DE102007055316A1

DE102007055316A1 - Verfahren zur rechnergestützten Bestimmung der Auflageposition einer Last auf einem Lastaufnahmemittel

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Publication number: DE102007055316A1
Application number: DE102007055316A
Authority: DE
Inventors: Wendelin Dr. Feiten; Hans-Peter Kagerer; Cäsar KLIMOWICZ
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2007-08-02
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2009-02-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur rechnergestützten Bestimmung der Auflageposition einer Last (1) auf einem Lastaufnahmemittel (2), wobei die Struktur des Lastaufnahmemittels (2) als eine Vielzahl von dreidimensionalen Messpunkten (M) in einem Referenzkoordinatensystem und die Abmessungen der Last (1) vorgegeben sind. In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Konzept von sog. sensitiven Regionen (SR1,...,SR14) verwendet, denen Oberflächenbereiche der Last (1) zugeordnet sind, wobei für die sensitiven Regionen entsprechende Bewegungsregeln festgelegt werden, mit denen die Simulation einer Bewegung erreicht werden kann, welche in einen stationären Zustand konvergiert, in dem die Last (1) auf dem Lastaufnahmemittel (2) aufliegt. Das erfindungsgemäße Verfahren weist insbesondere den Vorteil auf, dass für beliebige, durch dreidimensionale Messpunkte vorgegebene Lastaufnahmemittel (2) eine Auflageposition der Last (1) auf dem Lastaufnahmemittel (2) ermittelt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zum Einsatz in industriellen Anwendungen, bei denen Lasten (1) von einer ursprünglichen Position in eine Position auf einem Lastaufnahmemittel (2) zu transportieren sind. Dabei kann mit dem Verfahren zunächst die Auflageposition ermittelt werden und anschließend die Last (1) mit einer entsprechenden Transporteinrichtung auf dem Lastaufnahmemittel (2) in der Auflageposition positioniert werden. Ein Anwendungsbereich der Erfindung ist die ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur rechnergestützten Bestimmung der Auflageposition einer Last auf einem Lastaufnahmemittel sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ablegen einer Last auf einem Lastaufnahmemittel und ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
Bei der automatischen Positionierung von Lasten auf Lastaufnahmemitteln kann es der Fall sein, dass die Position und Orientierung im Raum des Lastaufnahmemittels nicht von vornherein z. B. durch mechanische Maßnahmen festgelegt werden kann, sondern dass sie in allen Raumrichtungen und Raumwinkeln in einem gewissen Ausmaß zufallsmäßig streut. In solchen Fällen wird die Struktur des Lastaufnahmemittels in der Regel dreidimensional vermessen, so dass zur Beschreibung des Lastaufnahmemittels eine Vielzahl von dreidimensionalen Messpunkten in einem Referenz- bzw. Weltkoordinatensystem vorliegen. Basierend auf diesen Messpunkten ist nunmehr für vorgegebene Abmessungen einer Last die entsprechende Aufnahmeposition der Last auf dem Lastaufnahmemittel zu ermitteln. Bei bekannten Lösungen zur Bestimmung der Auflageposition der Last wird vorausgesetzt, dass vorbestimmte Merkmale, beispielsweise speziell angebrachte Markierungen auf dem Lastaufnahmemittel, bekannt sind und über diese Merkmale die Auflageposition der Last auf dem Lastaufnahmemittel ermittelbar ist. Es erweist sich hierbei als nachteilig, dass bei diesen Lösungen nur vorab bekannte Lastaufnahmemittel verwendet werden können, und somit nicht die Bestimmung der Auflageposition einer Last für neue Typen von Lastaufnahmemitteln ohne vorbekannte Merkmale möglich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur Bestimmung der Auflageposition einer Last auf einem Lastaufnahmemittel zu schaffen, bei dem anhand von dreidimensionalen Messpunkten des Lastaufnahmemittels ohne Berücksichtigung spezieller Merkmale des Lastaufnahmemittels die Auflageposition einer Last auf diesem Lastaufnahmemittel rechnergestützt ermittelt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Struktur des Lastaufnahmemittels als eine Vielzahl von dreidimensionalen Messpunkten in einem Referenzkoordinatensystem sowie die Abmessungen der Last vorgegeben. Bei der Durchführung des Verfahrens wird zumindest ein Teil der Oberfläche der Last in Oberflächenbereiche aufgeteilt, wobei jedem Oberflächenbereich zumindest eine dreidimensionale sensitive Region zugeordnet wird. Für jede sensitive Region werden eine oder mehrere Bewegungsregeln festgelegt, wobei die Bewegungsregeln für eine jeweilige sensitive Region eine Bewegung des Oberflächenbereichs, dem die jeweilige sensitive Region zugeordnet ist, bei Eindringen von Messpunkten des Lastaufnahmemittels in die jeweilige sensitive Region definieren. Schließlich wird eine dreidimensionale Bewegung der Last relativ zu dem Lastaufnahmemittel unter Berücksichtigung der Bewegungsregeln simuliert, wobei die Bewegungsregeln derart ausgestaltet sind, dass die simulierte Bewegung der Last in einen stationären Zustand konvergiert, in dem die Last auf dem Lastaufnahmemittel aufliegt. Bei Erreichen dieses stationären Zustands wird die dann erreichte Position der Last im Referenzkoordinatensystem als Auflageposition bestimmt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch das Konzept von sensitiven Regionen und entsprechend für diese Regionen definierte Bewegungsregeln aus, so dass in Abhängigkeit von den Abmessungen der Last geeignete Bewegungen der Last in Bezug auf die Messpunkte des Lastaufnahmemittels festgelegt werden, um hierdurch zu erreichen, dass die Messpunkte aufgrund der definierten Bewegungsregeln bei Annäherung der Last an das Lastaufnahmemittel in einen Zustand konvergieren, bei dem sie an bzw. dicht an dem entsprechenden Oberflächenbereich der sensitiven Region liegen. Auf diese Weise kann jede beliebige, durch Messpunkte vorgegebene Struktur eines Lastaufnahmemittels mit dem Verfahren verarbeitet werden, um durch eine Simulation die geeignete Auflageposition der Last auf dem Auflagemittel zu bestimmen. Hierbei ist es nicht mehr notwendig, weitere Merkmale außer den Koordinaten der Messpunkte und den Abmessungen der Last zur Ermittlung der Auflageposition zu berücksichtigen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit eine geführte Bewegung der Last simuliert, wobei diese Bewegung zum Stillstand kommt, wenn alle Bedingungen für eine korrekte Positionierung der Last auf dem Lastaufnahmemittel erfüllt sind. Diese Bedingungen sind dann gegeben, wenn die Last durch die Messpunkte des Lastaufnahmemittels an entsprechend definierten geeigneten Stellen unterstützt wird und sich keine Punkte des Lastaufnahmemittels innerhalb des von der Last definierten Volumens, eventuell bis zu einer minimalen Eindringtiefe innerhalb eines Toleranzbereichs, befinden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein stationärer Zustand der Bewegung der Last dann festgestellt, wenn sich die Position der Last in einem vorbestimmten Zeitraum nicht über ein vorgegebenes Maß hinaus verändert.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die wenigstens eine, einem Oberflächenbereich zugeordnete sensitive Region eine erste, an den Oberflächenbereich angrenzende und außerhalb der Last liegende Region und/oder eine zweite, an den Oberflächenbereich angrenzende und innerhalb der Last liegende Region. Die Bewegungsregeln für eine jeweilige erste Region sind dabei vorzugsweise derart festgelegt, dass bei Eindringen von Messpunkten in die erste Region eine Anziehungskraft ausgeübt wird, welche die Last derart bewegt, dass die eindringenden Messpunkte sich in die erste Region hineinbewegen. Auf diese Weise wird eine Konvergenz dahingehend er reicht, dass sich Messpunkte außerhalb der Last auf die Oberfläche der Last zubewegen.
