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DE102015213557A1 - Method and system for creating a three-dimensional model of a production environment - Google Patents

Method and system for creating a three-dimensional model of a production environment Download PDF

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DE102015213557A1
DE102015213557A1 DE102015213557.8A DE102015213557A DE102015213557A1 DE 102015213557 A1 DE102015213557 A1 DE 102015213557A1 DE 102015213557 A DE102015213557 A DE 102015213557A DE 102015213557 A1 DE102015213557 A1 DE 102015213557A1
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DE
Germany
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pointing element
laser scanner
production environment
production
information
Prior art date
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Pending
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DE102015213557.8A
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German (de)
Inventor
Christian Patron
Matthias Schindler
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Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Erstellen eines dreidimensionalen Modells einer Produktionsumgebung (1) mit einer Anzahl an Produktionsressourcen (2, 3, 4). In einem Schritt a) wird eine ein- oder mehrmalige Abtastung der Produktionsumgebung (1) mit einem Laserscanner (5) durchgeführt, wobei bei jeder Abtastung eine diskrete Menge von dreidimensional verteilten Abtastpunkten der Produktionsumgebung (1) ermittelt wird. In einem Schritt b) erfolgt die Anordnung eines mobilen Zeigeelements (7) in der Produktionsumgebung (1), wobei das Zeigeelement (7) einer bestimmten Position (10) in der Produktionsumgebung (1) zugeordnet ist, welche durch den Laserscanner (5) bei einer weiteren Abtastung mittelbar über die Erfassung des Zeigeelements (7) erfassbar ist. Schließlich wird in einem Schritt c) eine Oberflächengeometrie der Produktionsumgebung (1) ermittelt aus der diskreten Menge von dreidimensional verteilten Abtastpunkten und einer der bestimmten Position (10) zugeordneten Information, wobei die der bestimmten Position (10) zugeordnete Information zumindest Geometriedaten der bestimmten Position (10) umfasst.The invention describes a method for creating a three-dimensional model of a production environment (1) with a number of production resources (2, 3, 4). In a step a), a one or more sampling of the production environment (1) is carried out with a laser scanner (5), with each sampling a discrete set of three-dimensionally distributed sampling points of the production environment (1) is determined. In a step b), a mobile pointing element (7) is arranged in the production environment (1), the pointing element (7) being associated with a specific position (10) in the production environment (1) provided by the laser scanner (5) a further scan indirectly via the detection of the pointing element (7) can be detected. Finally, in a step c), a surface geometry of the production environment (1) is determined from the discrete set of three-dimensionally distributed sampling points and information associated with the determined position (10), the information associated with the determined position (10) comprising at least geometry data of the determined position (10). 10).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen eines dreidimensionalen Modells einer Produktionsumgebung mit einer Anzahl an Produktionsressourcen. Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen Laserscanner, ein mobiles Zeigeelement und ein System zum Erstellen eines dreidimensionalen Modells, welches einen erfindungsgemäßen Laserscanner und ein erfindungsgemäßes mobiles Zeigeelement umfasst. The invention relates to a method for creating a three-dimensional model of a production environment with a number of production resources. The invention further relates to a laser scanner, a mobile pointing element and a system for creating a three-dimensional model comprising a laser scanner according to the invention and a mobile pointing element according to the invention.

Laserscanning oder Laserabtastung bezeichnet das zeilen- oder rasterartige Überstreichen von Oberflächen oder Körpern mit einem Laserstrahl, um diese zu vermessen, zu bearbeiten oder um ein Bild zu erzeugen. Sensoren, die den Laserstrahl entsprechend ablenken, heißen Laserscanner. Ein Laserscanner besteht aus einem Scan- oder Abtastkopf und einer Treiber- und Ansteuerelektronik. Beim Laserscanning wird die Oberflächengeometrie von Gegenständen, z.B. mittels Pulslaufzeit, Phasendifferenz im Vergleich zu einer Referenz oder durch Triangulation von Laserstrahlen, digital erfasst. Dabei entsteht eine diskrete Menge von Abtastpunkten, die als Punktwolke bezeichnet wird. Die Koordinaten der gemessenen Punkte werden aus den Winkeln und der Entfernung in Bezug zu einem Ursprung, z.B. dem Standort des Laserscanners, ermittelt. Das dreidimensionale Laserscanning liefert als Ergebnis eine dreidimensionale Punktwolke und somit ein vollständiges Abbild einer Messszene. Anhand der Punktwolke werden beispielsweise Einzelmaße, wie z.B. Längen und Winkel, bestimmt oder es wird aus ihr eine geschlossene Oberfläche konstruiert und zur Visualisierung verwendet. Dadurch ist es beispielsweise möglich, im Umfeld von Produktionsanlagen, ein vollständiges dreidimensionales Modell der Produktionsumgebung mit einer darin angeordneten Anzahl an Produktionsressourcen zu erstellen. Produktionsressourcen können beispielsweise Roboter, Maschinen, Werkzeuge, Wände, Säulen, Träger oder andere Gegenstände sein. Laser scanning or laser scanning refers to the line or raster-like sweeping of surfaces or bodies with a laser beam in order to measure, process or create an image. Sensors that deflect the laser beam accordingly are called laser scanners. A laser scanner consists of a scanning or scanning head and a driver and control electronics. In laser scanning, the surface geometry of objects, e.g. by means of pulse transit time, phase difference in comparison to a reference or by triangulation of laser beams, recorded digitally. This results in a discrete set of sampling points, which is referred to as a point cloud. The coordinates of the measured points are determined from the angles and the distance with respect to an origin, e.g. the location of the laser scanner. As a result, three-dimensional laser scanning yields a three-dimensional point cloud and thus a complete image of a measurement scene. On the basis of the point cloud, for example, individual dimensions, such as Lengths and angles, determined or it is constructed from a closed surface and used for visualization. This makes it possible, for example, to create a complete three-dimensional model of the production environment with a number of production resources arranged therein in the vicinity of production plants. Production resources can be, for example, robots, machines, tools, walls, columns, carriers or other objects.

Ein Problem der Erstellung eines dreidimensionalen Modells besteht darin, dass es erforderlich ist, den Laserscanner derart zu platzieren, dass möglichst alle Abschattungen kompensiert werden können. Ist dies nicht möglich, sind mehrere Messungen von unterschiedlichen Messorten durchzuführen und die jeweiligen Punktwolken miteinander zu kombinieren. A problem of creating a three-dimensional model is that it is necessary to place the laser scanner in such a way that as far as possible all shadowing can be compensated. If this is not possible, several measurements must be taken from different measuring locations and the respective point clouds combined.

Ein Verfahren zur Detektion bzw. Lageerkennung von bekannten Objekten ist beispielsweise aus der EP 0 364 614 A1 bekannt. Als Kriterium für die Erkennung der Lage und Orientierung des bekannten Körpers bezüglich einer Referenzlage wird die Berechnung der Trägheitsmomente der Schnittlinie zwischen einer Körperoberfläche eines Messobjekts, das der an sich bekannter Körper ist, und einem virtuellen Volumenprimitiv, sowie einer daran anschließenden Hauptachsentransformation genutzt. Auch dieses Verfahren kann jedoch nicht das Problem von Abschattungen bei einer Abtastung berücksichtigen und erfordert mehrfache Messungen von unterschiedlichen Messorten und deren Kombination. A method for detection or position detection of known objects is for example from the EP 0 364 614 A1 known. As a criterion for the recognition of the position and orientation of the known body with respect to a reference position, the calculation of the moments of inertia of the line of intersection between a body surface of a measurement object, which is the known body, and a virtual volume primitive, and a subsequent main axis transformation is used. However, this method, too, can not address the problem of shadowing in a scan and requires multiple measurements of different measurement locations and their combination.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, das die Erstellung eines dreidimensionalen Modells einer Umgebung, insbesondere einer Produktionsumgebung mit einer Anzahl an Produktionsressourcen, auf einfachere Weise mit größerer Präzision ermöglicht. It is an object of the present invention to provide a method which enables the creation of a three-dimensional model of an environment, in particular a production environment with a number of production resources, in a simpler manner with greater precision.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Laserscanner und weitere Hilfsmittel anzugeben, welche die effiziente Durchführung des Verfahrens ermöglichen. Another object of the invention is to provide a laser scanner and other tools that enable the efficient implementation of the method.

Es ist schließlich Aufgabe der Erfindung, ein System zum Erstellen eines dreidimensionalen Modells einer Umgebung anzugeben, welches die Durchführung des Verfahrens mit hoher Effizienz und geringem Aufwand erlaubt. It is finally an object of the invention to provide a system for creating a three-dimensional model of an environment, which allows the implementation of the method with high efficiency and little effort.

Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruches 1, ein Computerprogrammprodukt gemäß den Merkmalen des Anspruches 17, ein mobiles Zeigeelement gemäß den Merkmalen des Anspruches 18, einen Laserscanner gemäß den Merkmalen des Anspruches 21 und ein System gemäß den Merkmalen des Anspruches 22. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. These objects are achieved by a method according to the features of claim 1, a computer program product according to the features of claim 17, a mobile pointing element according to the features of claim 18, a laser scanner according to the features of claim 21 and a system according to the features of claim 22 Advantageous embodiments emerge from the dependent claims.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Erstellen eines dreidimensionalen Modells einer Produktionsumgebung mit einer Anzahl an Produktionsressourcen. Das Verfahren umfasst die Schritte:

  • a) ein- oder mehrmalige Abtastung der Produktionsumgebung mit einem Laserscanner, wobei bei jeder Abtastung eine Menge von dreidimensional verteilten Abtastpunkten der Produktionsumgebung ermittelt wird;
  • b) Anordnung eines mobilen Zeigeelements in der Produktionsumgebung, wobei das Zeigeelement einer bestimmten Position in der Produktionsumgebung, insbesondere einer der Produktionsressourcen, zugeordnet ist, welche durch den Laserscanner bei einer weiteren Abtastung, insbesondere ausschließlich, mittelbar über die Erfassung des Zeigeelements erfassbar ist; und
  • c) Ermittlung einer Oberflächengeometrie der Produktionsumgebung, insbesondere einer jeweiligen Oberflächengeometrie der Anzahl an Produktionsressourcen der Produktionsumgebung, aus der diskreten Menge von dreidimensional verteilten Abtastpunkten und einer der bestimmten Position zugeordneten Information, wobei die der bestimmten Position zugeordnete Information zumindest Geometriedaten, welche durch die Abtastung nicht erfassbar sind, der bestimmten Position umfasst.
The object is achieved by a method for creating a three-dimensional model of a production environment with a number of production resources. The method comprises the steps:
  • a) one or more sampling of the production environment with a laser scanner, wherein each sample a set of three-dimensionally distributed sampling points of the production environment is determined;
  • b) arranging a mobile pointing element in the production environment, wherein the pointing element is assigned to a specific position in the production environment, in particular one of the production resources, which is detectable by the laser scanner in a further scan, in particular exclusively, indirectly via the detection of the pointing element; and
  • c) determining a surface geometry of the production environment, in particular a respective surface geometry of the number of production resources of the production environment, from the discrete set of three-dimensionally distributed sampling points and one of the determined Information associated with position, wherein the information associated with the particular position comprises at least geometry data, which are not detectable by the scan, the determined position.

