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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung der Position zumindest
eines beweglichen Objektes gemäß Anspruch
1 und ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Überwachungsvorrichtung nach
Anspruch 11.
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Aus
dem Stand der Technik sind diverse Vorrichtungen zur Lokalisierung
eines Gegenstandes in einem zu überwachenden
Bereich bekannt. Ein Teil dieser Vorrichtungen verwendet Bildgebungsverfahren
unter Verwendung einer Kamera, um anhand der von dieser erzeugten
Abbildung des Überwachungsbereiches
mit dem darin befindlichen Gegenstand mittels geeigneter Auswerteverfahren
ein Objekt im Überwachungsbereich
zu lokalisieren.
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Die
US 5,923,417 A betrifft
ein System zum Bestimmen der räumlichen
Lage eines Objektes, das mit aktiven, d.h. elektromagnetische Energie
abgebenden, und passiven, d.h. elektromagnetische Energie reflektierenden
Elementen versehen ist, deren abgestrahlte bzw. reflektierte elektromagnetische Strahlung
von einem Detektor detektiert wird, der ein Signal an eine Auswerteeinheit
ausgibt, die daraus die räumliche
Lage des überwachten
Objektes errechnet.
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Die
DE 42 05 406 A1 betrifft
ein Verfahren zur Bestimmung der Position von Messmarken auf der
Abbildungsfläche
optoelektronischer Sensoren und die automatische Identifizierung
derselben aufgrund einer besonderen farblichen Gestaltung der Messmarken.
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Die
DE 198 41 394 A1 betrifft
eine Vorrichtung zur Positions- und Lageerfassung eines mit mehreren
Markern versehenen Gegenstandes über zwei
beabstandet angeordnete Bildsensoren. Unter Zuhilfenahme einer aus
der räumlichen
Anordnung der Bildsensoren errechneten, auf dem zweiten Bildsensor
erzeugten Geraden ordnet eine Auswerteeinheit Marker paarweise zu
und berechnet die Ortskoordinaten des Gegenstandes.
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Die
DE 41 15 846 A1 betrifft
eine berührungslose
Positionsmessung in Roboterarbeitsräumen. Mit Hilfe eines mit Markierungen
versehenen Roboterarms werden die photogrammetrischen Parameter
ortsfester, elektronischer Bildaufnehmer bestimmt und auf ein gemeinsames
Koordinatensystem bezogen. Damit können Positionen von nicht an
das Roboterkoordinatensystem gebundenen Einrichtungen in Bewegungspositionen
für den
Roboter umgerechnet werden.
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Die
DE 196 00 958 A1 beschreibt
ein Verfahren und ein System zum Überwachen eines räumlichen
Bereiches, bei dem der zu überwachende
Bereich mit mindestens einer Kamera überwacht wird, Bildinformation
an einen Steuerrechner gesendet wird, die Bilder im Steuerrechner
in Bezug auf Veränderungen
im zu überwachenden
Bereich ausgewertet werden, die Hauptrichtung bzw. die Geschwindigkeit
von optisch wahrnehmbaren Veränderungen
im zu überwachenden
Bereich analysiert werden und Analyseergebnisse in Steuerbefehle
zum mechanischen Bewegen der Kamera umgesetzt werden. Abhängig vom
Analyseergebnis kann der von der Kamera aufnehmbare Bildausschnitt
in Bezug auf Lage und/oder Größe verändert werden.
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Die
DE 198 12 609 A1 betrifft
ein Verfahren zur Bestimmung der Position und Drehlage eines Objekts.
Anhand bekannter Größen, wie
etwa der Brennweite der Abbildungsoptik, der Verzeichnung der auf
dem Detektor abgebildeten Objektstrukturen und bekannter Abmessungen
und Abstände
von Objektkonturen oder, fakultativ, Codeelementen eines Codemusters
auf dem betrachteten Objekt, werden in einer Auswerteeinheit die
Position und Drehlage des Objektes ermittelt. Darüber hinaus
sind verschiedene Verfahren zur Beschreibung der Lage eines Objektes
genannt, wie etwa die Verwendung von kartesischen Koordinaten oder
Polarkoordinaten, sowie Optimierungsverfahren zur genaueren Berechnung der
Objektlage.