Um zu vermeiden, dass Messpunkte in das Volumen der Last eindringen, sind in einer bevorzugten Variante der Erfindung die Bewegungsregeln für eine jeweilige zweite Region derart festgelegt, dass beim Eindringen von Messpunkten in die zweite Region eine Abstoßungskraft ausgeübt wird, welche die Last derart bewegt, dass die eindringenden Messpunkte sich aus der zweiten Region herausbewegen.
Unter den Anziehungs- bzw. Abstoßungskräften sind hierbei Bewegungsvektoren zu verstehen, welche festlegen, in welche Richtung die Bewegung des entsprechenden Oberflächenbereichs stattfinden soll und wie groß die durchgeführte Bewegung, beispielsweise in einem Iterationsschritt der Simulation, sein soll. Vorzugsweise wirken hierbei die Anziehungs- und/oder Abstoßungskräfte in Richtung der Normalen des Oberflächenbereichs, dem die erste und/oder zweite sensitive Region zugeordnet ist. Ferner sind die jeweiligen Anziehungs- und/oder Abstoßungskräfte vorzugsweise umso größer, je mehr Messpunkte in die jeweilige erste und/oder zweite sensitive Region eindringen bzw. je tiefer solche Messpunkte eindringen.
In einer weiteren, bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Bewegungsregeln für eine jeweilige sensitive Region vorzugsweise gegeben durch Messpunkt-Bewegungsvektoren im Koordinatensystem der sensitiven Region, wobei die Messpunkt-Bewegungsvektoren an jedem, innerhalb der jeweiligen sensitiven Region liegendem Messpunkt des Lastaufnahmemittels angreifen. Auf diese Weise kann besonders einfach die Anzahl der in eine sensitive Region eindringenden Messpunkte dahingehend berücksichtigt werden, dass entsprechende Bewegungsvektoren um so größer sind, je größer die Anzahl der in der Region enthaltenen Messpunkte ist. Vorzugsweise wird hierbei aus den Messpunkt-Bewegungsvektoren ein resultierender Bewegungsvektor der sensitiven Region ermit telt, der beispielsweise den oben beschriebenen Anziehungs- bzw. Abstoßungskräften entspricht. Anschließend erfolgt eine Transformation des resultierenden Bewegungsvektors in das Koordinatensystem der Last. In einer bevorzugten Variante werden aus den transformierten Bewegungsvektoren aller sensitiven Regionen der Last ein resultierender Bewegungsvektor der Last im Koordinatensystem der Last ermittelt.
In einer weiteren, bevorzugten Variante der Erfindung wird der Gesamtbewegungsvektor der Last derart ermittelt, dass jeder transformierte Bewegungsvektor in eine translatorische und rotatorische Bewegungskomponente im Koordinatensystem der Last umgewandelt wird und aus den rotatorischen und translatorischen Bewegungskomponenten von allen transformierten Bewegungsvektoren die rotatorische und translatorische Bewegungskomponente des Gesamtbewegungsvektors der Last im Koordinatensystem der Last ermittelt wird. Vorzugsweise werden dann die translatorischen und rotatorischen Bewegungskomponenten des Gesamtbewegungsvektors der Last in das Referenzkoordinatensystem umgerechnet, um die entsprechende simulierte Bewegung in diesem Koordinatensystem auszuführen.
In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst die simulierte dreidimensionale Bewegung der Last relativ zu dem Lastaufnahmemittel eine Hauptbewegungsrichtung, in die sich die Last relativ zum Lastaufnahmemittel bewegt, wenn keine Messpunkte in die sensitiven Regionen eindringen. Vorzugsweise entspricht dabei die Hauptbewegungsrichtung der an der Last angreifenden und vertikal nach unten gerichteten Schwerkraft.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird für die simulierte Bewegung der Last relativ zum Lastaufnahmemittel eine Bewegungseinschränkung festgelegt, welche nur vorbestimmte Bewegungen der Last im Referenzkoordinatensystem bei Eindringen von Messpunkten in die sensitiven Regionen erlaubt. Hierbei können insbesondere unerwünschte Auflagepositionen der Last auf dem Lastaufnahmemittel, beispiels weise eine schräge, verkantete Auflage der Last, vermieden werden. Dabei sind die erlaubten vorbestimmten Bewegungen vorzugsweise eine Drehung um eine vertikale Achse und eine Translation in der horizontalen Ebene des Referenzkoordinatensystems.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Bewegungsregeln und/oder die Größe der sensitiven Regionen in Abhängigkeit von Parametern der simulierten Bewegung, insbesondere in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der simulierten Bewegung, modifiziert. Auf diese Weise wird eine gute Konvergenz der simulierten Bewegung zu einem stationären Zustand erreicht. Insbesondere wird dabei die Bewegung der jeweiligen Oberflächenbereiche vermindert und/oder die Größe der sensitiven Regionen verkleinert, je geringer die Geschwindigkeit der simulierten Bewegung ist.