Unter einer bestimmten Position wird in der vorliegenden Beschreibung ein singulärer Punkt der Produktionsumgebung bzw. einer Produktionsressource als auch ein räumlicher Bereich in der Produktionsumgebung bzw. der Produktionsressource verstanden. In the present description, a specific position is understood to mean a singular point of the production environment or a production resource as well as a spatial area in the production environment or the production resource.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren interagieren der Laserscanner und das mobile Zeigeelement. Der Laserscanner dient in herkömmlicher Weise dazu, die Produktionsumgebung und die darin befindlichen Produktionsressourcen, wie z.B. Bearbeitungswerkzeuge, Maschinen, Roboter ebenso wie bauliche Elemente, z.B. Pfosten, Träger, usw., dreidimensional zu erfassen. Aufgrund von Abschattungen ist der Laserscanner nicht in der Lage ist, den Bereich der Produktionsumgebung vollständig zu erfassen, um daraus die vollständige Oberflächengeometrie der Produktionsumgebung zu ermitteln. Eine Abschattung ist dann gegeben, wenn zwischen dem Laserscanner und einem abzutastenden Gegenstand ein anderer, ebenfalls abzutastender Gegenstand angeordnet ist. Es ist vorgesehen, Informationen zu solchen, durch den Laserscanner nicht erfassbaren Bereichen mittels des mobilen Zeigeelements in die durch den Laserscanner erfassten Daten zu integrieren. Durch das mobile Zeigeelement können die durch den Laserscanner nicht unmittelbar erfassbaren bestimmten Positionen referenziert werden. Dadurch, dass das mobile Zeigeelement durch den Laserscanner bei einer Abtastung erfassbar ist, ist dieser in der Lage, auf die nicht unmittelbar erfassbare bestimmte Position zu referenzieren. In the method according to the invention, the laser scanner and the mobile pointing element interact. The laser scanner conventionally serves to control the production environment and the production resources therein, e.g. Machining tools, machines, robots as well as structural elements, e.g. Post, beam, etc., to capture three-dimensional. Due to shadowing, the laser scanner is unable to fully capture the area of the production environment to determine the full surface geometry of the production environment. A shading is given when another, also scanned object is arranged between the laser scanner and an object to be scanned. It is envisaged to integrate information about such areas, which can not be detected by the laser scanner, by means of the mobile pointing element into the data acquired by the laser scanner. By means of the mobile pointing element, the specific positions not directly detectable by the laser scanner can be referenced. Because the mobile pointing element can be detected by the laser scanner during a scan, it is able to refer to the specific position that can not be detected directly.

Dadurch ist es möglich, den bestimmten Positionen zugeordnete Informationen zu ermitteln und bei der Ermittlung der Oberflächengeometrie zu berücksichtigen. Dadurch kann z.B. der für den Laserscanner nicht sichtbare Bereich einer Produktionsressource bei der Ermittlung der Oberflächengeometrie rechnerisch durch Verarbeitung der zugeordneten Information ergänzt werden. This makes it possible to determine the information assigned to specific positions and to take it into account when determining the surface geometry. Thereby, e.g. the area of a production resource which is not visible to the laser scanner when calculating the surface geometry can be computationally supplemented by processing the associated information.

Gemäß einer Ausgestaltung kann der Schritt a) der ein- oder mehrmaligen Abtastung der Produktionsumgebung vor der Anordnung des mobilen Zeigeelements in Schritt b) und der darauffolgenden weiteren Abtastung durchgeführt werden. Alternativ ist es möglich, die Schritte a) und b) gleichzeitig durchzuführen, wobei dann die weitere Abtastung des Schritts b) einer Abtastung des Schritts a) entspricht. According to one embodiment, step a) of one or more sampling of the production environment may be performed prior to the placement of the mobile pointing element in step b) and the subsequent further scan. Alternatively, it is possible to carry out steps a) and b) simultaneously, in which case the further sampling of step b) corresponds to a sampling of step a).

Um eine möglichst präzise Oberflächengeometrie der Produktionsumgebung, und insbesondere einer jeweiligen Oberflächengeometrie der Anzahl an Produktionsressourcen der Produktionsumgebung ermitteln zu können, ist es zweckmäßig, wenn die dem Zeigeelement zugeordnete Position neben Geometriedaten Bewegungsdaten einer Produktionsressource in örtlicher und/oder zeitlicher Hinsicht umfasst. Während Geometriedaten beispielsweise die räumliche Ausdehnung einer Produktionsressource umfassen, so dass nicht nur derjenige durch den Laserscanner abgetastete Bereich der Produktionsressource in der Oberflächengeometrie erzeugt werden kann, berücksichtigen Bewegungsdaten die von einer Produktionsressource während ihres Betriebs ausgeführten Bewegungen und deren räumliche Erstreckung. Dabei ist es nicht erforderlich, dass die Abtastung der Produktionsressource während des Betriebs der Produktionsressource erfolgt. In order to be able to determine as precise a surface geometry as possible of the production environment, and in particular a respective surface geometry of the number of production resources of the production environment, it is expedient if the position assigned to the pointing element comprises not only geometry data but also movement data of a production resource in local and / or temporal terms. For example, while geometry data includes the spatial extent of a production resource such that not only the area of the production resource scanned by the laser scanner can be created in the surface geometry, motion data accounts for the movements and spatial extent of a production resource during its operation. It is not necessary for the production resource to be scanned during production resource operation.

Vielmehr kann die Bewegung und der dabei benötigte räumliche Ausdehnungsbereich der Produktionsressource im Nachhinein bei der Ermittlung der Oberflächengeometrie berücksichtigt werden. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, um den räumlichen Bedarf und das Bewegungsverhalten eines Knickarmroboters in einer Produktionsumgebung zu berücksichtigen. Neben dem absolut benötigten Volumenbereich kann dabei auch die zeitliche Komponente einer Bewegung berücksichtigt werden. Beispielsweise wird ein Verschwenkbereich lediglich für kurze Zeit benötigt, während für einen im Vergleich längeren Zeitraum der Knickarmroboter sich in einem anderen Arbeitsbereich aufhält bzw. bewegt. Dadurch ist es möglich, den lediglich temporär genutzten Bereich bei Kenntnis der Abwesenheit des Knickarmroboters zu diesen Zeiten anderweitig zu nutzen. Eine anderweitige Nutzung könnte beispielsweise die Nutzung des Verschwenkbereichs durch einen anderen Knickarmroboter in unmittelbarer Nachbarschaft sein. Rather, the movement and the required spatial expansion range of the production resource can be taken into account in retrospect in the determination of the surface geometry. This is advantageous, for example, to take into account the spatial requirements and the movement behavior of an articulated-arm robot in a production environment. In addition to the absolutely required volume range, the temporal component of a movement can also be taken into account. For example, a pivoting range is needed only for a short time, while for a comparatively longer period of time the articulated robot is in a different working area or moves. This makes it possible to otherwise use the only temporarily used area with knowledge of the absence of the articulated robot at these times. Another use could be, for example, the use of the pivoting range by another articulated robot in the immediate vicinity.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung kann der Laserscanner für eine jeweilige Abtastung an einem oder mehreren vorgegebenen Messorten der Produktionsumgebung angeordnet sein. Grundsätzlich ist es zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausreichend, wenn eine Abtastung der Produktionsumgebung von einem einzigen Messort aus erfolgt. Von dem Laserscanner nicht „einsehbare“ Bereiche können durch Informationsanreicherung mit Hilfe des mobilen Zeigeelements ermittelt werden. Nichtsdestotrotz kann bei großen und/oder komplexen Produktionsumgebungen auch das Durchführen mehrerer Abtastungen von unterschiedlichen Messorten zweckmäßig sein, wobei die bei den Abtastungen ermittelten Abtastpunkte in einer dem Fachmann bekannten Weise kombiniert und überlagert werden. Dabei kann es bei beiden Varianten sinnvoll oder zweckmäßig sein, das mobile Zeigeelement an verschiedenen Orten, welche durch den Laserscanner bei der jeweiligen Abtastung nicht abtastbar sind, anzuordnen, um für die verschiedenen, bestimmten Positionen jeweils Informationen verarbeiten zu können. According to a further expedient embodiment, the laser scanner can be arranged for a respective scan at one or more predetermined measurement locations of the production environment. In principle, it is sufficient for carrying out the method according to the invention if a sampling of the production environment takes place from a single measuring location. Regions that are not "visible" by the laser scanner can be determined by enriching information with the help of the mobile pointing element. Nonetheless, in large and / or complex production environments, it may also be useful to perform multiple scans from different measurement locations, combining and superimposing the sampling points found in the scans in a manner known to those skilled in the art. It may be useful or appropriate in both variants, the Mobile pointer to different locations, which are not scanned by the laser scanner in the respective scan, to order to process information for the different, specific positions each.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung umfasst das Zeigeelement eine Einrichtung zur Lokalisierung oder kann ein Teil des Zeigeelements während einer Abtastung durch den Laserscanner lokalisiert und/oder erfasst werden. Eine solche Lokalisierungseinrichtung kann aktiv oder passiv sein. Eine passive Lokalisierungseinrichtung besteht beispielsweise in einem räumlich eindeutig durch den Laserscanner erfassbaren Marker, der eine bestimmte Oberflächenbeschaffenheit und/oder Form und/oder Farbe aufweist. Ebenso kann eine besondere Form des Zeigeelements selbst oder eines Teils des Zeigeelements durch den Laserscanner erfasst werden. Eine aktive Lokalisierungseinrichtung besteht beispielsweise in einer Kommunikationseinheit, welche eine Information über die aktuelle Position und/oder Ausrichtung und/oder eine Positionsinformation über die bestimmte Position an den Laserscanner überträgt. According to a further expedient embodiment, the pointing element comprises a device for localization or a part of the pointing element can be located and / or detected during a scan by the laser scanner. Such a localization device can be active or passive. A passive localization device consists, for example, in a spatially uniquely detectable marker by the laser scanner, which has a specific surface finish and / or shape and / or color. Likewise, a particular shape of the pointing element itself or a part of the pointing element can be detected by the laser scanner. An active localization device consists, for example, in a communication unit which transmits information about the current position and / or orientation and / or position information about the specific position to the laser scanner.