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Die
Vorrichtungen und Verfahren der genannten Schriften arbeiten im
Hinblick auf ihre Zuverlässigkeit
bei der Bestimmung von Lage und/oder Position eines Objektes in
einem Überwachungsbereich nicht
zufrieden stellend.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, Vorrichtungen und Verfahren der genannten
Art dahingehend zu verbessern, daß die Erkennung und Lokalisierung
von sich bewegenden Objekten in einem Überwachungsbereich zuverlässiger und
präziser gestaltet
wird.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anpruches 11 gelöst.
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Die
Lage der auf dem Kamerabild erzeugten Abbildung der beiden Reflektoren
gibt in Verbindung mit weiteren Parametern, wie der Anbaulage der
Kamera, Auskunft über
sowohl die Position als auch die Ausrichtung des Objektes im Überwachungsbereich. Die
Projektion des Abstandes zwischen den beiden Reflektoren auf die
Bildebene der Kamera kann zusätzlich
zur Berechnung der Position und Ausrichtung des Objektes herangezogen
werden, wodurch eine Plausibilitätsprüfung vorgenommen
werden kann und die Sicherheit bei der Erfassung des Objektes erhöht wird,
wobei nur wenige Bauelemente verwendet werden müssen. Das von der Auswerteeinheit
durchgeführte
Berechnungsverfahren erfordert zudem nur einfache geometrische Algorithmen,
die mit geringem Rechenaufwand und somit schnell ausgeführt werden
können.
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Das
Versehen eines Objektes mit einem codierten Reflektor ermöglicht eine
Erfassung des Objektes durch eine Kamera über ein vordefiniertes, klar von
der Kamera erkennbares Reflexionsmuster, das durch von der Strahlungsquelle
ausgesandte und vom Reflektor reflektierte Strahlung am Sensor der Kamera
erzeugt wird. So kann die Auswerteeinheit der Vorrichtung über das
Abbild des Objektes mit seinem Reflektor für jede Objektlage bzw. Reflektorlage zweifelsfrei
die zugehörige
Position des Objektes im Überwachungsbereich
zuordnen. Eine Strahlungsquelle zur Beleuchtung des Reflektors,
die prinzipiell auch entfernt von der Kamera vorgesehen sein kann, bietet
eine größere Unabhängigkeit
von den Strahlungs- bzw. Lichtverhältnissen, die in der Umgebung des
zu überwachenden
Objektes vorherrschen. Auf diese Weise werden die Zuverlässigkeit
und die Genauigkeit der Erkennung des Objektes im Überwachungsbereich
gegenüber
einer Vorrichtung ohne Strahlungsquelle und Reflektor erhöht.
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Insbesondere
dann, wenn mit retroreflektierenden Elementen versehene Reflektoren
verwendet werden, d.h. Reflektoren, die einfallende Strahlung unter
annähernd
dem Einfallswinkel reflektieren, ist es zweckmäßig, die Strahlungsquelle in
das Kameragehäuse
zu integrieren. Bei dieser Anordnung fallen dann die von der Strahlungsquelle
in Richtung des Reflektors ausgesandten Strahlen weitgehend mit den
vom Reflektor in Richtung der Kamera reflektierten Strahlen zusammen.
So können
Fremdstrahlungseinflüsse
auf das Detektionsergebnis stark reduziert werden.
