供第一触点。相应地，电路852可以具有电源线，其输入842e提供第二触点。当可互换附件210联接到手持设备100时，第一触点和第二触点可以彼此电连接和/或物理连接(也称为电源连接)。类似地，可以使用触点843来提供数据交换连接。可替代地或附加地，可互换附件210可以包括配置为向电路852供电的电源(例如电池)。

更一般地，可互换附件210和手持设备100(例如它们的电池)可以交换电能来为例如手持设备100的可互换附件210供电，反之亦然。例如，可互换附件210也可以用于给手持设备100的电池充电，或者独立于手持设备100的电池进行操作。

以相同的方式，可互换附件210和手持设备100可以例如从可互换附件210到手持设备100交换数据，反之亦然。例如，手持设备100的输入单元108的功能可以转移到可互换附件210的输入单元，使得可以(例如选择性地或仅)在可互换附件210处执行用于激活机器训练的激活信息的输入。可互换附件210的输入单元可以例如通过触点843与手持设备100的控制设备交换数据。

例如，可互换附件210还可以包括套筒，手持设备100的手柄和/或输入单元108可以至少部分地(即，部分地或完全地)***到该套筒中和/或该套筒至少部分地覆盖它们(例如参见图9中的可互换附件210f)。例如，套筒可以包括凹部，手持设备100的手柄和/或输入单元108可以***该凹部中。这允许训练设备302对正在训练的活动进行更多的定制。任选地，这样的可互换附件210可以配置为当联接到手持设备100时接管输入单元108的功能，使得用于激活机器训练的激活信息的输入可以在可互换附件210处执行。

然而，数据交换连接和/或电源连接也可以是无线的(使用无线可互换接口)。例如，可以使用感应将电力无线联接到电路852中。例如，数据可以无线交换，诸如通过蓝牙和/或RFID。可替代地或附加地，数据(例如呈数据信号的形式)可以被调制到电源连接的信号(例如电流和/或电压)上(也称为载波频率技术)。例如，数据信号可以被调制到电源连接的一个或多于一个载波信号上。

例如，联接结构102和配合联接结构212可以提供***式联接。

图9在示意性立体图中示出了根据各种实施例的***900，例如***900像***200、700或800中的一者那样设置，其中***900包括手持设备100和多个可互换附件210a至210g。在多个可互换附件210a至210g中，一个可互换附件可以或者可以选择性地(例如总是精确地)联接到联接结构102。

例如，多个可互换附件210a至210g可以包括具有位移工具(也称为取放工具)诸如夹具的可互换附件210b。例如，重新定位工具可以具有可互换的夹爪，具有两个或多个夹爪，和/或具有动力夹持功能。为此，其电路852可以包括例如驱动夹持功能(例如夹持器调节)的致动器。

例如，多个可互换附件210a至210g可以包括具有涂覆工具的可互换附件210c。这可以包括例如捕获要训练的流量调节的传感器。

多个可互换附件210a至210g可以包括例如具有检查工具的可互换附件210d。检查工具可以代表例如光学质量保证活动。例如，可以使用检查工具将待检查的区域投影到工件上。

例如，多个可互换附件210a至210g可以包括具有切削工具的可互换附件210e，比如去毛刺工具。其电路852可以包括例如多轴线力传感器、可变刚度和/或可更换的去毛刺尖端。多轴线力传感器可以例如捕获作用在去毛刺尖端上的力。例如，刚度可以代表对抗去毛刺尖端相对于多轴线力传感器偏转的力。去毛刺工具可以表示例如作为一种活动的去毛刺。

例如，多个可互换附件210a至210g可以包括具有螺丝刀工具的可互换附件210f。其电路852可以包括例如能够捕捉施加到螺丝刀尖端的力的传感器(例如单轴线或多轴线力传感器)。例如，螺丝刀工具可以包括可更换的螺丝刀尖端(螺丝刀末端执行器，例如螺丝刀头)。

多个可互换附件210a至210g可以包括例如具有粘合工具的可互换附件210g。粘性工具可以包括例如可更换的粘性尖端。可互换附件210g的电路852可以包括例如能够捕捉由粘性尖端扫过的工作区域的传感器，和/或能够捕捉施加到粘性尖端的力的传感器(例如单轴线或多轴线力传感器)。

例如，可互换的涂覆工具和/或检查工具附件的电路852可以包括工作区域显示单元，该工作区域显示单元例如通过使用工作区域显示单元的光源照亮它来显示工作区域812。可以任选地改变显示的工作区域的大小，并且可以在训练期间考虑实际设置的工作区域或工作点以形成控制模型116m。

例如，具有涂覆工具、螺纹工具、位移工具和/或检查工具的可互换附件的电路852可以具有附加接口。

附加接口例如可以具有附加输入单元，该附加输入单元被设置用于输入关于工具的操作点的信息(也称为操作点信息)。操作点信息可以表示例如活动(例如涂覆)的开始、持续时间和/或强度(例如用于它的流量)。附加输入单元可以例如包括一个或多于一个开关、滑块、力传感器等。附加接口可以可替代地或附加地包括配置为输出反馈的附加反馈单元。附加反馈单元可以包括例如视觉反馈单元(例如包括光源)，例如(例如包括振动源的，例如，包括不平衡马达的)触觉反馈单元，和/或(例如包括扬声器的)声学反馈单元。反馈单元可以例如指示操作点的状态，确认其变化，确认用户输入的捕捉，确认可互换附件的(物理的、电的和/或通信的)联接和/或解除联接，确认可互换附件上的机械动作的捕捉。光学反馈单元可以例如具有显示或其他指示。