Die Form der sensitiven Regionen kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren beliebig gewählt sein, vorzugsweise werden konvexe Polytope als sensitive Regionen verwendet.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst die Last einen im Wesentlichen quaderförmigen Körper, insbesondere einen Container. Bei der Verwendung eines quaderförmigen Körpers als Last umfassen in einer bevorzugten Variante die sensitiven Regionen eine oder mehrere untere Regionen entlang des Bodens des quaderförmigen Körpers, wobei die unteren Regionen zumindest eine außerhalb des Körpers liegende und an den Boden angrenzende Region und zumindest eine innerhalb des Körpers liegende, an den Boden angrenzende Region umfassen. Ferner umfassen die sensitiven Regionen des quaderförmigen Körpers vorzugsweise auch eine oder mehrere seitliche Regionen entlang jeder Seitenfläche des quaderförmigen Körpers, wobei die seitlichen Regionen zumindest eine außerhalb des Körpers liegende und an die jeweilige Seitenwand angrenzende Region und zumindest eine innerhalb des Körpers liegende und an die jeweilige Seitenwand angrenzende Region umfassen.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt das Lastaufnahmemittel einen Auflieger eines Transportmittels dar, insbesondere eines Lastkraftwagens oder eines Schienenfahrzeugs oder einer Transporteinrichtung (z. B. eines Transportroboters) einer Automatisierungsanlage. Auf diese Weise kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren insbesondere die Beladung von Aufliegern mit einer entsprechenden Last, insbesondere mit dem oben erwähnten Container, erreicht werden. In einer weiteren Variante werden die Messpunkte des Lastaufnahmemittels mit einer optischen Scan-Einrichtung, insbesondere einem Laserscanner, ermittelt.
Das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere in einem Verfahren zum Ablegen einer Last auf einem Lastaufnahmemittel eingesetzt. Dabei wird die Auflageposition der Last auf dem Lastaufnahmemittel zunächst mit dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt, und anschließend wird die Last mit einer Transporteinrichtung in die bestimmte Auflageposition bewegt. Dieses Verfahren umfasst in einer bevorzugten Variante ferner auch einen Schritt des Ermittelns von dreidimensionalen Messpunkten des Lastaufnahmemittels, insbesondere durch optisches Scannen des Lastaufnahmemittels.
Neben dem obigen Verfahren zum Ablegen einer Last auf einem Lastaufnahmemittel umfasst die Erfindung ferner eine entsprechende Vorrichtung zum Ablegen einer Last auf einem Lastaufnahmemittel. Diese Vorrichtung umfasst ein Mittel zur Bestimmung von dreidimensionalen Messpunkten, welche die Struktur des Lastaufnahmemittels beschreiben, ein Rechenmittel zur Bestimmung der Auflageposition der Last auf dem Auflagemittel basierend auf dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung der Auflageposition der Last sowie eine Transporteinrichtung zum Bewegen der Last in die entsprechend bestimmte Auflageposition. Vorzugsweise umfasst hierbei das Mittel zur Bestimmung von dreidimensionalen Messpunkten eine optische Scan-Einrichtung, insbesondere einen Laserscanner, und die Trans porteinrichtung ist insbesondere ein Hebekran zum Anheben und Verschieben der Last.
Das oben beschriebene Verfahren zur rechnergestützten Bestimmung der Auflageposition einer Last auf einem Lastaufnahmemittel kann insbesondere realisiert werden als Computerprogrammprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung des Verfahrens, wenn das Programm auf einem Rechner abläuft.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Containers und eines als Punktwolke wiedergegebenen Aufliegers, deren Bewegung zueinander in einer Ausführungsform der Erfindung simuliert wird;
2 bis 5 verschiedene Ansichten eines Containers, welche die in einer Ausführungsform der Erfindung festgelegten sensitiven Regionen wiedergeben; und
6A bis 6C perspektivische Ansichten, welche eine erfindungsgemäße Simulation der Bewegung des Containers und des Aufliegers aus 1 zur Ermittlung der Auflageposition des Containers auf dem Auflieger wiedergeben.
Das nachfolgend beschriebene Verfahren zur rechnergestützten Bestimmung der Auflageposition einer Last auf einem Lastaufnahmemittel wird am Beispiel eines Containers erläutert, der auf den Auflieger eines Lastkraftwagens abzulegen ist.
1 zeigt hierbei in perspektivischer Ansicht den abzulegenden Container 1, der einen quaderförmigen Körper bildet, sowie eine Wolke aus dreidimensionalen Messpunkten, welche die Oberflächenstruktur des Aufliegers 2 wiedergeben. Beispielhaft sind einige der Messpunkte mit dem Bezugszeichen M bezeichnet. Das nachfolgend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere in einer Lastablagevorrichtung eingesetzt, beispielsweise in einem Hebekran, der Container auf entsprechende Auflieger absetzt. Ein Einsatzbereich ist beispielsweise das Be- bzw. Entladen von Schiffscontainern, bei denen die Container mit einem entsprechenden Hebekran von einem Schiff entfernt werden und auf den Auflieger eines LKWs oder eines Schienenfahrzeugs zum Weitertransport positioniert werden. Andere Einsatzbereiche sind der Transport von Lasten in Automatisierungsanlagen, z. B. in Fertigungsstraßen.
Um die Struktur der Oberfläche des Aufliegers zu ermitteln, ist vorzugsweise ein entsprechender optischer Scanner, beispielsweise in der Form eines schwenkbaren Laserscanners, vorgesehen, der von oben die Struktur des Aufliegers erfasst. Hieraus ergibt sich die in 1 gezeigte Punktwolke aus den Messpunkten M. Die Messpunkte sind hierbei in einem Referenzkoordinatensystem bzw. Weltkoordinatensystem vorgegeben, wobei die Achsen dieses Koordinatensystems in 1 mit A1, A2 und A3 bezeichnet sind. Es soll nunmehr erfindungsgemäß bestimmt werden, wie der Container 1 basierend auf der bekannten Punktwolke auf den Auflieger 2 geeignet abgesetzt werden kann. Hierzu ist neben der 3D-Punktwolke ferner die geometrische Ausdehnung des Containers, gegeben in einem Koordinatensystem des Containers, bekannt.