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Die
Strahlungsquelle sendet bevorzugt Strahlung in einem engen Wellenlängenbereich,
insbesondere in einem Bereich kleiner als 100 nm, aus. Da konstant
Strahlung in einem vordefinierten Wellenlängenbereich, auf den der Kamerasensor
besonders empfindlich ist, zur Kamera reflektiert wird, wirken sich
von außen
kommende, veränderliche
Strahlungsverhältnisse
im Überwachungsbereich
nicht nachteilig auf das Objekterkennungsvermögen der Kamera aus. Als Strahlungsquelle
kommen z.B. LEDs oder Laserdioden in Frage.
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Es
ist bevorzugt, daß der
Reflektor eine aus reflektierenden bzw. nicht reflektierenden Segmenten
gebildete, räumlich
gekrümmte,
insbesondere halbkugelförmige
Reflektorfläche
und/oder eine aus mehreren ebenen, in unterschiedlichen räumlichen Lagen
angeordneten Flächen
bestehende Reflektorfläche
aufweist. Eine dergestalt dreidimensional ausgebildete Oberfläche des
Reflektors garantiert, daß in
jeder Lage des überwachten
Objektes hinreichend Strahlung zur Kamera reflektiert wird, um eine
sichere Erkennung des Objektes zu gewährleisten.
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Ist
an einem überwachten
Objekt ein einzelner Reflektor mit einer einfachen Codierung angebracht,
wie beispielsweise ein Reflektor mit einem runden oder quadratischen,
nicht reflektierenden Innenbereich und einem diesen umgebenden reflektierenden
Bereich, läßt sich über die
Lage des Abbilds des Reflektors auf dem von einer Kamera erzeugten Bild
eine reale Position des Reflektors und somit des überwachten
Objektes im Überwachungsbereich
errechnen. Weist der Reflektor eine Gestalt mit einer komplexeren
Codierung auf, wie z. B. einem Barcode, läßt sich außerdem die Ausrichtung des
Objektes ermitteln. Zur Codierung des Reflektors ist alternativ
oder zusätzlich
auch dessen äußere Kontur
verwendbar, die ebenfalls eine Erkennung der Objektausrichtung gestattet.
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Eine
Weiterbildung der Vorrichtung umfaßt, daß zumindest eine Kamera ortsfest
und zumindest eine weitere Kamera beweglich montiert ist, oder daß alle Kameras
ortsfest sind, oder daß alle
Kameras beweglich sind. Die Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten
beweglich oder ortsfest angeordneter Kameras erschließt der erfindungsgemäßen Positionsüberwachungsvorrichtung
ein breites Anwendungsgebiet von Überwachungsaufgaben sowohl
in einem räumlich
eng begrenzten Bereich, wie beispielsweise in einem festgelegten
Arbeitsbereich eines Roboters, als auch in einem weit ausgedehnten
Bereich, wie beispielsweise einem ganzen Werkgelände.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
zumindest eine Kamera zur Überwachung
der Bewegung des Objektes in einer Ebene und zumindest eine weitere
Kamera zur Überwachung
der Bewegung des Objektes in einer dritten Dimension vorgesehen.
Unter Verwendung von zwei Kameras läßt sich die Position eines
Objektes in drei Dimensionen erfassen.
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Es
ist bevorzugt, daß zumindest
eine Kamera bezogen auf den Objektbereich ein höheres Auflösungsvermögen als die anderen Kameras
besitzt. Damit kann eine Kamera mit geringer Auflösung aber großem Blickfeld
zur Groberfassung des Objektes im Überwachungsbereich dienen,
wohingegen weitere Kameras mit hoher Auflösung und kleinem Blickfeld Detailüberwachungsaufgaben übernehmen.
Das unterschiedliche Auflösungsvermögen kann
durch verschiedene Kameras oder durch verschiedene Objektive oder
Objektiveinstellungen erzielt werden.