图10在示意性组装图1000中示出了根据各种实施例的手持设备100。

手持设备100在本文中可以为通过控制程序可编程的移动设备。一旦被编程，手持设备100可以配置为自主地捕捉通过手持设备100执行的过程活动的至少一些部分，并且通过输出单元110将所述部分作为训练数据传输。训练数据可以包括或由激活信息和/或空间信息形成。例如，空间信息可以包括手持设备100的位置、移动和/或方向。

可替代地或附加地，手持设备100可以配置为自身被捕捉，例如，其位置、移动和/或取向。

手持设备100可以包括控制设备1702，控制设备1702配置为至少读取输入单元108和/或驱动输出单元110。例如，控制设备1702可以配置成根据通信协议通过输出单元110发送通过输入单元108捕捉的激活信息或任何激活信息(例如发送到数据处理***和/或网络)。输入单元108的示例可以包括：一个或多于一个开关(例如按钮)，例如，非接触开关、触敏表面(例如电阻和/或电容)、(例如使用显示器实现的)虚拟开关。

例如，输出单元110可以为无线输出单元110，并且可以任选地包括用于接收数据的收发器。例如，控制设备1702可以使用输出单元110的收发器与数据处理***和/或网络交换数据。例如，输出单元110可以具有：蓝牙收发器、WLAN收发器、蜂窝收发器。

任选地，输出单元110还可以配置为在***中注册手持设备100。例如，手持设备100一开机，就可以进行注册。因此，***可以检测手持设备100是否或何时准备好训练机器的至少一个移动和至少一个活动。类似地，如果输入单元为手持设备外部的设备的部件，则手持设备外部的设备可以配置为向***注册自身或者管理手持设备100的注册(例如如果手持设备外部的设备实现***管理)。

例如，控制设备1702可以包括一个或多于一个处理器和/或存储介质。

例如，控制设备1702可以配置成使用手持设备100的一个或多于一个传感器802s(如果存在的话)来捕捉空间信息。例如，手持设备100的传感器可以包括：GPS传感器、姿态传感器(例如其包括取向传感器和/或位置传感器)、加速度传感器、旋转传感器、速度传感器、气压传感器、光电传感器、雷达传感器。

例如，控制设备1702可以配置为使用手持设备100的接口843(如果提供的话)与联接到手持设备100的可互换附件210交换数据。

例如，控制设备1702可以执行提供上述功能中的一者或多于一者的软件，包括编程接口，和/或循环读取手持设备100的部件的状态。

手持设备100可以包括电池1704(例如蓄电池)，电池1704配置为向手持设备100的电子部件108、110、822、824、802s提供电能。任选地，手持设备100可以包括充电端口，电能可以通过该充电端口从外部供应给电池1704，用于对电池1704充电。

例如，电池1704可以配置为通过手持设备100的接口842a(如果提供的话)与联接到手持设备100的可互换附件210交换能量。例如，可以使用控制设备702来控制能量的交换。

例如，用户输入(例如力、重复、速度、位置等)可以用于确定用户输入是否满足标准。如果根据输入单元108的类型来参数化该准则(即，映射到可以由输入单元108捕捉的属性)，则可以将输入单元108捕捉的属性与参数化的准则进行比较，以确定是否满足该准则。如果用户输入满足第一标准，则可以捕捉第一激活信息。如果用户输入满足第二标准，则可以捕捉第二激活信息。然而，通过输入单元108提供的功能也可以全部或部分地通过手持设备外部的其他设备来提供，例如，通过无线开关和/或通过移动计算设备(例如平板电脑)，在该移动计算设备上例如执行仿真输入单元108的功能的应用。

手持设备100可以任选地包括一个或多于一个反馈单元822、824。例如，手持设备100的控制设备1702可以配置为通过一个或多于一个反馈单元822、824输出反馈(例如触觉和/或视觉反馈)。反馈可以例如表示训练的状态，确认其变化(例如激活或禁用)，确认用户输入的捕捉，确认可互换附件的联接和/或解除联接(物理地、电地和/或通信地)，表示手持设备100的状态(例如其电池充电)，和/或确认可互换附件上的机械动作的捕捉。反馈单元822、824的示例包括：光源(例如发光二极管)、声源(例如扬声器)、振动源(例如不平衡马达)。

图11在示意流程图1100中示出了根据各种实施例的方法300。方法300可以包括：在1101中，首先将***的多个部件相互通信地连接；其次，在1103中，将***与机器通信地连接。例如，第一连接可以是无线的。第二连接可以例如通过将机器连接到数据处理***的电缆(诸如网络电缆)来完成。任选地，数据处理***可以通过网络电缆由机器供电。

方法300可以任选地包括：校准1103***。通过定位设备112(例如其定位信号)，可以捕捉手持设备的位置和/或移动(例如可以确定其在空间中的确切位置)。为此，手持设备可以使用附接设备附接到机器。例如，根据机器的类型，可以使用不同类型的安装装置。例如，可以使用定位设备112发射的红外光(例如光图案)来捕捉手持设备。例如，当输入满足预定标准时，校准1103可以为全自动的。