Um die geeignete Auflageposition zu ermitteln, wird mithilfe eines entsprechenden Rechenmittels eine Simulation der Bewegung des Containers 1 relativ zu dem Auflieger 2 simuliert, wobei die Simulation derart ausgestaltet ist, dass beim Erreichen der Auflageposition die Bewegung des Containers relativ zum Auflieger in einen stationären Zustand übergeht. Dies wird durch die Definition von entsprechenden sensitiven Regionen für den Container erreicht, wie nachfolgend näher erläutert wird.
In der hier beschriebenen Ausführungsform umfasst eine sensitive Region eine Teilmenge S des dreidimensionalen Raums
sowie ein Koordinatensystem _CT_S bezüglich des Containers. Für jede sensitive Region sind Bewegungsregeln bzw. Kraftgenerierungsregeln festgelegt, die weiter unten noch näher erläutert werden. Die Form der sensitiven Region kann beliebig sein, für die praktische Durchführung des Verfahrens ist es vorteilhaft, dass die Teilmenge S des Raums
ein konvexes Polytop ist. Nichtsdestotrotz können als sensitive Regionen auch andere Charakterisierungen von Teilmengen des
vorgenommen werden, insbesondere Kugeln, approximative Volumenmodelle oder endliche Vereinigungen von Kugeln und dergleichen. Das Koordinatensystem einer sensitiven Region ist durch eine homogene 4×4-Transformationsmatrix charakterisiert, wobei homogene Transformationsmatrizen allgemein bekannt sind und die Rotation bzw. Translation in einem dreidimensionalen Raum beschreiben. Die Transformationsmatrix gibt hierbei die Transformation von den Koordinaten der sensitiven Region in die Container-Koordinaten wieder und lautet allgemein wie folgt:
Hierbei ist die Matrix _CR_S eine 3×3-Matrix, welche Rotationen beschreibt, und die Matrix _Ct_S stellt eine 1×3-Matrix dar, das heißt einen dreidimensionalen Vektor, der die Translation des Koordinatenursprungs der sensitiven Region in Bezug auf den Koordinatenursprung des Container-Koordinatensystems beschreibt.
Jede sensitive Region enthält ferner eine Regel zur Herleitung der in der jeweiligen sensitiven Region erzeugten Kraft, wobei die Kraft in den gemäß der Erfindung durchgeführten Simulationen die Bewegungsrichtung einer sensitiven Region beschreibt, wenn Messpunkte M der Punktwolke in die entsprechende sensitive Region eindringen. Erfindungsgemäß wird diese Kraft dabei derart festgelegt, dass bei der Simulation der Bewegung des Containers relativ zu dem Auflieger ein statio närer Zustand erreicht wird, wenn der Container auf dem Auflieger aufliegt. Im Folgenden werden Beispiele für entsprechende Bewegungsregeln gegeben, mit denen eine derartige Konvergenz der Bewegung des Containers in Bezug auf den Auflieger erreicht werden kann. Nichtsdestotrotz ist die Erfindung nicht auf diese Bewegungsregeln beschränkt, und es können auch andere Bewegungsregeln verwendet werden, solange sichergestellt ist, dass hierdurch das Aufliegen des Containers auf dem Auflieger simulierbar ist.
2 zeigt eine Draufsicht von oben auf den Container 1, wobei die Seitenwände des Containers im Schnitt schraffiert wiedergegeben sind. Die einzelnen Seitenwände sind dabei mit den Bezugszeichen 1a, 1b, 1c und 1d bezeichnet. Ferner sind aus 2 im Inneren des Containers liegende sensitive Regionen SR1, SR2, ..., SR8 ersichtlich. Die Regionen SR1 und SR2 grenzen hierbei an die Seitenwand 1a, die Regionen SR3 und SR4 teilen sich die Seitenwand 1b, die Regionen SR5 und SR6 liegen angrenzend zur Seitenwand 1c und die Regionen SR7 und SR8 liegen an der Seitenwand 1d. Beim Eindringen von Messpunkten des Aufliegers 2 in die innen liegenden sensitiven Regionen SR1 bis SR8 werden entsprechende Abstoßungskräfte erzeugt, welche nach innen gerichtet sind und die Bewegung der entsprechenden sensitiven Region und damit des Containers 1 beschreiben. Die einzelnen Kräfte und deren Angriffspunkte sind durch entsprechende, an den jeweiligen sensitiven Regionen angeordnete Pfeile wiedergegeben, von denen beispielhaft einige mit dem Bezugszeichen F bezeichnet sind. Aufgrund der Richtung der Kräfte nach innen ergibt sich beim Eindringen eines Messpunktes in das Innere des Containers ein Wegbewegen des Containers von dem eindringenden Messpunkt, so dass hierdurch eine Abstoßung erzeugt wird.
Neben diesen innen liegenden sensitiven Regionen können gegebenenfalls auch an der Außenseite entsprechende sensitive Regionen vorgesehen sein, welche ebenfalls an die Oberfläche des Containers 1 angrenzen. Für solche sensitive Regionen wird eine entsprechende Anziehungskraft festgelegt, welche durch einen nach außen gerichteten Vektor repräsentiert wird. Bewegt sich nunmehr ein Messpunkt des Aufliegers 2 in eine derartige äußere sensitive Region, erfolgt eine Anziehung hin zur Oberfläche des Containers. Durch die Wechselwirkung der abstoßenden Kräfte innerhalb des Containers und der anziehenden Kräften außerhalb des Containers wird somit eine Konvergenz dahingehend erreicht, dass Messpunkte der Oberflächenstruktur des Aufliegers auf der Oberfläche des Containers während einer Bewegungssimulation zu liegen kommen.
Die soeben beschriebenen äußeren sensitiven Regionen sind in der hier beschriebenen Ausführungsform optional, da das Verfahren auch nur mit den innen liegenden sensitiven Regionen bei der vorliegenden Containerform funktionieren kann, insbesondere wenn der Container in einen sich trichterartig verengenden Bereich des Aufliegers positioniert werden soll. Man macht sich in diesen Fällen die Tatsache zunutze, dass ein Auflieger zum Transport des Containers in den meisten Fällen eine entsprechende trichterartige Verengung zur Führung des Containers aufweist, so dass der Container auch unter initialer Abweichung von einer vorgegebenen Trajektorie zur Ablage der Last zwangsgeführt in eine geeignete Trajektorie geleitet wird, welche in einer vorgegebenen Container-Ablageposition auf dem Auflieger endet. Bei derartigen trichterartigen Strukturen Wechselwirken die Abstoßungskräfte im Inneren des Containers derart miteinander, dass hierdurch eine Bewegung in die Auflageposition des Containers simuliert wird.