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Es
ist dabei insbesondere bevorzugt, daß eine ortsfeste Kamera mit
niedrigerer Auflösung
und eine mit dieser gekoppelte bewegliche Kamera mit höherer Auflösung vorgesehen
sind, wobei die Kamera mit höherer
Auflösung
abhängig
von einer über die
ortsfeste Kamera erfaßten
Objektposition auf ein erfaßtes
Objekt nachführbar
ist, wobei der Überwachungsbereich
der beweglichen Kamera eine Teilmenge des Überwachungsbereiches der ortsfesten Kamera
bildet. Auf diese Weise findet eine Aufgabenteilung zwischen der
Kamera mit niedriger Auflösung und
der beweglichen Kamera mit hoher Auflösung statt, die es erlaubt,
daß die
jeweilige Kamera eine ihrer Auflösung
entsprechende Überwachungsfunktion ausführt, was
dazu führt,
daß eine
hochauflösende Objekterfassung
in einem großen Überwachungsbereich
vorgenommen werden kann. Es ist so möglich, sowohl das Objekt in
einem großen
Bewegungsbereich zu lokalisieren, als auch Details des Objekts oder
seiner Bewegung mit hoher Auflösung
zu erfassen.
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Bei
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind mehrere Kameras zur Verfolgung der Bewegung des Objektes im Überwachungsraum miteinander
gekoppelt, wobei die Überwachungsbereiche
der einzelnen Kameras sich teilweise überlappen oder direkt aneinander
angrenzen. Über
Verketten mehrerer Kameras läßt sich
ein praktisch unbegrenzt großer Überwachungsbereich
erschließen, der
nur durch die Anzahl der verwendeten Kameras begrenzt ist.
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Dabei
ist es bevorzugt, daß die
Kameras derart miteinander gekoppelt sind, daß eine nachfolgende Kamera
abhängig
von einer über
eine vorhergehende Kamera erfaßten
Objektposition auf ein in den Überwachungsbereich
der nachfolgenden Kamera eintretendes Objekt nachführbar ist.
Auf diese Weise läßt sich
ein Objekt, das sich durch die Überwachungsbereiche
mehrerer Kameras hindurch bewegt, nahtlos verfolgen. Die Erschließung eines
ausgedehnten Überwachungsbereiches
kann mit einem geringen Aufwand an Kameras vorgenommen werden, da über das
gezielte Nachführen
einer Kamera auf ein Objekt in Abhängigkeit von einer anderen
Kamera vermieden wird, daß Bereiche überwacht
werden, von denen momentan auszuschließen ist, daß sich das Objekt in diesen
bewegen wird.
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Es
ist zweckmäßig, daß zumindest
ein optisches Filter zur Reduktion von Fremdstrahlungseinflüssen an
dem Reflektor und/oder der Kamera und/oder der Strahlungsquelle
vorgesehen ist, um Fremdstrahlungseinflüsse auszuschließen.
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In
Abhängigkeit
von dem Bewertungsergebnis der Auswerteeinheit kann eine Reaktion,
beispielsweise einen Alarm, ausgelöst werden.
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Es
bevorzugt, daß die
Bewertung der Objektposition von der Auswerteeinheit durch Vergleich
der aktuellen Winkelstellung einer beweglichen Kamera mit einer
vorgegebenen, zulässigen
Winkelstellung vorgenommen wird. Auf diese Weise werden die Anforderungen
an die Rechenleistung der Auswerteeinheit niedrig gehalten.
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Weitere
bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Erfindung
wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme
auf die Figuren erläutert;
in diesen zeigt:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Positionsüberwachungsvorrichtung
zur Überwachung
der Position eines führerlosen Transportsystems
(FTS),
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Positionsüberwachungsvorrichtung
zur Überwachung
des Arbeitsbereiches eines Schweißroboters,
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3 ein
drittes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Positionsüberwachungsvorrichtung
zu Überwachung
eines führerlosen
Transportsystems mit unterschiedlichen Auflösungen, und
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4 ein
viertes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Positionsüberwachungsvorrichtung
zur Verfolgung eines führerlosen
Transportsystems über
größere Entfernungen.