方法300可以包括在1101中：借助于***训练机器。人可以将合适的可互换附件联接到手持设备，并通过如此形成的训练设备来执行活动。任选地，人可以通过数据处理***来执行应用，通过该数据处理***，可以设置关于待执行的活动的各种设置和/或信息。训练设备还可以包括记录训练数据。例如，训练数据可以包括精度为毫米(或十分之一毫米)的空间信息。训练数据可以任选地识别在执行活动时捕捉的与可互换附件的机械交互(例如力)。例如，手持设备的力传感器可以用于捕捉作用在可互换附件上的活动压力。例如，当训练碾磨过程时，压力水平可以被认为是活动的参数。训练还可以包括基于训练数据形成控制模型。控制模型可以具有在时间上顺序执行的多条控制信息。例如，控制信息可以表示机器将被带到哪个操作点。

训练可以任选地包括后处理训练数据、控制模型和/或过程模型。例如，返工可以由与数据处理***交互的用户来执行。可替代地或附加地，后处理可以通过人工智能来完成。这使得训练更复杂的过程变得更容易。

训练还可以包括生成程序代码。例如，程序代码可以用机器的编程语言生成。编写程序代码的编程语言可以由数据处理***确定，例如通过确定机器的类型来确定。

该***的多个部件可以包括手持设备、数据处理***、定位设备112和/或(例如如果能够通信的话)可移除附件210。

图12在示意性通信图1200中示出了根据各种实施例的方法300中的***1200，例如***1200像***200、200、700、800或900中的一者那样设置。

数据处理设施502可以任选地包括移动终端1212(例如移动设备，例如平板电脑)，在该移动终端1212上执行应用的用户界面1202(也称为前端)。数据处理***502可替代地或附加地包括固定终端1214(例如数据处理***，例如，服务器)，在该固定终端1214上执行应用(例如处理部件)的子结构1204(也称为后端)。

例如，固定终端1214可以例如通过网络302n通过线连接502k到机器114。固定终端1214可以例如无线连接502d(例如使用WLAN 302w)和/或通过线连接(例如使用终端1214的长电缆)到移动终端1212。例如，固定终端1214可以无线连接(例如使用蓝牙302b)到在例如手持设备100和/或定位设备112上执行的处理软件1206。处理软件1206可以配置成将训练数据(或其预处理版本)传输到后端1204。无线链路302w、302b、302n中的一者或多于一者(例如每一者)可以可替代地或附加地使用有线链路来提供，反之亦然。

可替代地，或者除了终端1214之外，非本地逻辑(例如云)可以用于提供处理部件。例如，中央服务器可以设置为向多个***中的每一个提供处理部件。这样可以节省资源。例如，在这种情况下，去往/来自处理部件的训练数据和/或控制信息的传递可以通过互联网或网络内资源(例如EdgeCloud)来完成。

前端1202(例如其用户界面)可以包括配置和校准管理器1202a、训练数据可视化1202b和过程活动计划器1202c。

后端1204可以包括处理部件1402a，该处理部件1402a收集训练数据和/或执行定位，例如，基于训练数据确定训练轨迹111和/或沿着训练轨迹111的相关联操作点。后端1204可以包括过程模型生成部件1402b，该过程模型生成部件1402b基于训练轨迹111和/或沿着训练轨迹111的相关联操作点来确定过程模型104m。后端1204可以包括任选的过程模型调整部件1402c，该过程模型调整部件1402c基于源自过程活动计划器1202c的指令来修改所确定的过程模型104m。后端1204可以包括基于过程模型104m确定控制模型116m的控制模型生成部件1402d。

后端1204可以包括代码生成器412，该代码生成器412基于控制模型116m生成程序代码116，并将其存储在机器114的存储介质702m(例如数据存储器)上。控制设备702的处理器702p可以读取存储介质702m以执行程序代码116。如上所述，例如，如果控制命令被直接发送到机器而不生成程序代码，则代码生成器412可以被省略。

图13在示意通信图中示出了***200的轨迹确定机构1300。

轨迹确定机构1300可以配置成例如至少部分基于关于手持设备100的空间信息1301来确定训练轨迹111。轨迹确定机构1300可以包括至少一个测量链部件1304和评估部件1306。测量链部件1304可以包括传感器装置1302和一个或多于一个换能器1304a、1304b。

传感器装置1302(例如其传感器中的每一者)可以配置成捕获一个或多于一个度量表示(例如从中可以导出关于手持设备100的空间信息)。例如，传感器装置1302的传感器可以包括内部传感器或者可以包括在***中注册(例如经由通信链路)的外部传感器。

传感器(也称为检测器)可以理解为换能器，该换能器设置成定性地捕捉与传感器类型相对应的其环境的属性或定量地作为被测量，例如物理或化学属性和/或材料成分。被测量为通过传感器进行测量所适应于的物理量。

测量换能器1304a、1304b或每个测量换能器1304a、1304b可以联接到传感器装置1302的至少一个传感器，并且可以配置为提供测量值作为至少一个传感器的捕捉的测量变量的图像。所提供的测量值(示例性的测量数据)可以作为训练数据的一部分提供给评估部件1306。测量数据可以具有关于空间信息的具体值，例如，关于空间中的运动(例如旋转和/或平移)、空间中的位置和/或空间中的取向。

例如，可以捕捉各种物理量，比如由移动引起的力或由移动引起的光信号的变化。例如，可以使用相机来捕捉手持设备所在空间的图像数据流，并且该图像数据可以用于确定关于手持设备的空间信息。然而，定位设备112的参考点(例如其定位单元112a)与手持设备之间的距离也可以例如使用雷达、激光雷达或声纳来测量。然而，也可以例如使用手持设备的倾斜传感器捕获手持设备的取向。然而，手持设备的光电传感器也可以用于例如捕捉相对于光学位置信号(例如光学图案)的运动。例如，手持设备的惯性传感器可以捕捉手持设备的当前运动状态。