3 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Containers der 1, wobei in dieser Ansicht die Seitenwände 1a, 1b und 1d sowie die Containerunterseite 1e und die Containeroberseite 1f ersichtlich sind. Man erkennt, dass die gesamte Seitenwand 1a symmetrisch in die zwei gleich großen sensitiven Regionen SR1 und SR2 aufgeteilt ist. Neben den an die Seitenwände angrenzenden Regionen SR1 bis SR8 weist der Container 1 ferner auch sensitive Regionen auf seinem Boden 1e auf, wie aus 4 ersichtlich ist. 4 zeigt hierbei eine Draufsicht von unten auf dem Boden 1e des Containers 1.
Die Seitenwände des Containers sind hierbei wiederum schraffiert gezeigt und mit den entsprechenden Bezugszeichen 1a bis 1d bezeichnet. Man erkennt, dass der Boden 1e in vier gleich große rechteckige sensitive Regionen SR9, SR10, SR11 und SR12 eingeteilt ist. Es handelt sich hierbei um im Inneren des Containers liegende Regionen, welche an den Boden des Containers angrenzen. Jeder dieser sensitiven Regionen ist wiederum eine Abstoßungskraft zugeordnet, welche senkrecht nach oben gerichtet ist und an einem Angriffspunkt der sensitiven Region angreift. Beim Eindringen eines Messpunktes des Aufliegers 2 in eine solche innen liegende sensitive Region wird somit eine Bewegung des Containers nach oben erzeugt.
5 zeigt eine seitliche Schnittansicht des Containers der 1 im Bereich der Regionen SR9 und SR10 und verdeutlicht die soeben beschriebenen, senkrecht nach oben gerichteten Abstoßungskräfte. Diese Kräfte sind aus 5 ersichtlich und für die Regionen SR9 und SR10 mit dem Bezugszeichen F bezeichnet. Ferner erkennt man in 5, dass neben den im Inneren des Containers liegenden Regionen auch außerhalb des Containers liegende sensitive Regionen SR13 und SR14 vorhanden sind, welche entlang des Bodens 1e gegenüber den innen liegenden sensitiven Regionen angeordnet sind. Im Unterschied zu den innen liegenden sensitiven Regionen erzeugen diese sensitiven Regionen Anziehungskräfte F', welche senkrecht nach unten gerichtet sind. Diese Kräfte bewirken, dass beim Eindringen von Messpunkten in eine außen liegende sensitive Region der Container nach unten bewegt wird. Durch die Wechselwirkung der Anziehungskräfte F' und Abstoßungskräfte F wird analog zu den Seitenwänden wiederum eine Konvergenz der simulierten Bewegung dahingehend erzeugt, dass die Bewegung stationär wird, wenn der Boden des Containers auf der Oberflächenstruktur des Aufliegers zu liegen kommt.
Nachfolgend wird eine Simulation der Bewegung des Containers relativ zum Auflieger unter Berücksichtigung der sensitiven Regionen erläutert, wobei insbesondere die bei der Simulation durchgeführten Transformationen der einzelnen Kräfte bzw. Be wegungsvektoren erläutert werden. In der nachfolgend beschriebenen Simulation wird neben den einzelnen, den sensitiven Regionen zugeordneten Kräften ferner eine Hauptbewegungsrichtung des Containers in Bezug auf den Auflieger festgelegt, wobei diese Hauptbewegungsrichtung die auf den Container wirkende Schwerkraft simuliert. Eine Bewegung entlang der Schwerkraftrichtung findet hierbei so lange statt, wie keine Messpunkte des Aufliegers den Container von unten stützen. Vorzugsweise kann die Regel zur Bewegung entlang der Schwerkraft wiederum mit einer sensitiven Region verknüpft sein, welche in aller Regel unter dem Container angeordnet ist, wobei das Koordinatensystem der sensitiven Region seinen Ursprung _Ct_S in der Mitte desjenigen Oberflächenteils der sensitiven Region hat, der auf der Oberfläche des Containers liegt. Wenn nun in dieser sensitiven Region kein Punkt des Aufliegers liegt, dann wird die Schwerkraft direkt in Referenz- bzw. Weltkoordinaten erzeugt als (0 0 g)^T.
Für die im Vorangegangenen erläuterten Abstoßungskräfte hat das entsprechende Koordinatensystem der jeweiligen Abstoßungskraft seinen Ursprung _Ct_S in der Mitte desjenigen Oberflächenbereichs der sensitiven Region, welcher auf der Oberfläche des Containers liegt. Für jeden, in Koordinaten der sensitiven Region angegebenen Punkt _SP_i der Punktwolke des Aufliegers, welcher in der entsprechenden sensitiven Region liegt, wird in der hier beschriebenen Ausführungsform der Anteil in Richtung des Normalvektors n_k des an die sensitive Region angrenzenden Oberflächenbereichs als Betrag einer Kraft bzw. als Bewegungsrichtungsvektor aufgefasst. Für den sich insgesamt für alle Messpunkte ergebenden Kraftvektor _SF ergibt sich hierdurch die translatorische Komponente der Kraft im Koordinatensystem der sensitiven Region als folgende Summe:
m bezeichnet hierbei die Anzahl an Messpunkten innerhalb der entsprechenden sensitiven Region, und gegebenenfalls kann der resultierende Kraftvektor als Mittelwert über alle Messpunkte wie folgt berechnet werden:
Analog zur soeben beschriebenen Abstoßungskraft wird die Anziehungskraft beschrieben, welche insbesondere sensitiven Regionen außerhalb des Containers zugeordnet ist und beispielhaft als F' in 5 bezeichnet ist. Die nach den obigen Regeln erzeugten Kräfte werden schließlich zum Ermitteln der resultierenden Gesamtbewegung des Containers miteinander überlagert. Im Folgenden werden zwei Methoden der Kraftüberlagerung beschrieben.