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In 1 ist
ein führerloses
Transportsystem (FTS) gezeigt, das sich entlang einer horizontalen Ebene
beispielsweise in einer Werkhalle bewegt. Es ist ferner eine erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung
vorgesehen, die eine Kamera 10 umfaßt, in deren Gehäuse eine
Strahlungsquelle 11 für
sichtbares Licht sowie eine Auswerteeinheit 12 vorgesehen sind,
und zu dem Reflektoren 15a, 15b gehören, die an
dem FTS in einem vordefinierten Abstand x zueinander angebracht
sind. Die Reflektoren 15a, 15b sind derart codiert,
daß sie
von der Strahlungsquelle 11 ausgesandtes Licht in einem
mittleren Bereich nicht reflektieren und in einem den mittleren
Bereich umgebenden Bereich reflektieren.
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Das
von den Reflektoren 15a, 15b reflektierte Licht
wird von der Kamera 10 empfangen, die ein Bild des FTS 20 innerhalb
seiner Umgebung erzeugt, auf dem die Reflektoren 15a, 15b als
besonders markante Regionen erscheinen. Anhand der Lage dieser Bereiche
auf dem Kamerabild sowie der bekannten Anbaulage der Kamera 10 errechnet
die Auswerteeinheit 12 die Position und Ausrichtung des
FTS 20 im Überwachungsbereich.
Von der Auswerteeinheit 12 wird in die Berechnung außerdem der
Abstand der Regionen auf dem Kamerabild einbezogen, der der Projektion
der Entfernung x der Reflektoren 15a, 15b zueinander
auf die Bildebene entspricht. Die Auswerteeinheit 12 ist
in der Lage, Veränderungen
der projizierten Abstände
zwischen den beiden Reflektoren 15a, 15b auf die
Bildebene der Kamera 10 auszuwerten und anhand des Bewertungsergebnisses
Rückschlüsse auf
die Position des FTS 20 innerhalb des Überwachungsbereiches zu ziehen.
Gelangt das FTS mit einem seiner Reflektoren 15a, 15b aus
dem Überwachungsbereich
heraus, wird dies von der Vorrichtung erkannt, die in diesem Fall
eine entsprechende Reaktion auslöst,
wie beispielsweise das Fahrzeug stillsetzt.
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2 zeigt
einen Schweißroboter 30,
der sich nicht nur in einer Ebene, sondern zusätzlich in einer dritten Dimension
bewegen kann. Um die Lage eines Arms 35 des Schweißroboters 30 im
Raum zu erfassen, sind zwei Kameras 10a, 10b mit
integrierter Strahlungsquelle 11 erforderlich, die jeweils
die Position und die Abstände
x zweier auf dem Arm 35 des Schweißroboters angebrachter, codierter
Reflektoren 15a, 15b zueinander aus unterschiedlichen
Blickwinkeln erfassen und die entsprechend erzeugten Bilder an eine
gemeinsame Auswerteeinheit 12 weiterleiten. Die Auswerteeinheit 12 errechnet
aus den Positionen der auf dem Kamerabild abgebildeten Reflektoren 15a, 15b,
den bekannten Anbaulagen der Kame ras 10a, 10b und
den Projektionen des Abstandes x die Position des Arms 35 des
Schweißroboters 30 im
Raum. Sollte der Arm 35 des Schweißroboters 30 den Überwachungsbereich
zumindest einer der beiden Kameras 10a, 10b verlassen
oder sich in einen vordefinierten, unzulässigen, von den Kameras 10a, 10b erfaßten Bereich
bewegen, wird dies von der Auswerteeinheit 12 sicher erkannt,
da zumindest einer der Reflektoren 15a, 15b einen
vordefinierten, zulässigen
Bereich auf der Bildebene mindestens einer Kamera 10a, 10b verläßt. Dies
zieht eine entsprechende Reaktion nach sich, wie beispielsweise einen
Not-Aus der betreffenden Anlage und ein Auslösen eines Alarms.