根据各种实施例，轨迹确定机构1300的部件(例如传感器或换能器)可以分布在***的各种部件中。例如，训练设备302(例如手持设备100)可以包括传感器装置1302的一个或多于一个传感器802s(也称为手持设备内部的轨迹传感器)和/或一个或多于一个换能器1304a。可替代地或附加地，手持设备外部的设备(例如其定位设备112)可以包括传感器装置1302的一个或多于一个传感器112s(也称为手持设备外部的轨迹传感器)和/或一个或多于一个换能器1304a。例如，评估部件1306可以为数据处理***502的一部分，例如，由数据处理***502作为应用的部件(例如作为处理部件1402a)执行，或者可以将确定的训练轨迹111传送给数据处理***502。

评估部件1306可以设置成基于所供应的测量数据1301来确定训练轨迹111。为此目的，评估部件1306可以设置成将测量数据彼此关联，解释它们，考虑它们的来源，考虑它们与关于手持设备的空间信息的联系，等等。例如，来自不同传感器的测量值的结果可以彼此叠加，以产生更精确的训练轨迹111。已知测量值与空间信息的联系，可以将测量值映射到空间信息的值，例如位置坐标和/或其随时间的变化。使用的传感器越多，轨迹111可以越精确。

任选地，轨迹确定机构1300可以包括手持设备外部的一个或多个位置信号源1308。该位置信号源1308或每个位置信号源1308可以配置成例如向手持设备和/或至少向放置手持设备的空间发射位置信号1308。多个位置信号1308可以例如彼此叠加(例如参见图7)。

例如，位置信号1308可以包括(包括红外范围内的光的)红外信号、超声波信号、无线电信号和/或(包括可见光范围内的光的)可见光信号。例如，超声信号可以允许高精度(例如在飞行时间测量中)。红外信号实现了低成本的实现。此外，红外信号不需要发射器与接收器之间的直接连接，由于红外信号可以通过反射到达接收器。因此，至少可以确定空间中是否存在红外信号。电磁定位信号(例如光信号、无线电信号、红外信号)可以任选地具有调制在其上的发射器标识，由此不同的定位信号源1303可以基于它们的定位信号来区分。与红外信号和可见光信号不同，无线电信号可以穿透墙壁和其他障碍物，便于接收。即使使用低技术含量的电荷联接传感器也可以捕捉到光信号。例如，所述位置信号源或每个位置信号源1308可以包括激光扫描仪。

通过一个或多于一个位置信号1308，可以基于例如以下测量机制中的一者或多于一者来确定空间信息：距离机制、传播时间机制、传播时间差机制、入射角机制和/或信号强度机制。已知其空间位置，该位置信号源1308或每个位置信号源1308可以作为测量机构的参考点。例如，相对于参考点的几何关系(例如距离、角度等)可以被确定，并且基于此，可以确定关于手持设备的空间信息。基于到一个或多于一个位置信号源的距离，可以确定手持设备的位置。任选地，基于手持设备的两个传感器各自的距离，也可以确定其相对于位置信号源的取向。

在距离机制中，每个定位信号源1308可以提供定位信号1308的距离大小的单元。例如，所捕捉的单元可以通过发射器标识与位置信号源及其位置相关联，单元的大小为传感器802与位置信号源1308的距离设置了上限。在飞行时间机制中，可以测量定位信号1308s的发送与接收之间的时间差(也称为飞行时间)。该时间差可以与定位信号源及其位置相关联，例如，经由发射机标识，并被转换成距定位信号源的距离。在飞行时间差分机制中，可以比较两个定位信号的飞行时间，并且基于此，可以确定到相应定位信号源的距离。在入射角机制中，可以确定定位信号1308s的入射角，其可以被转换成例如取向。例如，基于多个入射角，也可以确定位置。在信号强度机制中，可以将定位信号的信号强度转换成到定位信号源的距离。

可替代地或附加地，手持设备和/或其周围环境可以由摄像机可视地捕捉，并且在此基础上确定空间信息。来自不同传感器的数据(例如图像数据和位置数据或者图像数据和加速度数据)也可以被叠加以提高精度。

例如，该定位信号源1308或每个定位信号源1308可以作为定位单元112a、112b的一部分来提供。该定位单元112a、112b或每个定位单元112a、112b可以可替代地或附加地包括手持设备外部的设备的至少一个轨迹传感器112s(也称为手持设备外部的轨迹传感器112s)。

结果，训练设备302和/或定位设备112的轨迹传感器802s、112s例如以高频率捕捉并记录描述完整过程活动的基于时间的训练数据。

手持设备外部的轨迹传感器112的示例包括：相机112、距离传感器112、声纳传感器112和/或雷达传感器112。手持设备内部的轨迹传感器802s的示例包括：相机112、运动传感器(例如旋转传感器、速度传感器和/或加速度传感器)、惯性传感器、位置传感器(例如取向传感器和/或位置传感器)、红外传感器和/或气压传感器。位置传感器还可以包括例如GPS传感器。对准传感器可以包括例如陀螺仪传感器、重力传感器和/或磁场传感器(例如用于确定地球磁场的对准)。例如，气压传感器可以使得能够确定关于手持设备100的竖直位置的信息，使得能够执行更精确的三角测量。