Es kann vorgesehen sein, dass der Laserscanner eine Ausrichtung des Zeigeelements im Raum ermittelt, um aus der Ausrichtung und einer optional bekannten Information über die Geometrie des Zeigeelements die bestimmte Position und die der bestimmten Position zugeordnete Information zu ermitteln. Die Ermittlung der bestimmten Position, welche durch das Zeigeelement referenziert wird, kann beispielsweise aus der Ausrichtung des Zeigeelements und einer bekannten Länge des Zeigeelements ermittelt werden. Dadurch kann der Laserscanner errechnen, an welcher Stelle sich ein Tastpunkt des Zeigeelements befindet, welcher dann der bestimmten Position entspricht. It can be provided that the laser scanner determines an alignment of the pointing element in the space in order to determine from the orientation and optionally known information about the geometry of the pointing element the specific position and the information assigned to the specific position. The determination of the particular position that is referenced by the pointing element may be determined, for example, from the orientation of the pointing element and a known length of the pointing element. This allows the laser scanner to calculate at which point there is a touch point of the pointing element, which then corresponds to the specific position.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann das Zeigeelement seine Ausrichtung im Raum mit einem oder mehreren Sensoren ermitteln und eine die Ausrichtung repräsentierende Information an den Laserscanner bzw. eine Recheneinheit des Laserscanners übertragen. Als Sensoren können beispielsweise Neigungssensoren verwendet werden. Alternativ kann das Zeigeelement durch Kommunikation mit anderen Kommunikationsknoten durch Triangulation seine Position und Ausrichtung im Raum ermitteln. According to a further embodiment, the pointing element can determine its orientation in space with one or more sensors and transmit an information representing the orientation to the laser scanner or a computing unit of the laser scanner. For example, tilt sensors can be used as sensors. Alternatively, the pointing element can determine its position and orientation in space by communicating with other communication nodes by triangulation.

Die Recheneinheit kann Bestandteil des Laserscanners sein. Die Recheneinheit kann auch eine von dem Laserscanner getrennte Komponente sein, die Daten mit dem Laserscanner austauscht. The arithmetic unit can be part of the laser scanner. The arithmetic unit can also be a component separate from the laser scanner, which exchanges data with the laser scanner.

Die der bestimmten Position zugeordnete Information kann von dem Zeigeelement an den Laserscanner bzw. die Recheneinheit des Laserscanners übertragen werden. Alternativ kann die der bestimmten Position zugeordnete Information durch den Laserscanner bzw. die Recheneinheit des Laserscanners aus einer Datenbank ermittelt werden. Bei dieser Variante ist es lediglich erforderlich, dass die Recheneinheit des Laserscanners durch Auswertung der Position, und optional Orientierung, des Zeigeelements die bestimmte Position ermitteln kann. Anhand der bestimmten Position kann dann aus der Datenbank die der bestimmten Position zugeordnete Information ermittelt werden. Hierzu ist in der Datenbank z.B. eine Tabelle gespeichert, welche eine Beziehung zwischen einer bestimmten Position und der zugeordneten Information umfasst. The information associated with the specific position can be transmitted from the pointing element to the laser scanner or the arithmetic unit of the laser scanner. Alternatively, the information associated with the specific position can be determined by the laser scanner or the arithmetic unit of the laser scanner from a database. In this variant, it is only necessary that the arithmetic unit of the laser scanner can determine the specific position by evaluating the position, and optionally orientation, of the pointing element. On the basis of the specific position, the information assigned to the specific position can then be determined from the database. For this purpose, in the database e.g. stored a table that includes a relationship between a particular position and the associated information.

Der bestimmten Position kann ferner eine eindeutige Referenz zugewiesen sein, wobei anhand der eindeutigen Referenz die der bestimmten Position zugeordnete Information ermittelt wird. Dazu kann anhand der eindeutigen Referenz die Datenbank abgefragt werden, welche eine Beziehung zwischen der Referenz und der zugeordneten Information umfasst. Die eindeutige Referenz kann beispielsweise während der Erfassung der Position und/oder Lage des Zeigeelements durch den Laserscanner von dem Zeigeelement an die Recheneinheit des Laserscanners übertragen werden. Die eindeutige Referenz könnte den Messdaten auch manuell hinzugefügt werden. The particular position may also be assigned a unique reference, the unique reference being used to determine the information associated with the particular position. For this purpose, the database can be queried based on the unique reference, which includes a relationship between the reference and the associated information. The unique reference may, for example, be transferred from the pointing element to the arithmetic unit of the laser scanner during the detection of the position and / or position of the pointing element by the laser scanner. The unique reference could also be added manually to the measurement data.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Abtastung der Produktionsumgebung mit dem Laserscanner gemäß Schritt a) und Schritt b) erfolgt, wenn die Produktionsressourcen einen statischen Zustand aufweisen. Hierdurch kann die Qualität der Ermittlung der Oberflächengeometrie verbessert werden, da die Abtastung zuverlässiger erfolgen kann. Eventuelle, die Bewegung umfassende Informationen können anhand der durch das Zeigeelement ermittelten zusätzlichen Informationen berücksichtigt werden. According to a further expedient embodiment, it is provided that the sampling of the production environment with the laser scanner according to step a) and step b) takes place when the production resources have a static state. As a result, the quality of the determination of the surface geometry can be improved because the scanning can be made more reliable. Any information comprising the movement may be taken into account based on the additional information determined by the pointing element.

Es ist zweckmäßig, wenn das Zeigeelement durch einen Nutzer gehalten wird. Insbesondere kann das Zeigeelement über eine Signalleuchte und/oder einen Lautsprecher verfügen, über die und/oder den ein optisch oder akustisch wahrnehmbares Signal ausgegeben wird, wenn für die Abtastung in Schritt b) eine geeignete oder optimale Position festgestellt wird. Insbesondere erfolgt die Feststellung der geeigneten oder optimalen Position durch den Laserscanner, indem der Laserscanner eine Bewegung des Zeigeelements verfolgt. Zu diesem Zweck kann das Zeigeelement durch einen Nutzer beispielsweise im Raum bewegt werden, wobei die Bewegung des Zeigeelements oder zumindest eines Teils davon durch den Laserscanner erfasst und verfolgt wird. Sobald der Laserscanner in der Lage ist, bei einer bestimmten Orientierung des Zeigeelements im Raum die bestimmte Position zu ermitteln, kann dies dem Nutzer über das optisch oder akustisch wahrnehmbare Signal signalisiert werden. Infolgedessen bringt der Nutzer das Zeigeelement in die geeignete oder optimale Position, so dass durch den Laserscanner dann die Messung bzw. Abtastung erfolgen kann. It is useful if the pointing element is held by a user. In particular, the pointing element can have a signal light and / or a loudspeaker, via which and / or an optically or acoustically perceptible signal is output if a suitable or optimal position is determined for the scan in step b). In particular, the determination of the suitable or optimal position by the laser scanner is carried out by the laser scanner tracking a movement of the pointing element. For this purpose, the pointing element can be moved by a user, for example in space, wherein the movement of the pointing element or at least a part thereof is detected and tracked by the laser scanner. As soon as the laser scanner is able to determine the specific position in a particular orientation of the pointing element in space, this can be detected visually or acoustically by the user Signal to be signaled. As a result, the user places the pointing element in the appropriate or optimal position so that the laser scanner can then measure or scan.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird ein wahrnehmbares Signal ausgegeben, wenn eine Abtastung der Produktionsumgebung und des Zeigeelements erfolgreich durchgeführt wurde. Dadurch wird dem Nutzer signalisiert, dass die Messung bzw. Erfassung abgeschlossen ist, so dass das Zeigeelement nun an einer anderen Position zur Durchführung einer weiteren Messung angeordnet werden kann. Durch mehrere Messungen ist es möglich, auch in einer größeren Produktionsumgebung die Abtastung des Raums von lediglich einem einzigen Messort vornehmen zu können, da abgeschattete oder nicht erfassbare Bereiche durch den Laserscanner mit den Informationen, die über das Zeigeelement ermittelt werden, angereichert werden können. According to another embodiment, a perceptible signal is output when a scan of the production environment and the pointing element has been successfully performed. As a result, the user is signaled that the measurement or detection has been completed, so that the pointer element can now be arranged at another position for carrying out a further measurement. By means of several measurements, it is possible to scan the room from only a single measuring location even in a larger production environment, since shaded or non-detectable areas can be enriched by the laser scanner with the information which is determined via the pointing element.

Die der bestimmten Position zugeordnete Information kann als optisch und/oder per Datenübertragung auslesbare Information an der bestimmten Position angebracht sein, welche durch eine Leseeinrichtung des Zeigeelements ausgelesen wird und bei oder nach erfolgreicher Erfassung des Zeigeelements an die Recheneinheit des Laserscanners übertragen wird. Eine optisch auslesbare Information kann beispielsweise in Gestalt eines Barcodes oder eines QR-Codes an einer Produktionsressource vorgesehen sein. In der optischen Information können geometrische und/oder andere Informationen enthalten sein. Es kann auch lediglich ein Verweis auf eine Quelle, z.B. eine Datenbank, mit der notwendigen Information enthalten sein. Ein Auslesen per Datenübertragung kann beispielsweise unter Nutzung von Nahfeld-Kommunikationstechnologien (NFC, Near Field Communication) erfolgen. Auch hier können entweder die der bestimmten Position zugeordneten Informationen als solches an das Zeigeelement und dann an die Recheneinheit des Laserscanners übertragen werden. Ebenso kann, wie im vorgenannten Fall, auch lediglich ein Verweis auf die notwendige Information ausgelesen und übertragen werden. Der Verweis könnte beispielsweise auf eine Website oder einen Speicherort in einer Datenbank gerichtet sein. Die auslesbare Information kann hierbei an einem beliebigen Bereich der Produktionsumgebung bzw. der Produktionsressource angeordnet sein und braucht nicht von der Laserabtastung durch den Laserscanner erfasst werden. The information associated with the specific position can be attached to the specific position as information that can be read optically and / or by data transmission, which is read out by a reading device of the pointing element and transmitted to the arithmetic unit of the laser scanner during or after successful detection of the pointing element. Optically readable information can be provided, for example, in the form of a barcode or a QR code at a production resource. Geometric and / or other information may be included in the optical information. It may also be merely a reference to a source, e.g. a database containing the necessary information. A read-out by data transmission can take place, for example, using near-field communication technologies (NFC, Near Field Communication). Again, either the information associated with the particular position may be transmitted as such to the pointing element and then to the arithmetic unit of the laser scanner. Likewise, as in the aforementioned case, only a reference to the necessary information can be read out and transmitted. For example, the reference could be to a website or a location in a database. The readable information can be arranged here at any area of the production environment or the production resource and does not need to be detected by the laser scanning by the laser scanner.