Gemäß der ersten Methode der Kraftüberlagerung werden aus den Abstoßungs- bzw. Anziehungskräfte der sensitiven Regionen Krafteinwirkungen auf den Container errechnet, und die Schwerkraft wird als translatorische Kraft ohne weitere Transformation auf die translatorischen Kräfte kumuliert. Bei dieser Variante wird davon ausgegangen, dass auf dem Auflieger keine speziellen Führungen vorliegen, in welche sich ein herabsinkender Container hineinbewegen soll. Bei der Durchführung der ersten Methode werden zunächst die oben beschriebenen Kraftbeiträge, welche als Tupel (_SF_SP) dargestellt sind, in geeigneter Weise in das Koordinatensystem des Containers transformiert. Hierbei stellt in dem Tupel (_SF_SP) die Komponente _SF den Kraftvektor dar, und die Komponente _SP ist der Angriffspunkt der Kraft, beides gegeben in dem Koordinatensystem der sensitiven Region S. In der hier beschriebenen Variante werden nunmehr der Kraftvektor und der Angriffspunkt der Kraft im Container-Koordinatensystem mithilfe der oben definierten Transformation _CT_S ermittelt. Insbesondere lautet hierbei der Kraftvektor in Container-Koordinaten wie folgt: CF = CRS·SF
Demgegenüber ergibt sich der Angriffspunkt der Kraft in Container-Koordinaten durch folgende Transformation: CP = CTS·SP
Aus dem Kraftvektor _CF wird nunmehr eine translatorische Komponente _CF_t' der Kraft in Container-Koordinaten bestimmt, wobei in der hier beschriebenen Variante diese translatorische Komponente halb so groß gewählt ist wie der obige Kraftvektor _CF, d. h. es gilt:
Demgegenüber wird als rotatorische Komponente in Container-Koordinaten ein normiertes Kreuzprodukt aus der soeben beschriebenen translatorischen Kraftkomponente und dem oben definierten Translationsvektor _Ct_S wie folgt bestimmt:
Hierbei ist das Bewegungszentrum des Containers der Ursprung des Container-Koordinatensystems.
Schließlich werden die Kräfte aus allen sensitiven Regionen in Container-Koordinaten kumuliert, gegebenenfalls mit Mittelwertbildung. Die rotatorische und translatorische Komponente ohne bzw. mit Mittelwertbildung des resultierenden Gesamtbewegungsvektors lautet dann wie folgt:
n entspricht dabei der Anzahl an sensitiven Regionen.
Die rotatorische Komponente des Gesamtbewegungsvektors wird in eine entsprechende Rotationsmatrix umgesetzt, wobei diese Umwandlung weiter unten beschrieben wird.
Schließlich werden die in Container-Koordinaten angegebenen Kraftkomponenten _CF_t und _CF_r noch in das Referenzkoordinatensystem transformiert. Hierzu ist die homogene Transformationsmatrix von Container-Koordinaten in Referenz/Welt-Koordinaten vorgegeben. Diese 4×4 Matrix lautet wie folgt:
Die Matrix beschreibt die Lage und Orientierung des Containers in dem Referenz- bzw. Weltkoordinatensystem. Hieraus ergibt sich die Transformation der rotatorischen Kraftkomponente in Weltkoordinaten wie folgt: WFr = WRC·CFr
Die translatorische Kraftkomponente in Weltkoordinaten wird mithilfe folgender Berechnung erhalten: WFt = WRC·CFt
Die rotatorische Komponente der auf den Container wirkenden Kraft wird durch die Rotationsachse der durchgeführten Rotation als Vektor wie folgt repräsentiert: WFr = ω = (ωxωyωz)
Der positive Rotationswinkel wird hierbei durch die Länge dieses Vektors ξ = ||ω|| repräsentiert. Ausgehend von diesem Vektor wird die Rotationsmatrix zur Beschreibung der Rotation nach der bekannten Rodriguez-Formel wie folgt berechnet: R = Id + sin(ξ)·Ω + (1 - cos(ξ))·Ω2
Hierbei stellt R die Rotationsmatrix dar und Id ist die Einheitsmatrix. Ferner ist Ω eine schiefsymmetrische Matrix, welche wie folgt lautet:
Basierend auf der Matrix R können dann die Rotationen von Punkten im Weltkoordinatensystem ermittelt werden.
Mithilfe der soeben dargelegten Transformationen werden nunmehr die Bewegungen des Containers iterativ simuliert, wobei als Ergebnis in jedem Iterationsschritt eine neue Position des Containers mithilfe der oben dargelegten rotatorischen und translatorischen Kraftkomponenten bestimmt wird. Die Kraftkomponenten sind hierbei Vektoren, welche angeben, wie der Container im jeweiligen Iterationsschritt gedreht bzw. verschoben werden soll. Aufgrund der entsprechenden Definition von Bewegungsregeln basierend auf sensitiven Regionen erhält man schließlich einen stationären Zustand der Bewegung, wenn die Unterseite des Containers auf dem Auflieger aufliegt. Eine entsprechende Simulation dieser Bewegung ist in den 6A bis 6C verdeutlicht.
Die 6A bis 6C zeigen in perspektivischer Ansicht im Referenzkoordinatensystem eine Bewegung des Containers 1 nach unten auf den Auflieger 2. Hierbei sind solche Messpunkte des Containers in den einzelnen Figuren wiedergegeben, welche nicht auf der Unterseite des Containers liegen. 6A zeigt hierbei einen Iterationsschritt, bei dem der Container noch weit von der Punktwolke des Aufliegers 2 entfernt ist. Auf grund der simulierten Schwerkraft erfolgt eine Bewegung des Containers weiter nach unten. 6B zeigt hierbei einen Iterationsschritt, bei dem der Container schon fast auf dem Auflieger „gelandet" ist. Dabei werden einige Messpunkte, die bereits in den Container eingedrungen sind, wieder abgestoßen und andere Messpunkte, welche in äußeren sensitiven Regionen auf der Unterseite des Bodens liegen, werden angezogen. 6C zeigt schließlich den Endzustand der Bewegung, bei der angezogene und abgestoßene Messpunkte nunmehr am bzw. dicht an der Unterseite des Containers liegen.