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In 3 ist
ein drittes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Positionsüberwachungsvorrichtung
gezeigt, die in diesem Fall aus einer feststehenden Kamera 10 mit
integrierter Strahlungsquelle 11, einer beweglichen Kamera 13,
einer Auswerteeinheit 12 sowie zwei, insbesondere voneinander verschiedene
Reflektoren 15a, 15b besteht, die auf einem FTS 20 in
einem vorbestimmten Abstand x zueinander angeordnet sind und eine
streifenförmige Codierung
aus reflektierenden und nicht reflektierenden Segmenten aufweisen.
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Die
feststehende Kamera 10 weist einen Blickwinkel α auf, der
größer als
der Blickwinkel β der beweglichen
Kamera 13 ist. Aufgabe der feststehenden Kamera 10 mit
der ihr zugeordneten Auswerteeinheit 12 ist es, eine Vorqualifizierung
der Position des FTS 20 vorzunehmen, d.h. beispielsweise
festzustellen, ob sich das FTS 20 überhaupt innerhalb eines Sollbereiches
im Überwachungsbereich
der Positionsüberwachungsvorrichtung
befindet. Befindet sich das FTS in seinem Sollbereich, wird die
bewegliche Kamera 13 in die von der Auswerteeinheit 12 berechnete
Position nachge führt
und übernimmt nachgeschaltete
Aktionen, wie beispielsweise eine genauere Überwachung der Lage des FTS,
da die bewegliche Kamera 13 das FTS innerhalb ihres kleineren
Blickwinkels mit einer größeren Auflösung erfassen
kann. Die Steuerung der beweglichen Kamera 13 erfolgt ebenfalls
durch die Auswerteeinheit 12.
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Die
Berechnung der Position des FTS 20 erfolgt durch die Auswerteeinheit 12 wie
bei den beiden oben genannten Ausführungsbeispielen über die Lage
der Abbilder der Reflektoren auf der Bildebene der Kameras 10, 13,
den bekannten Anbaulagen der Kameras 10, 13, wie
beispielsweise deren Winkel zur Horizontalen und Abstand zum Boden
sowie der Projektion des Abstandes x der beiden auf dem FTS 20 montierten
Reflektoren 15a, 15b zueinander auf die jeweiligen
Bildebenen der Kameras 10 bzw. 13.
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Das
in 4 gezeigte vierte Ausführungsbeispiel der Positionsüberwachungsvorrichtung
der Erfindung umfaßt
zwei bewegliche Kameras 10 mit integrierter Strahlungsquelle 11,
die mittels eines Busses 40 an eine Auswerteeinheit 12 angeschlossen
sind, sowie zwei halbkugelförmige,
codierte Reflektoren 15a, 15b, die auf einem führerlosen
Transportsystem (FTS) 20 vorgesehen sind.
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Das
FTS befindet sich beispielsweise auf einem Weg über ein Fabrikgelände, wobei
es sich zunächst
nur im Erfassungsbereich einer Kamera 10a bewegt. Diese
Kamera 10a nimmt ein Bild des FTS 20 einschließlich seiner
Reflektoren 15a, 15b auf. Die Auswerteeinheit 12 errechnet
aus den Bildlagen der Reflektoren 15a, 15b und
weiteren bekannten Parametern der Kamera 10a, wie deren
Winkelstellung und Abstand zum Boden, die Position des FTS 20. Die
Projektion der Entfernung x der auf dem FTS 20 montierten
Reflektoren 15a, 15b auf die Bildebene der Kamera 10a zueinander
wird von der Auswerteeinheit 12 für eine Plausibilitätsprüfung des
zuvor errechneten Ergebnisses der Objektposition und -ausrichtung
verwendet. Eine zweite Kamera 10b wird dann, wenn der Überwachungsbereich
der ersten Kamera 10a verlassen wird, von der Auswerteeinheit 12 gesteuert
an die soeben berechnete Position geführt und übernimmt von nun ab die Verfolgung
des FTS 20 von der ersten Kamera 10a auf die gleiche Weise,
wie sie zuvor von der Kamera 10a vorgenommen wurde.