Die Erfindung schafft ferner ein Computerprogrammprodukt, das direkt in den internen Speicher einer digitalen Recheneinheit geladen werden kann und Softwarecodeabschnitte umfasst, mit denen die Schritte der vorher beschriebenen Verfahren ausgeführt werden, wenn das Produkt auf einer Recheneinheit läuft. Das Computerprogrammprodukt kann in Gestalt eines physikalischen Datenträgers, wie z.B. einer DVD, einer CD, einem USB-Speicher, einer Speicherkarte, aber auch in Gestalt einer über einen Kommunikationskanal übertragbaren Datei vorliegen. The invention further provides a computer program product that can be loaded directly into the internal memory of a digital processing unit and includes software code portions that perform the steps of the previously described methods when the product is run on a computing unit. The computer program product may be in the form of a physical medium such as a hard disk. a DVD, a CD, a USB memory, a memory card, but also in the form of a transferable via a communication channel file.

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein mobiles Zeigegerät, das eine Einrichtung, mit der das Zeigeelement oder ein Teil des Zeigeelements durch einen Laserscanner zur Abtastung einer Produktionsumgebung erfassbar ist, umfasst und dazu ausgebildet ist, eine bestimmte Position der Produktionsumgebung zu referenzieren. Eine Referenzierung der Produktionsumgebung kann beispielsweise durch Berührung der bestimmten Position erfolgen. The object is further achieved by a mobile pointing device comprising means for detecting the pointing element or a part of the pointing element by a laser scanner for scanning a production environment, and configured to reference a particular position of the production environment. A referencing of the production environment can be done for example by touching the specific position.

Das Zeigeelement kann ferner dazu ausgebildet sein, mit dem Laserscanner Daten auszutauschen. Hierzu verfügt das Zeigeelement über eine entsprechende Kommunikationseinrichtung. The pointing element can also be designed to exchange data with the laser scanner. For this purpose, the pointing element has a corresponding communication device.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung kann das Zeigeelement eine Leseeinrichtung umfassen, durch die eine der bestimmten Positionen zugeordnete Information ausgelesen werden kann. According to a further expedient embodiment, the pointing element can comprise a reading device, by means of which information associated with the specific position can be read out.

Darüber hinaus kann das mobile Zeigeelement eine Signalleuchte und/oder einen Lautsprecher umfassen, um ein optisch oder akustisch wahrnehmbares Signal auszugeben. Alternativ oder zusätzlich kann das Zeigeelement auch über ein haptisches Ausgabemittel, über das beispielsweise eine Vibration ausgegeben wird, umfassen. In addition, the mobile pointing element may include a signal light and / or a speaker to output a visually or acoustically perceptible signal. Alternatively or additionally, the pointing element can also comprise a haptic output device, via which, for example, a vibration is output.

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch einen Laserscanner zur Abtastung einer Produktionsumgebung, die eine Anzahl an Produktionsressourcen umfasst, wobei der Laserscanner eine Recheneinheit aufweist und dazu ausgebildet ist, eine ein- oder mehrmalige Abtastung der Produktionsumgebung durchzuführen, wobei bei jeder Abtastung eine diskrete Menge von dreidimensional verteilten Abtastpunkten der Produktionsumgebung ermittelt wird; ein in der Produktionsumgebung angeordnetes mobiles Zeigeelement, das einer bestimmten Position zugeordnet ist, zu erfassen; die dem mobilen Zeigeelement zugeordnete, bestimmte Position zu ermitteln; eine der bestimmten Position zugeordnete Information zu ermitteln; und eine Oberflächengeometrie der Produktionsumgebung aus der diskreten Menge von dreidimensional verteilten Abtastpunkten und der der bestimmten Position zugeordneten Information zu ermitteln, wobei die der bestimmten Position zugeordnete Information zumindest Geometriedaten der bestimmten Position umfasst. The object is further achieved by a laser scanner for scanning a production environment, which comprises a number of production resources, wherein the laser scanner has a computing unit and is adapted to perform a one or more sampling of the production environment, with each sample a discrete set of three-dimensional distributed sampling points of the production environment is determined; capture a mobile pointing element located in the production environment associated with a particular location; determine the specific position associated with the mobile pointer; to determine an information associated with the particular position; and determine a surface geometry of the production environment from the discrete set of three-dimensionally distributed sampling points and the information associated with the determined position, wherein the information associated with the determined position comprises at least geometry data of the determined position.

Die Recheneinheit kann, wie oben beschrieben, Bestandteil des Laserscanners oder eine davon getrennte Recheneinheit sein, die zum Austausch von Daten mit dem Laserscanner in Verbindung steht. Die Aufgabe der Recheneinheit besteht darin, die Oberflächengeometrie der Produktionsumgebung zu errechnen und dabei die der bestimmten Position zugeordnete Information zu verarbeiten. As described above, the arithmetic unit can be part of the laser scanner or a separate arithmetic unit which is connected to the laser scanner Exchange of data with the laser scanner is in communication. The task of the arithmetic unit is to calculate the surface geometry of the production environment and to process the information assigned to the specific position.

Die Aufgabe wird ferner durch ein System zum Erstellen eines dreidimensionalen Modells einer Produktionsumgebung mit einer Anzahl an Produktionsressourcen gelöst, wobei das System ein mobiles Zeigeelement der hier beschriebenen Art und einen Laserscanner der hier beschriebenen Art umfasst. The object is further achieved by a system for creating a three-dimensional model of a production environment having a number of production resources, the system comprising a mobile pointing element of the type described herein and a laser scanner of the type described herein.

Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to exemplary embodiments in the drawing. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems zur Erstellung eines dreidimensionalen Modells einer Produktionsumgebung in einer Draufsicht; 1 a schematic representation of a system according to the invention for creating a three-dimensional model of a production environment in a plan view;

2 eine schematische Darstellung eines Laserscanners und einer Produktionsressource in einer Seitenansicht, wobei die Anordnung eines mobilen Zeigeelements zur Anreicherung der Daten dargestellt ist; 2 a schematic representation of a laser scanner and a production resource in a side view, wherein the arrangement of a mobile pointing element for accumulating the data is shown;

3 eine schematische Darstellung der Interaktion eines erfindungsgemäßen Laserscanners mit einem Zeigeelement gemäß einer ersten Ausgestaltungsvariante; 3 a schematic representation of the interaction of a laser scanner according to the invention with a pointing element according to a first embodiment variant;

4 eine schematische Darstellung der Interaktion eines erfindungsgemäßen Laserscanners mit einem Zeigeelement gemäß einer zweiten Ausgestaltungsvariante; 4 a schematic representation of the interaction of a laser scanner according to the invention with a pointing element according to a second embodiment variant;

5 eine schematische Darstellung der Interaktion eines erfindungsgemäßen Laserscanners mit einem Zeigeelement gemäß einer dritten Ausgestaltungsvariante; und 5 a schematic representation of the interaction of a laser scanner according to the invention with a pointing element according to a third embodiment variant; and

6 ein Flussdiagramm, das den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens illustriert. 6 a flowchart illustrating the flow of the inventive method.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems zum Erstellen eines dreidimensionalen Modells einer Produktionsumgebung 1. Die Produktionsumgebung 1 umfasst eine Anzahl an Produktionsressourcen 2, 3, 4. Die Produktionsressourcen 2, 4 sind beispielsweise Bearbeitungsmaschinen oder -werkzeug. Die Produktionsmaschine 2 stellt einen Knickarmroboter 3 mit beispielsweise drei Dreharmen 3A, 3B, 3C dar. Ein Arbeitsbereich des Knickarmroboters 3 ist mit dem Bezugszeichen 3D gekennzeichnet, wobei der Arbeitsbereich 3D in einem Bereich der Produktionsumgebung 1 zwischen der Produktionsressource 2 und der Produktionsressource 4 angeordnet ist. Lediglich beispielhaft umfasst die Produktionsressource eine erste Teilkomponente 4A und eine zweite Teilkomponente 4B, die in einem rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Die Produktionsressource 3 vollführt lediglich beispielhaft im Rahmen eines Bearbeitungsprozesses eine Bewegung zwischen den beiden Produktionsressourcen 2 und 4, in dem beispielsweise ein Materialteil von der Produktionsressource 4 zu der Produktionsressource 2 bewegt, an der Produktionsressource 2 bearbeitet und anschließend zurück zur Produktionsressource 4 geführt wird. Der Arbeitsbereich 3D der Produktionsressource 3 wird daher lediglich temporär in Anspruch genommen. 1 shows a schematic representation of a system according to the invention for creating a three-dimensional model of a production environment 1 , The production environment 1 includes a number of production resources 2 . 3 . 4 , The production resources 2 . 4 are, for example, processing machines or tools. The production machine 2 represents an articulated robot 3 with, for example, three rotating arms 3A . 3B . 3C dar. A working area of the articulated robot 3 is with the reference numeral 3D characterized, wherein the work area 3D in one area of the production environment 1 between the production resource 2 and the production resource 4 is arranged. For example only, the production resource includes a first subcomponent 4A and a second subcomponent 4B which are arranged at a right angle to each other. The production resource 3 performs only as an example in the context of a processing process, a movement between the two production resources 2 and 4 in which, for example, a material part of the production resource 4 to the production resource 2 moved, at the production resource 2 edited and then back to the production resource 4 to be led. The workspace 3D the production resource 3 is therefore only used temporarily.