确定训练轨迹111可以例如通过激光跟踪(例如在红外范围内和/或通过红外激光)、通过光学跟踪(例如通过相机和/或模式识别)、通过雷达(例如通过雷达收发器)、通过超声波(例如通过超声波收发器)、通过全球定位***(GPS)、通过手持设备的惯性测量单元(IMU)来完成。例如，手持设备的IMU可以包括几个不同的惯性传感器，诸如一个或多于一个加速度计和/或一个或多于一个旋转速率传感器。

例如，训练轨迹111可以表示工作位置的空间分布。工作位置可以表示空间701、703、705中加工工具的动作将要发生的位置。例如，工作位置相对于训练设备302(例如坐标系711)可以是固定的。例如，工作位置可以位于训练工具210的尖端，和/或其位置可以为或变得至少分别取决于训练设备302的训练工具210。

例如，该***可以包括表示联接到手持设备100的训练工具214(例如其类型)的训练设备302的模型，其中在确定训练轨迹111时可以考虑训练设备302的模型。例如，训练工具302的模型可以指示操作点在训练工具302的坐标系711中的位置。可替代地或附加地，训练设备302的模型可以指定例如手持设备的纵向方向711a在训练设备302的坐标系711中的位置。

在一个实施例中，该***包括多个独立的定位单元112a、112b，每个定位单元配置成发射脉冲红外信号作为定位信号。该脉冲红外信号或每个脉冲红外信号由多个独立的传感器部分光电传感器捕捉。在捕捉的红外信号上确定的测量数据，连同表示对训练设备(例如手持设备的输入单元和/或可互换附件)的一个或多于一个输入的数据，作为训练数据被传输到固定终端。固定终端基于数据并考虑训练设备的可互换附件来确定训练轨迹以及任选地训练轨迹的每个点的工作点。例如，基于可互换附件的功能处理来确定工作点。例如，响应于手持设备的输入单元的致动，开始记录测量数据。

在一个实施例中，手持设备可以确定训练设备具有哪个可互换附件(也称为可互换附件标识)，即可以确定可互换附件的类型。例如，使用RFID，例如通过读取可互换附件的无线电标签，来执行可互换附件识别。无线电标签可以例如具有和/或传输存储的可互换附件标识符，例如号码。可替代地或附加地，可互换附件识别通过捕捉电源连接的有阻力的电阻来执行，其中多个可互换附件彼此不同。可替代地或附加地，通过捕捉可互换附件的电路功能来执行可互换附件识别。训练装置具有哪种可互换附件也可以通过用户向计算***输入来指示。当确定控制模型(例如训练轨迹)时，可以考虑可互换附件识别的结果。

在下文中，描述了与上面已经描述的内容和附图中示出的内容相关的各种示例。

示例1是一种用于训练机器(例如至少其末端执行器)(例如加工机器)的至少一个移动(例如过程运动)和至少一个活动(例如过程活动)的手持设备，该手持设备包括：手柄；(例如任选的)输入单元，其配置用于输入用于激活机器的训练的激活信息；(例如任选的)输出单元，其配置用于将用于激活机器的训练的激活信息输出至手持设备外部的设备(例如数据加工设备、数据处理设备、数据存储设备等)；其中：手持设备还包括用于可释放地联接根据至少一个活动配置的可互换附件的(例如前)联接结构，和/或手持设备还包括根据至少一个活动配置的(例如前)工具(例如加工工具)。

示例2是根据示例1或52的手持设备，其中输出单元配置为与手持设备外部的设备无线通信(例如根据无线通信协议)，例如包括用于与手持设备外部的设备通信的无线通信设备。

示例3是根据示例1或2的手持设备，该手持设备还包括：机械传感器，其配置为捕捉联接结构上的机械动作，其中输出单元配置为向手持设备外部的设备输出关于所捕捉的机械动作的动作信息。

示例4是根据示例3的手持设备，其中机械传感器包括力传感器和/或扭矩传感器。

示例5是根据示例1至4或52中任一项的手持设备，该手持设备还包括电池和/或电源连接器，其配置为向例如输出单元、可互换附件和/或输入单元供应电能，其中任选地，电池可以通过电源连接器充电。

示例6是根据示例1至5中任一项的手持设备，该手持设备还配置为识别可互换附件，例如输出单元配置为将识别结果传输到手持设备外部的设备；手持设备例如包括配置成检测可互换附件的(例如物理)属性和/或(例如数字)签名的传感器，手持设备例如包括配置成基于可互换附件的属性和/或签名来识别可互换附件(即，在其他可互换附件中识别它)的处理器。

示例7是根据示例1至6或52中任一项的手持设备，其中输入单元配置成在执行活动时捕捉对手持设备的手持。

示例8是根据示例1至7或52中任一项的手持设备，其中输入单元包括开关。

例9是根据例1至8或52中任一项所述的手持设备，还包括：反馈单元，其配置为向手持设备的用户输出反馈。

示例10是根据示例9或52的手持设备，其中反馈包括触觉和/或视觉信号。

示例11是根据示例1至10或52中任一项的手持设备，该手持设备还包括：一个或多于一个第一传感器，其配置为捕捉手持设备外部的位置信号(例如电磁信号)；和/或一个或多于一个附加的第一传感器，其配置为捕捉关于以下各项的空间信息：手持设备在空间中的移动、手持设备在空间中的位置和/或手持设备在空间中的取向。