Anstatt der oben beschriebenen ersten Methode zur Berechnung der Bewegung des Containers kann auch eine zweite Methode eingesetzt werden. Diese Methode wird insbesondere dann verwendet, wenn der Auflieger entsprechende Mulden aufweist, in die der Container sich hineinbewegen soll. Die Verwendung der ersten Methode könnte in einem solchen Fall unter Umständen dazu führen, dass der Container nicht in der Mulde bzw. verkippt in der Mulde zu liegen kommt. Um eine derartige Situation zu umgehen, wird eine zwangsgeführte Krafteinwirkung festgelegt, welche im Falle, dass Messpunkte des Aufliegers in eine sensitive Region eindringen, nur noch eine Translation des Containers in der Horizontalen Referenz bzw. eine Rotation um die vertikale Achse im Referenzkoordinatensystem erlaubt. Es liegt somit eine Zwangsführung der Bewegung im Referenzkoordinatensystem vor, wobei diese Zwangsführung durch die folgende Modifikation der rotatorischen und translatorischen Komponenten der Krafteinwirkung auf den Container erreicht wird:
Gegebenenfalls können zur Bestimmung der Kräfte beim Eintreten von Messpunkten in sensitive Regionen noch zwei weitere Mechanismen verwendet werden. Gemäß einem ersten Mechanismus werden die Beträge der Kräfte reduziert, wenn die Bewegung sich im Mittelwert verringert. Dies dient dazu, auftretende Oszillationen der Bewegung zu dämpfen, wodurch sichergestellt wird, dass für beliebige Bewegungsgeschwindigkeiten auch eine Ruhelage der Bewegung erreicht wird, welche wiederum die Auflageposition des Containers spezifiziert. Ferner kann bei diesem Mechanismus auch das Erreichen der Ruhelage sehr gut dadurch festgestellt werden, dass die Bewegung absolut einen Schwellwert unterschreitet. Bei Unterschreiten des Schwellwerts wird somit die Simulation beendet, und die zu diesem Zeitpunkt vorliegende Position des Containers wird als Auflageposition bestimmt.
Gemäß einem zweiten Mechanismus wird die Größe der sensitiven Regionen entsprechend der Bewegung angepasst. Z. B. werden die sensitiven Regionen unter dem Container, welche die Stützung des Containers durch den Auflieger modellieren, mit abnehmender Bewegungsgeschwindigkeit reduziert, insbesondere nimmt die Dicke der sensitiven Regionen ab. Als minimale Dicke können beispielsweise 2 cm festgelegt werden, in Übereinstimmung mit den statistischen Eigenschaften der Entfernungsmessung mittels eines Laserscanners. Damit wäre erreicht, dass im Wesentlichen nur die Punkte des Aufliegers, die mit dem Container Kontakt haben, für die Berechnung der resultierenden Kraft herangezogen werden.
Wie sich aus den obigen Ausführungen ergibt, wird erfindungsgemäß basierend auf einer gemessenen Punktwolke eines Aufliegers durch eine entsprechende Simulation die Auflageposition des Containers auf dem Auflieger bestimmt. Die bestimmte Auflageposition wird insbesondere für die Steuerung einer Transportvorrichtung des Containers verwendet, wobei die Transportvorrichtung den Container derart verfährt, dass der Container in der Auflageposition zur Ruhe kommt. Erfindungsgemäß wird hierdurch insbesondere ein Transport eines Containers auf beliebige Auflieger ermöglicht, indem zunächst die Struktur des Aufliegers mithilfe eines entsprechenden Scanners ermittelt wird und anschließend die oben beschriebene Simulati on zur Bestimmung der Auflageposition durchgeführt wird. Diese Position kann dann durch eine entsprechende Steuerung der Transportvorrichtung für den Container angefahren werden.

Claims

Verfahren zur rechnergestützten Bestimmung der Auflageposition einer Last (1) auf einem Lastaufnahmemittel (2), wobei die Struktur des Lastaufnahmemittels (2) als eine Vielzahl von dreidimensionalen Messpunkten (M) in einem Referenzkoordinatensystem und die Abmessungen der Last vorgegeben sind, bei dem: – zumindest ein Teil der Oberfläche der Last (1) in Oberflächenbereiche aufgeteilt wird, wobei jedem Oberflächenbereich zumindest eine dreidimensionale sensitive Region (SR1, ..., SR14) zugeordnet wird; – für jede sensitive Region (SR1, ..., SR14) eine oder mehrere Bewegungsregeln festgelegt werden, wobei die Bewegungsregeln für eine jeweilige sensitive Region (SR1, ..., SR14) eine Bewegung des Oberflächenbereichs, dem die jeweilige sensitive Region (SR1, ..., SR14) zugeordnet ist, bei Eindringen von Messpunkten (M) des Lastaufnahmemittels (2) in die jeweilige sensitive Region (SR1, ..., SR14) definieren; – eine dreidimensionale Bewegung der Last (1) relativ zu dem Lastaufnahmemittel (2) unter Berücksichtigung der Bewegungsregeln simuliert wird, wobei die Bewegungsregeln derart ausgestaltet sind, dass die simulierte Bewegung der Last (1) in einen stationären Zustand konvergiert, in dem die Last (1) auf dem Lastaufnahmemittel (2) aufliegt; – wenn die simulierte Bewegung der Last (1) den stationären Zustand erreicht, die erreichte Position der Last im Referenzkoordinatensystem als Auflageposition bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein stationärer Zustand der Bewegung der Last (1) dann festgestellt wird, wenn sich die Position der Last (1) in einem vorbestimmten Zeitraum nicht über ein vorgegebenes Maß hinaus verändert.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die wenigstens eine, einem Oberflächenbereich zugeordnete sensitive Region (SR1, ..., SR14) eine erste, an den Oberflächenbereich angrenzende und außerhalb der Last (1) liegende Region und/oder eine zweite, an den Oberflächenbereich angrenzende und innerhalb der Last (1) liegende Region umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die eine oder mehreren Bewegungsregeln für eine jeweilige erste Region derart festgelegt sind, dass bei Eindringen von Messpunkten (M) in die erste Region eine Anziehungskraft (F') ausgeübt wird, welche die Last (1) derart bewegt, dass die eindringenden Messpunkte (M) sich in die erste Region hineinbewegen.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die eine oder mehreren Bewegungsregeln für eine jeweilige zweite Region derart festgelegt sind, dass bei Eindringen von Messpunkten (M) in die zweite Region eine Abstoßungskraft (F) ausgeübt wird, welche die Last (1) derart bewegt, dass die eindringenden Messpunkte (M) sich aus der zweiten Region herausbewegen.