Um ein dreidimensionales Modell der Produktionsumgebung 1 erstellen zu können, ist die Ermittlung einer Oberflächengeometrie der Produktionsumgebung 1 erforderlich. Insbesondere ist im Rahmen des Verfahrens eine jeweilige Oberflächengeometrie der Produktionsressourcen 2, 3, 4 zu erstellen. Dies erfolgt mittels eines Laserscanners 5, welcher in der Produktionsumgebung 1 im vorliegenden Ausführungsbeispiel lediglich beispielhaft in der Draufsicht der schematischen Darstellung oben links angeordnet ist. Die Produktionsressource 5 sendet in bekannter Weise ein Abtastsignal 5S aus, durch das ein zeilen- oder rasterartiges Überstreichen der Oberflächen der Produktionsressourcen 2, 3, 4 und anderer Körper (z.B. Säulen, Trageelemente, usw.) in der Produktionsumgebung 1 erfolgt, um diese zu vermessen. Bei der in 1 gezeigten relativen Anordnung des Laserscanners 5 und der Produktionsressourcen 2, 3, 4 ergibt sich das Problem von Abschattungen 22, d.h. Oberflächenbereichen, welche durch das Abtastsignal 5S aufgrund ihrer geometrischen Ausrichtung nicht erfassbar sind. To create a three-dimensional model of the production environment 1 Creating a surface geometry of the production environment 1 required. In particular, in the context of the method is a respective surface geometry of the production resources 2 . 3 . 4 to create. This is done by means of a laser scanner 5 which is in the production environment 1 in the present embodiment, only by way of example in the plan view of the schematic representation is arranged at the top left. The production resource 5 sends in a known manner a scanning signal 5S through a line or raster-like sweeping of the surfaces of the production resources 2 . 3 . 4 and other body (eg, columns, stretcher, etc.) in the production environment 1 done to measure these. At the in 1 shown relative arrangement of the laser scanner 5 and production resources 2 . 3 . 4 the problem arises of shadowing 22 , ie surface areas, which by the scanning signal 5S can not be detected due to their geometric orientation.

Um die Oberflächengeometrie der Produktionsressourcen 2, 3, 4 der Produktionsumgebung 1 vollständig erfassen zu können, ist es daher im Stand der Technik erforderlich, eine Mehrzahl an Messungen durchzuführen, wobei jede Messung an bzw. von einem unterschiedlichen Messort erfolgt. Die verschiedenen Messungen werden dann miteinander kombiniert und zu einer vollständigen Oberflächengeometrie ergänzt. To the surface geometry of the production resources 2 . 3 . 4 the production environment 1 Therefore, in the prior art, it is necessary to perform a plurality of measurements, each measurement being made to or from a different measurement location. The different measurements are then combined with each other and added to a complete surface geometry.

Im Gegensatz dazu ermöglicht es das vorliegende Verfahren, die Oberflächengeometrie der Produktionsumgebung 1 und der darin angeordneten Produktionsressourcen 2, 3, 4 und der evtl. vorhandenen anderen Körper auch dann weitestgehend vollständig zu ermitteln, wenn die Messung lediglich von einem einzigen Messort 11 ausgeführt wird, wobei mehrere Messungen jedoch auch möglich sind. Hierzu nutzt das Verfahren neben dem Laserscanner ein mobiles Zeigeelement 7. Das Zeigeelement 7 ist einer bestimmten Position 10 in der Produktionsumgebung 1 zugeordnet. Im Ausführungsbeispiel der 1 entspricht die bestimmte Position 10 z.B. dem Fußpunkt des sich senkrecht aus der Blattebene heraus erstreckenden Dreharms 3A. Das Zeigeelement 7 ist eine mobile Komponente, die beispielsweise durch einen Nutzer derart gehalten wird, dass das Zeigeelement einerseits auf die bestimmte Position 10 verweist und andererseits durch den Laserscanner 5 bei einer Abtastung erfassbar ist. Dabei ist es nicht erforderlich, dass der Bereich des mobilen Zeigeelements 7, der durch das Abtastsignal 5S des Laserscanners erfassbar ist, an der bestimmten Position liegt oder der bestimmten Position entspricht. Vielmehr kann durch die Erfassung des Zeigeelements oder eines Teils davon durch eine Recheneinheit des Laserscanners 5 oder einer mit dem Laserscanner 5 verbundenen Recheneinheit 12 auf den bestimmten Ort geschlossen werden. In contrast, the present method allows the surface geometry of the production environment 1 and the production resources located therein 2 . 3 . 4 and the possibly existing other body as far as completely completely to be determined, if the measurement only from a single location 11 is executed, but several measurements are also possible. For this purpose, the method uses a mobile pointing element in addition to the laser scanner 7 , The pointing element 7 is a specific position 10 in the production environment 1 assigned. In the embodiment of 1 corresponds to the specific position 10 eg the base of the perpendicularly extending from the sheet plane rotating arm 3A , The pointing element 7 is a mobile component that is held by a user, for example, such that the pointing element on the one hand to the specific position 10 and on the other hand by the laser scanner 5 is detectable in a scan. It is not necessary that the area of the mobile pointing element 7 that by the scanning signal 5S of the laser scanner can be detected, at the specific position or corresponds to the specific position. Rather, by the detection of the pointing element or a part thereof by a computing unit of the laser scanner 5 or one with the laser scanner 5 connected computing unit 12 be closed to the specific place.

Dies geht beispielsweise aus 2 hervor, die in einer seitlichen Ansicht die Anordnung des Laserscanners 5 relativ zu dem Dreharm 3A und dem mobilen Zeigeelement 7 illustriert. Die genannten Elemente sind auf einem Boden 1B angeordnet. Das Zeigeelement 7, das lediglich beispielhaft länglich ausgebildet ist, verweist mit seinem ersten Ende auf die bestimmte Position 10. Dabei kann das Zeigeelement 7, wie in 2 dargestellt, den Dreharm 3A berühren. Das andere Ende des Zeigeelements 7 umfasst einen Abschnitt mit einer Lokalisierungseinrichtung 8. Die Lokalisierungseinrichtung 8 ist durch den Laserscanner 5 erfassbar, so dass der Laserscanner 5 bzw. dessen Recheneinheit 12 auf die geometrische Anordnung des Zeigeelements 7 im Raum schließen kann. Bei zusätzlicher Kenntnis über die geometrische Ausgestaltung des Zeigeelements 7 kann dann auf den Punkt oder Bereich geschlossen werden, auf den das Zeigeelement 7 verweist oder den er berührt. Dieser Punkt oder Bereich entspricht der bestimmten Position 10. Der bestimmten Position 10 ist eine Information zugeordnet, die zumindest Geometriedaten der bestimmten Position 10 umfasst. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Information beispielsweise die geometrische Ausdehnung der Produktionsressource 3 bzw. des Dreharms 3A in dem von dem Laserscanner 5 nicht abtastbaren Bereich umfassen. Die Information kann darüber hinaus auch eine Information über den Bewegungsablauf der anderen Dreharme 3B, 3C und/oder den Arbeitsbereich 3D der Produktionsressource 3 umfassen. Ebenso kann in der Information eine Angabe darüber enthalten sein, mit welcher Geschwindigkeit oder in welchem Takt sich die Produktionsressource 3 zwischen den Produktionsressourcen 2 und 4 bewegt. This is for example 2 which shows in a side view the arrangement of the laser scanner 5 relative to the rotary arm 3A and the mobile pointing element 7 illustrated. The named elements are on a ground 1B arranged. The pointing element 7 , which is only elongated by way of example, refers with its first end to the specific position 10 , The pointer can be 7 , as in 2 shown, the rotary arm 3A touch. The other end of the pointing element 7 includes a section with a locator 8th , The localization device 8th is through the laser scanner 5 detectable, so that the laser scanner 5 or its arithmetic unit 12 on the geometric arrangement of the pointing element 7 close in the room. With additional knowledge of the geometric design of the pointing element 7 can then be closed to the point or area pointed to by the pointing element 7 refers or touches. This point or area corresponds to the specific position 10 , The specific position 10 is associated with information containing at least geometric data of the particular position 10 includes. For example, in the described embodiment, the information may be the geometric extent of the production resource 3 or the rotary arm 3A in the one of the laser scanner 5 not scannable area. The information can also provide information about the movement of the other rotating arms 3B . 3C and / or the workspace 3D the production resource 3 include. Likewise, the information may contain an indication of the speed or timing of the production resource 3 between the production resources 2 and 4 emotional.

Die der bestimmten Position 10 zugeordnete Information wird bei der Ermittlung der Oberflächengeometrie der Produktionsumgebung 1 berücksichtigt. Die Ermittlung der Oberflächengeometrie erfolgt somit aus den bei jeder Abtastung durch den Laserscanner 5 ermittelten diskreten Menge von dreidimensional verteilten Abtastpunkten der Produktionsumgebung bzw. der Produktionsressourcen 2, 3, 4 und der der bestimmten Position 10 zugeordneten Information. Durch die Kombination dieser beiden Informationen ist es zumindest möglich, die Oberflächengeometrie auch für solche Bereiche zu errechnen, welche durch die Abtastung nicht mittelbar erfassbar ist, d.h. auch der dem Laserscanner 5 abgewandte Teil der Produktionsressource 3 kann in dem dreidimensionalen Modell berücksichtigt werden. Diese Vorgehensweise wird vorzugsweise auch für die anderen Abschattungen 22 durchgeführt. The specific position 10 Associated information is used in determining the surface geometry of the production environment 1 considered. The determination of the surface geometry thus takes place in each scan by the laser scanner 5 determined discrete set of three-dimensionally distributed sampling points of the production environment or the production resources 2 . 3 . 4 and the specific position 10 associated information. By combining these two pieces of information, it is at least possible to calculate the surface geometry also for those areas which can not be indirectly detected by the scanning, ie also the laser scanner 5 remote part of the production resource 3 can be considered in the three-dimensional model. This procedure is preferably also for the other shadowing 22 carried out.

Die Abtastung der Umgebung erfolgt vorzugsweise in einem statischen Zustand der Produktionsumgebung 1. Dies bedeutet, keine der Produktionsressourcen 2, 3, 4 bewegt sich während des Moments der Abtastung(en). Darüber hinaus sollten keine Nutzer im Bereich der Produktionsumgebung 1 sein, welche die Erfassung der Oberflächengeometrie verfälschen können. The environment scan is preferably done in a static state of the production environment 1 , This means none of the production resources 2 . 3 . 4 moves during the moment of the scan (s). In addition, no users should be in the production environment 1 which can falsify the detection of the surface geometry.