示例12是根据示例11的手持设备，其中用于捕捉位置信号的一个或多于一个第一传感器包括以下中的至少一者：光电传感器(例如激光雷达传感器、光传感器或红外传感器)；和/或用于捕捉位置信号的无线电波传感器(例如雷达传感器)；其中该一个或多个附加的第一传感器包括以下中的至少一者：运动传感器；位置传感器；和/或气压传感器；其中，例如，手持设备配置成基于位置信号来确定空间信息。

示例13是根据示例12的手持设备，其中运动传感器包括加速度计、旋转传感器和/或速度传感器；其中位置传感器包括取向传感器(例如倾斜传感器和/或陀螺仪传感器)和/或位置传感器；其中光电传感器包括红外传感器。

示例14是根据示例1至13中任一者的手持设备，该手持设备还包括：远离手柄延伸的端部部分，该端部部分包括联接结构，例如联接结构设置在端部部分的前侧；例如，联接结构设置在端部部分与手柄相对的一侧。

示例15是根据示例1至14中任一项所述的手持设备，其中联接结构配置成形状配合地和/或力配合地(例如通过滑套)联接可互换附件；和/或其中联接结构配置为磁性联接可互换附件。

示例16是根据示例1至15或52中任一项的手持设备，该手持设备还包括接口，该接口配置为与可互换附件的电路一起实现功能(例如加工功能)，其中功能例如与活动一起执行(例如作为其一部分)，其中功能例如：执行机械功能(例如实现机械影响，例如添加材料、移除材料和/或转换材料)，执行化学功能(例如实现化学影响、化学改性或转化)，执行电动力学功能(例如具有电和/或磁功能，例如，实现电动力学影响)，执行运动学功能(例如实现运动学影响)，执行热力学功能(例如实现热力学影响，例如提取和/或供应热能)，和/或执行辐射测量功能(例如实现辐射测量影响，例如，提取和/或供应辐射能)，其中辐射测量功能包括例如光度学功能(例如引起光度学影响，例如提取和/或供应辐射能)。

示例17是根据示例16的手持设备，其中接口配置为向电路提供电力和/或与电路通信。

示例18是根据示例17的手持设备，其中接口配置为从手持设备的电池汲取电能。

示例19是根据示例15至18中任一项的手持设备，其中接口配置成根据无线通信协议与电路通信。

示例20是根据示例1至19或52中任一项的手持设备，其中(输出单元和/或接口的)无线通信协议是根据例如NFC(近场通信)、RFID(使用电磁波的识别)、WLAN(无线局域网)或蓝牙中的一者来设置的，例如其中输出单元的无线通信协议是蓝牙，例如其中接口的无线通信协议是NFC。

示例21是根据示例15至20或52中任一者的手持设备，其中接口配置为根据有线通信协议与电路通信。

示例22是根据示例21的手持设备，其中根据有线通信协议，实现了载波频率技术。

示例23是一种***，其包括：根据示例1至22中任一项或根据示例52的手持设备；以及手持设备和/或可互换附件外部的设备；其中，例如，根据示例52的手持设备包括(例如正面地)表示机器的活动的工具(例如多个可相互互换的工具)形式的一个或多于一个端部部分；该***任选地包括：手持设备外部的附加设备，附加设备包括：附加输入单元(例如作为手持设备的输入单元的替代或补充)，其配置为输入用于激活机器的训练的激活信息；以及附加输出单元(例如作为手持设备的输出单元的替代或补充)，其配置为输出用于激活机器的训练的激活信息(例如输出到手持设备外部的附加设备)。

示例24是根据示例23的***，其中，例如，可互换附件具有表示机器的活动的工具(例如多个可相互互换的工具)形式的一个或多于一个端部部分；其中，例如，可互换附件具有比手持工具更轻的重量，其中，例如，可互换附件具有比手持工具更低的电力消耗，其中，例如，可互换附件具有比手持工具更小的尺寸，其中，例如，可互换附件包括或者由塑料和/或轻金属形成，其中，例如，工具包括或者由塑料和/或轻金属形成。

实施例25是根据实施例23或24的***，其中工具为以下形式：将成形表示为活动的成形工具；将接合表示为活动的接合工具；将位移表示为活动的位移工具；将光学检查表示为活动的检查工具；或者将分离表示为活动的分离工具。

示例26是根据示例25的***，其中接合工具为将涂覆表示为活动的涂覆工具。

示例27是根据示例23至26中任一项的***，该***还包括：至少一个附加的可互换附件(用于与联接结构可释放地联接)，其中该附加的可互换附件根据不同于该活动的不同活动来配置。

示例28是示例27的***，其中该可互换附件或每个可互换附件和该附加可互换附件或每个附加可互换附件配置成(例如相对于彼此成对)使得它们可以相对于彼此互换，例如，通过将可互换附件从联接结构解除联接并将附加可互换附件联接到联接结构。

示例29是根据示例23至28中任一项的***，其中可互换附件或端部部分(例如可互换附件或手持设备的端部部分)和/或该附加可互换附件或每个附加可互换附件包括配置成提供功能的电路。