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Die
Auswerteeinheit 12 nimmt eine Bewertung der Position des
FTS 20 durch Vergleich der aktuellen Winkelstellung einer
beweglichen Kamera 10a oder 10b mit einer vorgegebenen,
zulässigen Winkelstellung
vor. D.h., wenn eine bewegliche Kamera 10a oder 10b über einen
vordefinierten Bereich hinaus verschwenkt werden muß, um das
FTS 20 zu erfassen, und das FTS gleichzeitig nicht von
einer weiteren Kamera 10a bzw. 10b innerhalb einer
zulässigen
Winkelstellung dieser Kamera 10a bzw. 10b erfaßt wird,
ist dies eine sichere Angabe, daß das FTS 20 seinen
zulässigen
Fahrbereich verlassen hat.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
sind die Reflektoren 15a, 15b aus halbkugelförmig angeordneten,
reflektierenden und nicht reflektierenden Segmenten gebildet. Diese
Ausgestaltung der Reflektoren 15a, 15b ist gegenüber plan
ausgeführten
Reflektoren vorteilhaft. Ebene Reflektoren zeigen in bestimmten
Winkellagen keine Totalreflexion. Gewölbt ausgebildete Reflektoren 15a, 15b liefern
hingegen der Kamera 10a, 10b in allen Stellungen
der Reflektoren 15a, 15b in bezug auf die Kamera 10a, 10b ausreichend
reflektiertes Licht. Deshalb wird in jedem Fall an der Kamera ein
kontrastreiches Bild erzeugt, auf dem die Reflektormarken 15a, 15b deutlich
hervortreten.
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Die
Kamera 10b könnte
die Überwachung des
FTS 20 wiederum an eine nachgeschaltete Kamera weiterreichen,
die ebenfalls über
den Bus 40 mit der Auswerteeinheit 12 verbunden
ist. Dies läßt sich
praktisch unbegrenzt fortführen,
so daß ein
beliebig großer
Fahrbereich des FTS 20 überwacht
werden kann.
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Es
gibt zahlreiche Möglichkeiten,
die oben erläuterten
Ausführungsbeispiele
miteinander zu kombinieren. So ist es beispielsweise denkbar, den Transport
eines Werkstücks
mit der gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
eingerichteten Positionsüberwachungsvorrichtung
zu einer mit einer Positionsüberwachungsvorrichtung
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
ausgestatteten Schweißstation
zu überwachen.
Eine besonders feine Überwachung
einer zu schweißenden
Stelle an dem Werkstück
ließe sich
dann über
die Positionsüberwachungsvorrichtung
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
bewerkstelligen.
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Die
Positionsüberwachungsvorrichtung
kann mit einer Strahlungsquelle ausgestattet sein, die Strahlung
in zumindest einem engen, sichtbaren oder unsichtbaren Wellenlängenbereich
aussendet. Die Reflektoren können
wellenlängenselektive
Reflektoren sein und gegebenenfalls mit Filtern versehen sein, die
bestimmte Wellenlängen
sperren bzw. transmittierten.
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Die
Kameras können
ebenfalls mit Filtern ausgestattet und/oder mit im Wellenlängenbereich der
ausgesandten Strahlung empfindlichen Detektoren versehen sein.
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Auf
diese Weise können
Störstrahlungseinflüsse weitgehend
ausgeschlossen werden, und es kann eine Unabhängigkeit von natürlichen
Lichtverhältnissen
erlangt werden.
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- 10
- Kamera
- 11
- Strahlungsquelle
- 12
- Auswerteeinheit
- 13
- bewegliche
Kamera
- 15a
- Reflektor
- 15b
- Reflektor
- 20
- führerloses
Transportsystem (FTS)
- 30
- Schweißroboter
- 35
- Arm
- 40
- Bus
- x
- Abstand