Die Abtastung der Produktionsumgebung 1 durch den Laserscanner 1 kann vor dem Anordnen des mobilen Zeigeelements 7 in der Produktionsumgebung 1 erfolgen. Um die Genauigkeit der Abtastung der statischen Szenerie zu verbessern, kann auch eine mehrmalige Abtastung durchgeführt werden. Im Anschluss daran kann eine weitere Abtastung durchgeführt werden, durch die die bestimmte Position 10 anhand der Erfassung des Zeigeelements 7 ermittelt wird. Anhand der bestimmten Position kann dann die für die Berechnung der Oberflächengeometrie erforderliche Information, die der bestimmten Position zugeordnet ist, ermittelt und bei der Ermittlung der Oberflächengeometrie verarbeitet werden. The scanning of the production environment 1 through the laser scanner 1 can before placing the mobile pointer 7 in the production environment 1 respectively. In order to improve the accuracy of the scanning of the static scene, a multiple sampling can also be performed. Following this, another scan can be performed by which the particular position 10 based on the detection of the pointing element 7 is determined. On the basis of the specific position, the information required for the calculation of the surface geometry, which is assigned to the specific position, can then be determined and processed in the determination of the surface geometry.

Alternativ ist es auch möglich, das Zeigeelement in der Produktionsumgebung anzuordnen und eine Abtastung der Produktionsumgebung und dem darin befindlichen Zeigeelement vorzunehmen. Alternatively, it is also possible to arrange the pointing element in the production environment and to make a scan of the production environment and the pointing element located therein.

Wie beschrieben, kann ebenfalls vorgesehen sein, dass das mobile Zeigeelement 7 an verschiedenen Stellen in der Produktionsumgebung 1 angeordnet wird, wobei dann jeweils eine Abtastung zur Erfassung und Ermittlung der bestimmten Position 10 durchgeführt wird. Das mobile Zeigeelement 7 wird insbesondere an den für den Laserscanner 5 nicht abtastbaren Bereichen angeordnet, d.h. insbesondere im Bereich der Abschattungen 22. As described, it can also be provided that the mobile pointing element 7 in different places in the production environment 1 is arranged, then in each case one scan for detecting and determining the specific position 10 is carried out. The mobile pointing element 7 in particular to the for the laser scanner 5 arranged non-scannable areas, ie in particular in the field of shadowing 22 ,

Die Lokalisierungseinrichtung 8 des Zeigeelements 7 kann beispielsweise durch eine besondere geometrische Ausgestaltung des Zeigeelements 7 realisiert sein. So kann beispielsweise an dem in 2 gezeigten freien Ende ein Marker angeordnet sein. Aufgrund der Geometrie, der Oberflächenbeschaffenheit oder Farbe des Markers kann die Recheneinheit 12 des Laserscanners 5 auf die geometrische Orientierung des Zeigeelements im Raum schließen. Alternativ kann die Lokalisierungseinrichtung 8 eine Kommunikationseinheit sein, welche durch Datenaustausch mit dem Laserscanner 5 seine geometrische Lage im Raum überträgt. Hierzu kann das Zeigeelement 7 ein oder mehrere Sensoren, beispielsweise Neigungssensoren, umfassen. Die Lage im Raum kann durch das Zeigeelement 7 beispielsweise auch dadurch ermittelt werden, dass durch Kommunikation mit anderen, in der Produktionsumgebung 1 angeordneten Kommunikationsknoten eine Triangulation durchgeführt wird. The localization device 8th of the pointing element 7 For example, by a special geometric design of the pointing element 7 be realized. For example, at the in 2 be shown a free marker arranged free end. Due to the geometry, the texture or color of the marker can the arithmetic unit 12 of the laser scanner 5 close to the geometric orientation of the pointing element in space. Alternatively, the location device 8th be a communication unit, which by data exchange with the laser scanner 5 transmits its geometric position in space. For this purpose, the pointer element 7 one or more sensors, such as tilt sensors. The location in space can be determined by the pointing element 7 For example, it can also be determined by communicating with others in the production environment 1 arranged communication nodes triangulation is performed.

Alternativ kann das Zeigeelement 7 mit einer technischen Einrichtung ausgestattet sein, die es einem Nutzer erlaubt, dessen Position nachzuvollziehen, auf die der Laserscanner 5 gerade fokussiert. Beispielsweise kann dies eine Signalleuchte 17 und/oder ein Lautsprecher 18 sein. Über die Signalleuchte 17 und/oder den Lautsprecher 18 kann ein optisch bzw. akustisch wahrnehmbares Signal ausgegeben werden, wenn für die Abtastung zur Erfassung der geometrischen Anordnung des Zeigeelements 7 in der Produktionsumgebung eine geeignete oder optimale Position festgestellt wird. Zu diesem Zweck verfolgt der Laserscanner 5 die Bewegung des Zeigeelements im Raum. Alternatively, the pointing element 7 be equipped with a technical device that allows a user to understand its position on which the laser scanner 5 just focused. For example, this can be a signal light 17 and / or a speaker 18 be. About the signal light 17 and / or the speaker 18 For example, an optically or acoustically perceptible signal can be output if, for the scan, the geometric arrangement of the pointing element is detected 7 a suitable or optimal position is detected in the production environment. For this purpose, the laser scanner follows 5 the movement of the pointing element in space.

Die Signalmittel können ebenfalls dazu genutzt werden, ein für den Nutzer wahrnehmbares Signal auszugeben, wenn die Abtastung der Produktionsumgebung und des Zeigeelements 7 erfolgreich durchgeführt wurde, so dass die bestimmte Position, auf die das Zeigeelement verweist, ermittelt werden konnte. The signaling means may also be used to output a signal perceptible to the user when scanning the production environment and the pointing element 7 was successfully performed so that the particular position pointed to by the pointing element could be determined.

Die 3 bis 5 zeigen unterschiedliche schematische Darstellungen von möglichen Szenarien einer Interaktion eines aus dem Laserscanner 5 und dem Zeigeelement 7 bestehenden Systems zur Erstellung eines dreidimensionalen Modells der Produktionsumgebung 1. The 3 to 5 show different schematic representations of possible scenarios of an interaction of a laser scanner 5 and the pointing element 7 existing system for creating a three-dimensional model of the production environment 1 ,

Wie aus der vorhergehenden Beschreibung bereits deutlich wurde, umfasst der Laserscanner 5 eine Recheneinheit 12, die zur Aussendung des Abtastsignals 5S erforderliche Abtasteinheit 13 und eine Kommunikationseinheit 14 zum Austausch von Daten. Es wird angemerkt, dass die Recheneinheit 12 zur Durchführung der Ermittlung der Oberflächengeometrie der Produktionsumgebung unter Verrechnung der diskreten Menge von dreidimensional verteilten Abtastpunkten und der der bestimmten Position zugeordneten Information ausgebildet sein kann. Alternativ kann diese Ermittlung bzw. Berechnung auch durch eine mit dem Laserscanner und/oder dem Zeigeelement kommunikativ verbundene Recheneinheit durchgeführt werden. As already apparent from the foregoing description, the laser scanner includes 5 an arithmetic unit 12 , which send out the scanning signal 5S required scanning unit 13 and a communication unit 14 to exchange data. It is noted that the arithmetic unit 12 to perform the determination of the surface geometry of the production environment taking into account the discrete set of three-dimensionally distributed sampling points and the information associated with the particular position. Alternatively, this determination or calculation can also be performed by a computing unit communicatively connected to the laser scanner and / or the pointing element.

Das Zeigeelement 7 umfasst in der Ausgestaltung gemäß 3 eine Leseeinrichtung 15, durch die eine Information, welche beispielsweise an einer Produktionsressource angebracht ist (vgl. 1), ausgelesen werden kann. Die Information 9 kann beispielsweise optisch ausgelesen werden, so dass diese in Gestalt eines Barcodes, QR-Codes und dergleichen an der Produktionsressource angebracht sein kann. Das Auslesen der Information kann auch durch Kommunikation im Nahfeldbereich (Near Field Communication, NFC) erfolgen, so dass die Leseeinrichtung 15 in diesem Fall entsprechende Kommunikationsmittel umfasst. Die Leseeinrichtung 15 ist mit einer Recheneinheit 19 gekoppelt. Die Recheneinheit 19 dient zur Verarbeitung der von der Leseeinrichtung 15 erhaltenen Information(en). Die Recheneinheit 19 ist ferner mit der bereits erwähnten Signalleuchte 17 und dem Lautsprecher 18 gekoppelt und steuert deren Ansteuerung. Das Zeigeelement 7 kann darüber hinaus über ein nicht näher dargestelltes Eingabemittel verfügen, über das ein Nutzer Informationen zu einer bestimmten Position 10 hinzufügen kann. Das Zeigeelement 7 kann dem Nutzer beispielsweise kontextspezifische Informationen zur Auswahl vorschlagen. Ferner umfasst das Zeigeelement 7 eine Kommunikationseinrichtung 16, welche ebenfalls mit der Recheneinheit 19 gekoppelt ist. Über einen Kommunikationskanal 21 können der Laserscanner 5 und das Zeigeelement 7 über ihre jeweiligen Kommunikationseinheiten 14, 16 Daten austauschen. The pointing element 7 includes in the embodiment according to 3 a reading device 15 , by which information which is attached, for example, to a production resource (cf. 1 ), can be read out. The information 9 For example, it can be optically read out so that it can be attached to the production resource in the form of a barcode, QR code and the like. The reading of the information can also be done by communication in the near field (Near Field Communication, NFC), so that the reading device 15 in this case includes appropriate communication means. The reading device 15 is with a computing unit 19 coupled. The arithmetic unit 19 is used for processing of the reading device 15 received information (s). The arithmetic unit 19 is also with the already mentioned signal light 17 and the speaker 18 coupled and controls their control. The pointing element 7 In addition, it may have an input means not shown in detail, via which a user can inform about a specific position 10 can add. The pointing element 7 For example, the user can suggest context-specific information for selection. Furthermore, the pointing element comprises 7 a communication device 16 , which also with the arithmetic unit 19 is coupled. Via a communication channel 21 can the laser scanner 5 and the pointing element 7 about their respective communication units 14 . 16 Exchange data.