示例30是根据示例29的***，其中电路配置为根据活动提供功能。

示例31是根据示例29或30的***，其中电路包括实现功能的传感器。

示例32是根据示例29至31中任一项的***，其中电路包括实现功能的致动器。

示例33是根据示例29至32中任一项的***，其中电路包括实现功能的辐射源。

示例34是根据示例23至33中任一项的***，其中手持设备外部的设备包括数据处理***，该数据处理***配置为基于激活信息和活动来确定机器的控制信息。

示例35是根据示例34的***，其中数据处理***配置成在确定控制信息时考虑工具、联接结构和/或可互换附件上的所捕捉的机械动作。

示例36是根据示例34或35的***，其中数据处理***配置成在确定控制信息时考虑捕捉和/或确定的空间信息，该空间信息关于：手持设备在空间中的移动、手持设备在空间中的位置和/或手持设备在空间中的取向。

示例37是根据示例34至36中任一项的***，其中数据处理***配置成在确定控制信息时考虑手持设备的所捕捉的操作，该操作包括例如在输入单元处的输入。

示例38是根据示例37的***，其中，手持包括通过可互换附件或工具提供的功能的至少一个操作。

示例39是根据示例38的***，其中操作包括至少一个空间和/或时间分布。

示例40是根据示例34至39中任一项的***，其中数据处理***包括根据机器(例如其控制设备)的通信协议建立的通信接口。

示例41是根据示例40的***，其中数据处理***配置成通过通信接口与机器通信(例如通过通信接口将控制信息或控制命令传输到机器)，或者其中数据处理***包括用于控制机器的控制设备(并且配置成例如接收和/或处理激活信息)。

示例42是根据示例40或41的***，该***还包括：任选的附接设备，其配置为将手持设备附接到机器，其中数据处理***还配置为通过使用通信接口控制机器来执行校准序列(例如当手持设备附接到机器时)。

示例43是根据示例42的***，其中校准序列包括更新机器的存储模型，例如基于在执行校准序列时所捕捉和/或确定的空间信息。

示例44是根据示例23至43中任一项的***，其中手持设备外部的设备包括定位设备，该定位设备配置成确定关于以下各项的空间信息：手持设备在空间中的移动、手持设备在空间中的位置、和/或在空间控制信息中手持设备的取向；和/或配置成发射(例如电磁)定位信号，其中定位信号优选地为光学信号(例如红外信号)和/或包括空间图案。

示例45是根据示例23至44中任一项的***，其中定位设备和/或手持设备配置成捕捉手持设备的位置和/或取向的变化，该变化小于手持设备的最小空间范围和/或小于一毫米。

示例46是根据示例43或45的***，其中定位设备包括用于捕捉空间信息的一个或多于一个第二传感器；和/或其中定位设备包括用于发射定位信号的一个或多个发射器；和/或其中手持设备配置成基于位置信号来确定(例如执行位置确定)空间信息。

示例47是示例46的***，其中一个或多于一个第二传感器包括以下中的一者：光电传感器；电磁传感器；和/或声学传感器；和/或其中一个或多于一个发射器包括以下中的一者：激光器(例如提供激光雷达)，例如红外激光器，无线电波发射器(例如提供雷达)，和/或超声波发射器。

示例48是示例47的***，其中光电传感器包括相机或激光雷达传感器；其中电磁传感器包括雷达传感器或取向传感器；其中声学传感器包括声纳传感器。

示例49是一种用于训练机器(例如至少其末端执行器)的至少一个移动和至少一个移动的***，该***包括：手持设备(例如根据示例1至21中任一项的手持设备)，该手持设备包括手柄和用于可释放地联接可互换附件的(例如正面)联接结构；根据至少一个活动配置的可互换附件(例如根据示例1至17中任一项的可互换附件)；数据处理***(例如根据示例1至17中任一项的数据处理***)，其配置为基于关于手持设备和活动的空间信息来确定机器的控制信息。

示例50是一种方法(例如用于训练机器的至少一个移动和至少一个活动)，该方法包括：当已经输入了激活信息时(例如响应于输入激活信息)，捕捉手持设备(例如根据示例1至21中任一项的手持设备)的空间信息；基于空间信息(例如任选地，对手持设备的操作)和活动来确定机器的控制信息；其中在捕捉空间信息时，根据所述至少一个移动来执行对手持设备的操作，其中用于可释放地联接手持设备的可互换附件的(例如正面)联接结构具有联接到其上的可互换附件，该可互换附件根据该至少一个移动来配置；其中机器的控制信息任选地提供给机器(例如存储在机器上)。

示例51是一种包括代码段的非易失性存储介质，代码段配置成当由处理器执行时执行示例50的方法。

示例52是一种用于训练机器(例如至少其末端执行器)的至少一个移动和至少一个移动的手持设备，该手持设备包括：手柄；输入单元，其配置为输入用于激活机器的训练的激活信息；输出单元，其配置为将用于激活机器训练的激活信息输出至手持设备外部的设备；以及根据至少一个活动配置的工具(例如前部固定的和/或织物固定的)；任选的接口，其配置为与工具或可互换附件的电路一起来实现功能。

示例53是一种***(例如根据示例23至49中任一项的***)，该***包括：用于训练机器的至少一个移动和至少一个移动的手持设备(例如根据示例1至22或52中任一项的手持设备)，以及附接设备，手持设备可以通过该附接设备可释放地联接到机器以校准***；该手持设备包括例如：手柄；输入单元，其配置为输入用于激活机器的训练的激活信息；输出单元，其配置为将用于激活机器训练的激活信息输出至手持设备外部的设备；以及用于可释放地联接可互换附件的工具或联接结构，其中工具或可互换附件根据至少一个活动来配置。

示例54是示例1至49或51至53中任一项，其还包括(例如作为手持设备的一部分)：控制设备，其配置为通过手持设备的一个或多于一个传感器来确定空间信息。

Claims (25)