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, bei dem die Anziehungs- und/oder Abstoßungskraft (F', F) in Richtung der Normalen des Oberflächenbereichs wirkt, dem die erste und/oder zweiten sensitive Region zugeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem die Anziehungs- und/oder Abstoßungskraft (F', F) umso größer ist, je mehr Messpunkte (M) in die jeweilige erste und/oder zweite sensitive Region eindringen und/oder je tiefer die Messpunkte in die jeweilige erste und/oder zweite sensitive Region eindringen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die eine oder mehreren Bewegungsregeln für eine jeweilige sensitive Region (SR1, ..., SR14) gegeben sind durch Messpunkt-Bewegungsvektoren im Koordinatensystem der sensitiven Region (SR1, ..., SR14), wobei die Messpunkt-Bewegungsvektoren an jedem, innerhalb der jeweiligen sensitiven Region (SR1, ..., SR14) liegenden Messpunkt (M) des Lastaufnahmemittels (2) angreifen.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem aus den Messpunkt-Bewegungsvektoren ein resultierender Bewegungsvektor der sensitiven Region (SR1, ..., SR14) im Koordinatensystem der sensitiven Region (SR1, ..., SR14) ermittelt wird, wobei anschließend der resultierende Bewegungsvektor (F', F) in das Koordinatensystem der Last (1) transformiert wird.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem aus den transformierten Bewegungsvektoren aller sensitiver Regionen (SR1, ..., SR14) der Last (1) ein resultierender Gesamtbewegungsvektor der Last (1) im Koordinatensystem der Last (1) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Gesamtbewegungsvektor der Last (1) derart ermittelt wird, dass jeder transformierte Bewegungsvektor in eine translatorische und rotatorische Bewegungskomponente im Koordinatensystem der Last (1) umgewandelt wird und aus den rotatorischen und translatorischen Bewegungskomponenten von allen transformierten Bewegungsvektoren die rotatorische und translatorische Bewegungskomponente des Gesamtbewegungsvektors der Last (1) im Koordinatensystem der Last (1) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die translatorischen und rotatorischen Bewegungskomponenten des Gesamtbewegungsvektors der Last (1) in das Referenzkoordinatensystem umgerechnet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehende Ansprüche, bei dem die simulierte dreidimensionale Bewegung der Last (1) relativ zu dem Lastaufnahmemittel (2) eine Hauptbewegungsrichtung umfasst, in die sich die Last (1) relativ zum Lastaufnahmemittel (2) bewegt, wenn keine Messpunkte (M) in die sensitiven Regionen (SR1, ..., SR14) eindringen.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Hauptbewegungsrichtung die Schwerkraft simuliert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für die simulierte Bewegung der Last (1) relativ zum Lastaufnahmemittel (2) eine Bewegungseinschränkung festgelegt wird, welche nur vorbestimmte Bewegungen der Last (1) im Referenzkoordinatensystem bei Eindringen von Messpunkten (M) in die sensitiven Regionen (SR1, ..., SR14) erlaubt.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die erlaubten vorbestimmten Bewegungen eine Drehung um eine vertikale Achse und eine Translation in der horizontalen Ebene des Referenzkoordinatensystems sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bewegungsregeln und/oder die Größe der sensitiven Regionen (SR1, ..., SR14) in Abhängigkeit von Parametern der simulierten Bewegung, insbesondere in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der simulierten Bewegung, modifiziert werden.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die Bewegung der jeweiligen Oberflächenbereiche vermindert wird und/oder die Größe der sensitiven Regionen (SR1, ..., SR14) verkleinert wird, je geringer die Geschwindigkeit der simulierten Bewegung ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die sensitiven Regionen (SR1, ..., SR14) konvexe Polytope umfassen.
Verfahren nach einem der vorhergehende Ansprüche, bei dem die Last einen im Wesentlichen quaderförmigen Körper umfasst, insbesondere einen Container.
Verfahren nach Anspruch 20, bei dem die sensitiven Regionen (SR1, ..., SR14) des quaderförmigen Körpers eine oder mehrere untere Regionen entlang des Bodens (1e) des quaderförmigen Körpers umfassen, wobei die unteren Regionen zumindest eine außerhalb des Körpers liegende und an den Boden (1e) angrenzende Region und zumindest eine innerhalb des Körpers liegende, an den Boden angrenzende Region umfassen.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, bei dem die sensitiven Regionen (SR1, ..., SR14) des quaderförmigen Körpers eine oder mehrere seitliche Regionen entlang jeder Seitenfläche (1a, 1b, 1c, 1d) des quaderförmigen Körpers umfassen, wobei die seitlichen Regionen zumindest eine außerhalb des Körpers liegende und an die jeweilige Seitenwand (1a, 1b, 1c, 1d) angrenzende Region und zumindest eine innerhalb des Körpers liegende und an die jeweilige Seitenwand (1a, 1b, 1c, 1d) angrenzende Region umfassen.
Verfahren nach einem der vorhergehende Ansprüche, bei dem das Lastaufnahmemittel (2) einen Auflieger eines Transportmittels, insbesondere eines Lastkraftwagens oder eines Schienenfahrzeugs oder einer Transporteinrichtung einer Automatisierungsanlage, insbesondere einer Fertigungsstraße, umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Messpunkte (M) des Lastaufnahmemittel (2) mit einer optischen Scan-Einrichtung, insbesondere einem Laserscanner, ermittelt sind.
Verfahren zum Ablegen einer Last (1) auf einem Lastaufnahmemittel (2), bei dem: – die Auflageposition der Last (1) auf dem Lastaufnahmemittel (2) mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche bestimmt wird; – die Last (1) mit einer Transporteinrichtung in die bestimmte Auflageposition bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 25, ferner umfassend einen Schritt des Ermittelns von dreidimensionalen Messpunkten (M) des Lastaufnahmemittels (2), insbesondere durch optisches Scannen des Lastaufnahmemittels (2), zur Verarbeitung in dem Verfahren zur Bestimmung der Auflageposition der Last (1) auf dem Lastaufnahmemittel (2).
Vorrichtung zum Ablegen einer Last (1) auf einem Lastaufnahmemittel (2), umfassend: – ein Mittel zur Bestimmung von dreidimensionalen Messpunkten (M), welche die Struktur des Lastaufnahmemittels (2) beschreiben; – ein Rechenmittel zur Bestimmung die Auflageposition der Last (1) auf dem Lastaufnahmemittel (2) mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24; – eine Transporteinrichtung zum Bewegen der Last (1) in die bestimmte Auflageposition.
Vorrichtung nach Anspruch 27, bei der das Mittel zur Bestimmung von dreidimensionalen Messpunkten (M) eine optische Scan-Einrichtung, insbesondere einen Laserscanner, umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, bei der die Transporteinrichtung einen Hebekran umfasst.
Computerprogrammprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung eines Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, wenn das Programm auf einem Rechner läuft.