Der Kommunikationskanal 20 kann kabelgebunden oder drahtlos ausgebildet sein. Die über den Kommunikationskanal 21 ausgetauschten Daten betreffen beispielsweise die Anordnung und Orientierung des Zeigeelements 7 im Raum, indem eine entsprechende Information von dem Zeigeelement 7 an den Laserscanner 5 übertragen wird. Alternativ kann bei einem Verfolgen der Bewegung des Zeigeelements 7 eine Information von dem Laserscanner an das Zeigeelement 7 übertragen werden, dass eine für eine Abtastung optimale Position erreicht ist, welche dann durch Ansteuerung der Signalleuchte 17 und/oder des Lautsprechers 18 einem Nutzer signalisiert wird. Über den Kommunikationskanal 21 kann darüber hinaus die einer bestimmten Position 10 zugeordnete Information, welche beispielsweise durch die Leseeinrichtung 15 unmittelbar eingelesen wird, an den Laserscanner 5 zur weiteren Verarbeitung übertragen werden. The communication channel 20 can be wired or wireless. The over the communication channel 21 For example, exchanged data relates to the placement and orientation of the pointing element 7 in space by providing appropriate information from the pointing element 7 to the laser scanner 5 is transmitted. Alternatively, in tracking the movement of the pointing element 7 an information from the laser scanner to the pointing element 7 be transmitted that an optimal position for a scan is reached, which then by driving the signal light 17 and / or the speaker 18 a user is signaled. Via the communication channel 21 In addition, that can be a specific position 10 associated information, which for example by the reading device 15 is read in directly to the laser scanner 5 for further processing.

Durch die Leseeinrichtung 15 wird es ermöglicht, z.B. maschinenlesbare Codes auszuwerten. Wird das Zeigeelement 7 durch den Laserscanner 5 durch Abtastung verfolgt, so kann eine Information an den Laserscanner 5 übertragen werden, auch wenn der eigentliche Informationsträger (der maschinenlesbare Code) nicht vom Laserscanner einzusehen ist. Dies sorgt für hohe Flexibilität bei einer optischen Abschattung von einem bestimmten Messort des Laserscanners 5. Through the reading device 15 makes it possible, for example, to evaluate machine-readable codes. Will the pointer 7 through the laser scanner 5 tracked by scanning, so can provide information to the laser scanner 5 be transferred, even if the actual information carrier (the machine-readable code) is not visible from the laser scanner. This ensures high flexibility in one optical shadowing of a specific measuring location of the laser scanner 5 ,

Wie 4 zeigt, kann anstelle der unmittelbaren Übertragung der der bestimmten Position zugeordneten Information lediglich ein Verweis über einen Ort übertragen werden, von dem die der bestimmten Position zugeordnete Information abgefragt werden kann. Beispielsweise umfasst die Information 9 an der Produktionsressource 3 (siehe 1) den Verweis auf eine Datenbank, in welcher der der bestimmten Position zugeordnete Information abrufbar ist. 4 zeigt eine solche Datenbank 20, auf welche in diesem Fall durch die Recheneinheit 12 des Laserscanners 5 zugegriffen werden kann. As 4 shows, instead of the immediate transmission of the information associated with the particular position, only a reference can be transmitted via a location from which the information associated with the particular position can be retrieved. For example, the information includes 9 at the production resource 3 (please refer 1 ) the reference to a database in which the information associated with the particular position is retrievable. 4 shows such a database 20 to which in this case by the arithmetic unit 12 of the laser scanner 5 can be accessed.

5 zeigt eine weitere Variante, bei der durch Aussenden des Abtastsignals 5S und Verfolgung der Lokalisierungseinrichtung 8 die geometrische Anordnung des Zeigeelements 7 im Raum und damit die bestimmte Position 10 ermittelt werden kann. Durch Zugriff auf die Datenbank 20 kann dann die der bestimmten Position zugeordnete Information ermittelt und weiter verarbeitet werden. 5 shows a further variant, in which by sending the scanning signal 5S and tracking the locator 8th the geometric arrangement of the pointing element 7 in the room and thus the specific position 10 can be determined. By accessing the database 20 then the information associated with the particular position can be determined and further processed.

Die Zuordnung der der bestimmten Position zugehörigen Information kann auch durch Referenzierung manuell, z.B. unmittelbar nach der Abtastung des Zeigeelements 7, erfolgen. Der Zugriff auf die Information erfolgt dann beispielsweise durch Auslesen der Datenbank 20. The assignment of the information associated with the specific position can also be done manually by referencing, eg immediately after the scanning of the pointing element 7 , respectively. Access to the information is then for example by reading the database 20 ,

6 zeigt in einem Flussdiagramm den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem Schritt S61 erfolgt eine Abtastung der Produktionsumgebung mit einem Laserscanner und Ermittlung einer Menge an dreidimensional verteilten Abtastpunkten. In Schritt S62 erfolgt die Anordnung eines mobilen Zeigeelements in der Produktionsumgebung, das einer bestimmten Position in der Produktionsumgebung zugeordnet ist. Darauf folgt ein Schritt S63, bei dem ein mittelbares Erfassen der bestimmten Position durch Erfassung des Zeigeelements durch den Laserscanner erfolgt. Anschließend erfolgt in Schritt S64 die Ermittlung einer Oberflächengeometrie der Produktionsumgebung aus den Abtastpunkten und einer der bestimmten Position zugeordneten Information. 6 shows in a flow chart the flow of the inventive method. In a step S61, the production environment is scanned with a laser scanner and a set of three-dimensionally distributed sampling points is determined. In step S62, the placement of a mobile pointing element in the production environment associated with a particular position in the production environment occurs. This is followed by a step S63, in which an indirect detection of the specific position by detection of the pointing element by the laser scanner takes place. Subsequently, in step S64, the determination of a surface geometry of the production environment from the sampling points and an information associated with the specific position.

Im Rahmen der Ermittlung der Oberflächengeometrie können zusätzlich zu Geometriedaten auch weitere Daten eingefügt werden. Beispielsweise kann dies ein Link sein, welcher über eine Texterkennung und/oder einen maschinenlesbaren Code durch das Zeigeelement ausgelesen und bei der Abtastung zwischengespeichert wird. Anhand des Links kann die Recheneinheit des Laserscanners dann weitere Informationen zur Anreicherung der Oberflächengeometrie ermitteln und verarbeiten. As part of determining the surface geometry, additional data can be inserted in addition to geometry data. For example, this may be a link, which is read out via a text recognition and / or a machine-readable code by the pointing element and buffered during the scan. The arithmetic unit of the laser scanner can then use the link to determine and process further information for the enrichment of the surface geometry.

Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht es, die Oberflächengeometrie einer Produktionsumgebung und der darin befindlichen Produktionsressourcen von einem einzigen Messort aus zu erstellen. Nicht durch einen Laserscanner einsehbare Bereiche können durch die Verarbeitung bestimmten Orten zugeordneten Informationen ermittelt und in die Oberflächengeometrie gerechnet werden. Das Verfahren ist robust und schnell durchzuführen. The proposed method makes it possible to create the surface geometry of a production environment and the production resources contained therein from a single measurement location. Not visible by a laser scanner areas can be determined by the processing of certain places associated information and calculated in the surface geometry. The process is robust and fast to perform.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Produktionsumgebung production environment
1B 1B
Boden ground
2 2
Produktionsressource production resource
3 3
Produktionsressource (Knickarmroboter) Production resource (articulated robot)
3A 3A
Dreharm rotating arm
3B 3B
Dreharm rotating arm
3C 3C
Dreharm rotating arm
3D 3D
Arbeitsbereich Workspace
4 4
Produktionsressource production resource
4A 4A
erste Teilkomponente first subcomponent
4B 4B
zweite Teilkomponente second subcomponent
5 5
Laserscanner laser scanner
5S 5S
Abtastsignal sampling
6 6
durch den Laserscanner nicht erfassbare Bereiche der Produktionsressourcen non-detectable areas of production resources by the laser scanner
7 7
Zeigeelement Show item
8 8th
Lokalisierungseinrichtung localization device
9 9
optisch auslesbare Information optically readable information
10 10
bestimmte Position certain position
11 11
Messort Measuring location
12 12
Recheneinheit computer unit
13 13
Abtasteinheit scanning
14 14
Kommunikationseinheit communication unit
15 15
Leseeinrichtung reader
16 16
Kommunikationseinrichtung communicator
17 17
Signalleuchte signal light
18 18
Lautsprecher speaker
19 19
Recheneinheit computer unit
20 20
Datenbank Database
21 21
Kommunikationskanal communication channel
22 22
Abschattungen shadowing
S61 S61
Verfahrensschritt step
S62 S62
Verfahrensschritt step
S63 S63
Verfahrensschritt step
S64 S64
Verfahrensschrittstep

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 0364614 A1 [0004] EP 0364614 A1 [0004]

Claims (22)