1.一种用于训练机器(114)的至少一个移动和至少一个活动的手持设备(100)，所述手持设备(100)包括：

·手柄(104)；

·输入单元(108)，配置为输入用于激活所述机器(114)的所述训练的激活信息；

·输出单元(110)，配置为将用于激活所述机器(114)的所述训练的所述激活信息输出至所述手持设备外部的设备；

·联接结构(102)，用于能释放地联接根据所述至少一个活动配置的可互换附件(210)；和

·接口(842a、843)，配置为与所述可互换附件(210)的电路(852)一起来实现功能。

2.根据权利要求1所述的手持设备(100)，其中所述输出单元(110)包括用于与所述手持设备外部的所述设备通信的无线通信设备。

3.根据权利要求1或2所述的手持设备(100)，还包括电池(1704)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的手持设备(100)，其中所述输入单元(108)配置成在执行所述活动时捕捉对所述手持设备(100)的操作。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的手持设备(100)，还包括：

反馈单元(822、824)，配置为将反馈输出至所述手持设备(100)的用户。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的手持设备(100)，还包括：

一个或多于一个第一传感器(802s)，配置成捕捉电磁位置信号。

7.根据权利要求5所述的手持设备(100)，其中所述一个或多于一个第一传感器包括用于捕捉所述位置信号的光电传感器(802s)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的手持设备(100)，还包括：

一个或多于一个附加的第一传感器(802s)，配置成捕捉关于以下各项的空间信息：

·所述手持设备(100)在空间中的移动，

·所述手持设备(100)在空间中的位置，和/或

·所述手持设备(100)在空间中的取向。

9.根据权利要求8所述的手持设备(100)，其中所述一个或多个附加的第一传感器(802s)包括运动传感器和/或位置传感器。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的手持设备(100)，其中所述联接结构(102)配置为形状配合地联接所述可互换附件(210)。

11.根据权利要求1所述的手持设备(100)，

其中所述接口(842a、843)配置成向所述电路提供电力和/或与所述电路通信。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的手持设备(100)，其中所述联接结构(102)布置在所述手持设备(100)的前侧上。

13.一种***(200、700、800、1200)，包括：

·根据权利要求1至12中任一项所述的手持设备(100)，以及：

·所述手持设备外部的所述设备和/或所述可互换附件(210)。

14.根据权利要求13所述的***(200、700、800、1200)，其中所述可互换附件(210)包括表示所述机器(114)的所述活动的工具(214)形式的端部部分。

15.根据权利要求13或14所述的***(200、700、800、1200)，还包括：

至少一个附加可互换附件(210a至210g)，其中所述附加可互换附件根据不同于所述活动的另一活动来配置，并且

其中所述附加可互换附件(210a至210g)和所述可互换附件(210)配置成能彼此互换。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的***(200、700、800、1200)，其中所述可互换附件(210)包括配置为提供功能的电路(852)。

17.根据权利要求13至16中任一项所述的***(200、700、800、1200)，其中所述手持设备外部的所述设备包括数据处理***(502)，所述数据处理***(502)配置为基于所述激活信息并基于所述活动来确定用于所述机器(114)的控制信息。

18.根据权利要求17所述的***(200、700、800、1200)，其中所述数据处理***(502)包括根据所述机器(114)的通信协议配置的通信接口；并且其中所述数据处理***配置成借助于所述通信接口与所述机器通信。

19.根据权利要求18所述的***(200、700、800、1200)，其中所述数据处理***(502)配置为借助于所述通信接口将所述控制信息传输至所述机器(114)。

20.根据权利要求18或19所述的***(200、700、800、1200)，其中所述数据处理***(502)还配置成通过使用所述通信接口控制所述机器(114)来执行校准序列。

21.根据权利要求13至20中任一项所述的***(200、700、800、1200)，其中所述手持设备外部的所述设备包括定位设备(112)，所述定位设备(112)配置为发射电磁定位信号。

22.一种方法，包括：

·当已经输入所述激活信息时，捕捉根据权利要求1至12中任一项所述的手持设备(100)的空间信息；

·基于所述空间信息和所述活动确定用于所述机器(114)的控制信息。

23.一种非易失性存储介质，包括配置为当由处理器执行时执行根据权利要求22所述的方法的代码段。

24.一种用于训练机器(114)的至少一个移动和至少一个活动的手持设备(100)，所述手持设备(100)包括：

·手柄(104)；

·输入单元(108)，配置为输入用于激活所述机器(114)的所述训练的激活信息；

·输出单元(110)，配置为将用于激活所述机器(114)的所述训练的所述激活信息输出至所述手持设备外部的设备；

·根据所述至少一个活动配置的工具；和

·接口(842a、843)，配置为与所述工具的电路(852)一起来实现功能。

25.一种用于训练机器的至少一个移动和至少一个活动的***(200、700、800、1200)，包括：

手持设备(100)(114)，包括：

·手柄(104)；

·用于能释放地联接可互换附件(210)的工具或联接结构(102)，所述工具或可互换附件(210)根据所述至少一个活动来配置；

·接口(842a、843)，配置为与所述工具或所述可互换附件的电路(852)一起来实现功能；

所述手持设备外部的设备，包括：

·输入单元，配置为输入用于激活所述机器的所述训练的激活信息；和

·输出单元(110)，配置为将用于激活所述机器(114)的所述训练的所述激活信息输出。

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