Verfahren zum Erstellen eines dreidimensionalen Modells einer Produktionsumgebung (1) mit einer Anzahl an Produktionsressourcen (2, 3, 4), mit den Schritten: a) ein- oder mehrmalige Abtastung der Produktionsumgebung (1) mit einem Laserscanner (5), wobei bei jeder Abtastung eine diskrete Menge von dreidimensional verteilten Abtastpunkten der Produktionsumgebung (1) ermittelt wird; b) Anordnung eines mobilen Zeigeelements (7) in der Produktionsumgebung (1), wobei das Zeigeelement (7) einer bestimmten Position (10) in der Produktionsumgebung (1) zugeordnet ist, welche durch den Laserscanner (5) bei einer weiteren Abtastung mittelbar über die Erfassung des Zeigeelements (7) erfassbar ist; c) Ermittlung einer Oberflächengeometrie der Produktionsumgebung (1) aus der diskreten Menge von dreidimensional verteilten Abtastpunkten und einer der bestimmten Position (10) zugeordneten Information, wobei die der bestimmten Position (10) zugeordnete Information zumindest Geometriedaten der bestimmten Position (10) umfasst. Method for creating a three-dimensional model of a production environment ( 1 ) with a number of production resources ( 2 . 3 . 4 ), with the steps: a) one or more sampling of the production environment ( 1 ) with a laser scanner ( 5 ), with each sample containing a discrete set of three-dimensionally distributed sampling points of the production environment ( 1 ) is determined; b) Arrangement of a mobile pointing element ( 7 ) in the production environment ( 1 ), whereby the pointing element ( 7 ) of a certain position ( 10 ) in the production environment ( 1 ) assigned by the laser scanner ( 5 ) in a further scan indirectly via the detection of the pointing element ( 7 ) is detectable; c) Determining a surface geometry of the production environment ( 1 ) from the discrete set of three-dimensionally distributed sampling points and one of the determined position ( 10 ), the information assigned to the particular position ( 10 ) associated information at least geometric data of the particular position ( 10 ). Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Schritte a) und b) gleichzeitig durchgeführt werden, wobei die weitere Abtastung des Schritts b) die Abtastung in Schritt a) ist.  The method of claim 1, wherein steps a) and b) are performed simultaneously, wherein the further scan of step b) is the scan in step a). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die dem Zeigeelement (7) zugeordnete Position neben Geometriedaten Bewegungsdaten in örtlicher und/oder zeitlicher Hinsicht umfasst. Method according to Claim 1 or 2, in which the pointing element ( 7 ) associated position next geometry data motion data in local and / or temporal terms. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Laserscanner (5) für eine jeweilige Abtastung an einem oder mehreren vorgegebenen Messorten (11) der Produktionsumgebung (1) angeordnet ist. Method according to one of the preceding claims, in which the laser scanner ( 5 ) for a respective scan at one or more predetermined measurement locations ( 11 ) of the production environment ( 1 ) is arranged. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Zeigeelement (7) eine Einrichtung zur Lokalisierung umfasst oder ein Teil des Zeigeelements (7) während einer Abtastung durch den Laserscanner (5) lokalisiert und/oder erfasst wird. Method according to one of the preceding claims, in which the pointing element ( 7 ) comprises a means for localization or a part of the pointing element ( 7 ) during a scan by the laser scanner ( 5 ) is located and / or detected. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Laserscanner (5) eine Ausrichtung des Zeigeelements (7) im Raum ermittelt, um aus der Ausrichtung und einer optional bekannten Information über die Geometrie des Zeigeelements (7) die bestimmte Position (10) und die der bestimmten Position (10) zugeordnete Information zu ermitteln. Method according to one of the preceding claims, in which the laser scanner ( 5 ) an orientation of the pointing element ( 7 ) in space to determine from alignment and optionally known information about the geometry of the pointing element ( 7 ) the specific position ( 10 ) and the specific position ( 10 ) to determine associated information. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Zeigeelement (7) seine Ausrichtung im Raum mit einem oder mehreren Sensoren ermittelt und eine die Ausrichtung repräsentierende Information an eine Recheneinheit (12) des Laserscanners (5) überträgt. Method according to one of the preceding claims, in which the pointing element ( 7 ) determines its orientation in space with one or more sensors and an information representing the orientation to a computing unit ( 12 ) of the laser scanner ( 5 ) transmits. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die der bestimmten Position (10) zugeordnete Information von dem Zeigeelement (7) an die Recheneinheit (12) des Laserscanners (5) übertragen wird. Method according to one of Claims 1 to 7, in which the specific position ( 10 ) associated information from the pointing element ( 7 ) to the arithmetic unit ( 12 ) of the laser scanner ( 5 ) is transmitted. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die der bestimmten Position (10) zugeordnete Information durch die Recheneinheit (12) des Laserscanners (5) aus einer Datenbank (20) ermittelt wird. Method according to one of Claims 1 to 7, in which the specific position ( 10 ) associated information by the computing unit ( 12 ) of the laser scanner ( 5 ) from a database ( 20 ) is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der bestimmten Position (10) eine eindeutige Referenz zugewiesen wird, wobei anhand der eindeutigen Referenz die der bestimmten Position (10) zugeordnete Information ermittelt werden. Method according to one of the preceding claims, in which the determined position ( 10 ) is assigned a unique reference, using the unique reference 10 ) associated information are determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Abtastung der Produktionsumgebung (1) erfolgt, wenn die Produktionsressourcen (2, 3, 4) einen statischen Zustand aufweisen. Method according to one of the preceding claims, in which the sampling of the production environment ( 1 ) takes place when the production resources ( 2 . 3 . 4 ) have a static state. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Zeigeelement (7) durch einen Nutzer gehalten wird. Method according to one of the preceding claims, in which the pointing element ( 7 ) is held by a user. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Zeigeelement (7) eine Signalleuchte (17) und/oder einen Lautsprecher (18) umfasst, über die und/oder den ein optisch oder akustisch wahrnehmbares Signal ausgegeben wird, wenn für die Abtastung in Schritt b) eine geeignete oder optimale Position festgestellt wird. Method according to one of the preceding claims, in which the pointing element ( 7 ) a signal light ( 17 ) and / or a loudspeaker ( 18 ) via which and / or which a visually or acoustically perceptible signal is output, if a suitable or optimum position is determined for the scan in step b). Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Feststellung der geeigneten oder optimalen Position durch den Laserscanner (5) erfolgt, indem der Laserscanner (5) eine Bewegung des Zeigeelements (7) verfolgt. Method according to claim 13, wherein the determination of the suitable or optimal position by the laser scanner ( 5 ) is performed by the laser scanner ( 5 ) a movement of the pointing element ( 7 ) tracked. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem ein wahrnehmbares Signal ausgegeben wird, wenn eine Abtastung der Produktionsumgebung (1) und des Zeigeelements (7) erfolgreich durchgeführt wurde. A method according to claim 13 or 14, wherein a perceptible signal is output when a production environment scan ( 1 ) and the pointing element ( 7 ) was successfully completed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die der bestimmten Position (10) zugeordnete Information als optisch und/oder per Datenübertragung auslesbare Information (9) an der bestimmten Position (10) angebracht ist, welche durch eine Leseeinrichtung (15) des Zeigeelements (7) ausgelesen wird und bei oder nach erfolgreicher Erfassung des Zeigeelements (7) an die Recheneinheit (12) des Laserscanners (5) übertragen wird. Method according to one of the preceding claims, in which the specific position ( 10 ) information as optically and / or by data transmission readable information ( 9 ) at the specific position ( 10 ) mounted by a reading device ( 15 ) of the pointing element ( 7 ) and on or after successful detection of the pointing element ( 7 ) to the arithmetic unit ( 12 ) of the laser scanner ( 5 ) is transmitted. Computerprogrammprodukt, das direkt in den internen Speicher einer digitalen Recheneinheit (12) geladen werden kann und Softwarecodeabschnitte umfasst, mit denen die Schritte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgeführt werden, wenn das Produkt auf der Recheneinheit (12) läuft. Computer program product that directly enters the internal memory of a digital processing unit ( 12 ) and comprises software code sections, with which the steps according to one of the preceding claims are executed, when the product is stored on the computing unit ( 12 ) running. Mobiles Zeigeelement (7), das eine Einrichtung, mit der das Zeigeelement (7) oder ein Teil des Zeigeelements (7) durch einen Laserscanner (5) zur Abtastung einer Produktionsumgebung (1) erfassbar ist, umfasst und dazu ausgebildet ist, eine bestimmte Position (10) der Produktionsumgebung (1) zu referenzieren. Mobile pointing element ( 7 ), which is a device with which the pointing element ( 7 ) or part of the pointing element ( 7 ) by a laser scanner ( 5 ) for scanning a production environment ( 1 ) is and includes and is adapted to a specific position ( 10 ) of the production environment ( 1 ) to reference. Zeigeelement (7) nach Anspruch 18, das ferner dazu ausgebildet ist, mit dem Laserscanner (5) Daten auszutauschen. Pointing element ( 7 ) according to claim 18, which is further adapted to be connected to the laser scanner ( 5 ) Exchange data. Zeigeelement (7) nach Anspruch 18 oder 19, das eine Leseeinrichtung (15) umfasst, durch die eine der bestimmten Position (10) zugeordnete Information (9) ausgelesen werden kann. Pointing element ( 7 ) according to claim 18 or 19, comprising a reading device ( 15 ) by which one of the determined positions ( 10 ) associated information ( 9 ) can be read out. Laserscanner (5) zur Abtastung einer Produktionsumgebung (1), die eine Anzahl an Produktionsressourcen (2, 3, 4) umfasst, mit einer Recheneinheit (12), wobei der Laserscanner (5) dazu ausgebildet ist, – eine ein- oder mehrmalige Abtastung der Produktionsumgebung (1) durchzuführen, wobei bei jeder Abtastung eine diskrete Menge von dreidimensional verteilten Abtastpunkten der Produktionsumgebung (1) ermittelt wird; – ein in der Produktionsumgebung (1) angeordnetes mobiles Zeigeelement (7), das einer bestimmten Position (10) zugeordnet ist, zu erfassen; – die dem mobilen Zeigeelement (7) zugeordnete bestimmte Position (10) zu ermitteln; – eine der bestimmten Position (10) zugeordnete Information zu ermitteln; und – eine Oberflächengeometrie der Produktionsumgebung (1) aus der diskreten Menge von dreidimensional verteilten Abtastpunkten und der der bestimmten Position (10) zugeordneten Information zu ermitteln, wobei die der bestimmten Position (10) zugeordnete Information zumindest Geometriedaten der bestimmten Position (10) umfasst. Laser scanner ( 5 ) for scanning a production environment ( 1 ) containing a number of production resources ( 2 . 3 . 4 ), with a computing unit ( 12 ), whereby the laser scanner ( 5 ) is designed to: - scan the production environment one or more times ( 1 ), with each sample having a discrete set of three-dimensionally distributed sampling points of the production environment ( 1 ) is determined; - one in the production environment ( 1 ) mobile pointing element ( 7 ), a specific position ( 10 ) is detected; - the mobile pointing element ( 7 ) assigned certain position ( 10 ) to investigate; - one of the specific positions ( 10 ) to determine associated information; and - a surface geometry of the production environment ( 1 ) from the discrete set of three-dimensionally distributed sampling points and that of the determined position ( 10 ), the information of the particular position ( 10 ) associated information at least geometric data of the particular position ( 10 ). System zum Erstellen eines dreidimensionalen Modells einer Produktionsumgebung (1) mit einer Anzahl an Produktionsressourcen (2, 3, 4), wobei das System ein mobiles Zeigeelement (7) gemäß einem der Ansprüche 18 bis 20 und einen Laserscanner (5) gemäß Anspruch 21 umfasst. System for creating a three-dimensional model of a production environment ( 1 ) with a number of production resources ( 2 . 3 . 4 ), the system being a mobile pointing element ( 7 ) according to one of claims 18 to 20 and a laser scanner ( 5 ) according to claim 21.
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