在工具仓库管理系统中管理的自动化工具控制设备的制作方法

在工具仓库管理系统中管理的自动化工具控制设备
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年6月28日提交美国专利商标局的、美国临时申请号为62/868,698的权益，其全部内容通过引用结合在本技术中。
技术领域
3.本主题涉及自动化工具控制系统，以及监控地理位置的技术和装备，以及在自动化工具控制系统中工具控制设备的配置。


背景技术：

4.现代自动化工具控制系统通常与由有线和/或无线网络、主数据库、网络服务、管理客户端软件应用程序和各种工具控制设备组成的计算机化网络系统一起使用。在许多情况下，各种工具控制设备连接至网络，并且能够通过网络服务向主数据库传输数据和从主数据库接收数据。自动化工具控制设备包括能够物理存储对象的自动化工具控制存储设备和仅能够记录、传输和接收数据的数据输入设备。通常，数据输入设备不能物理存储对象。自动化工具控制存储设备包括但不限于自动化工具箱、储物柜、工具仓库管理系统、自动售货装备、无人工具仓库、库存秤系统等。
5.与自动化工具控制存储设备相关的问题之一是这种工具控制存储设备的各个方面必须在它们使用之前进行配置。此类可配置方面和程序的实施例包括作业位置(work locations)、授权用户、授权用户访问权限、语言、用户组和用户组访问权限。可配置的方面和程序另外包括通知和/或警报，更具体地，与此类通知/警报相关的接收者、类型和/或交付方法。其他可配置的方面和程序包括报告，特别是与报告接收者、报告类型和/或报告交付选项相关的报告。在一些情况下，此类可配置方面和程序还可以包括审核类型、调度等。此外，此类自动化工具控制存储设备的典型配置是手动执行的，并且在许多情况下，预设为默认配置。此外，如果自动化工具存储设备待从一个作业组和/或位置移动至需要不同配置的另一作业组和/或位置，则必须手动修改这些配置。此过程效率低下且耗时的。
6.鉴于上述缺点，需要一种使工具控制存储设备能够针对响应于作业组和/或位置中的此类变化的任何方面和程序而自动配置的、改进的系统和方法。这种改进的系统和方法还可以向用户发送警报和/或通知。
附图说明
7.本发明的操作可以通过参考结合以下说明进行的详细描述来更好地理解。这些附图构成本说明书的一部分，并且附图中的任何书面信息均应视为本公开的一部分。以同样的方式，这些图中所示的部件的相对位置和关系，以及它们的功能、形状、尺寸和外观，都可以进一步告知本发明的某些方面，就好像在此处完全重写一样。
8.图1说明了根据各种描述的实施方式的示例性自动化工具控制系统的高级示意图。
9.图2说明了示例性的联网自动化工具控制系统的高级功能框图，该联网自动化工具控制系统包括根据本文描述的工具控制系统彼此通信连接的多个自动化工具控制设备。
10.图3说明了根据各种描述的实施方式的示例性自动化工具控制存储设备的框图。
具体实施方式
11.在以下详细的描述中，为了提供相关教导的透彻理解，通过实施例的方式阐述了许多具体细节。然而，对本领域的技术人员显而易见的是，可以在没有这些细节的情况下实施本教导。在其他示例中，为了避免不必要的模糊本教导的方面，已经以没有细节的相对较高层面描述了众所周知的方法、程序、组件和/或电路。
12.本文公开的各种方法和系统涉及在自动化工具控制工具仓库管理系统的库存内的自动化工具控制设备。
13.图1示出了以工具仓库管理系统105形式的自动化工具控制系统100。在图1所示的工具仓库管理系统105是工具箱的情况下，工具仓库管理系统105可以更通常地为工具储物柜或任何其他的安全存储设备或封闭的安全存储区域(例如，工具仓库或步入式工具储物柜)。
14.每个工具仓库管理系统105是高度自动化的库存控制系统(inventory control system)，该库存控制系统利用多个用于识别存储单元中对象的库存情况的不同感测技术。在一个实施例中，工具仓库管理系统105使用用于识别存储单元中的对象的库存情况的机械图像或射频(rf)感测方法。
15.本公开的工具仓库管理系统105的说明性特征包括：通过有效利用系统资源处理复杂图像数据的能力，自主的图像和相机校准，从图像数据识别工具的特性，用于捕获库存图像的自适应定时，用于检查库存状态的参考数据的有效生成，以及图像质量的自主补偿等。进一步的特征包括以下能力：发射和接收rf感测信号，例如rf识别(rfid)信号；处理接收到的信号以识别特定工具；以及，通过多个不同感测模态(例如，基于相机和rfid的模态)获得交叉参考工具信息。
16.工具仓库管理系统105利用各种感测技术150中的一种或多种来确定对象从其存储的发出/返回、或存在/不存在。例如，对象的发出/返回、或存在/不存在可以使用以下中的一种或多种来感测：基于图像的感测技术(例如，使用相机)；基于rfid的感测技术；无线传感器，包括蓝牙传感器；单独的开关或传感器(例如，接触式传感器、电容式传感器、电感式传感器、重量传感器或其他传感器)，例如在自动化工具控制图像工具箱和/或自动化工具控制rfid储物柜中使用的感测技术。诸如机器可读条形码、颜色编码标签、rfid标签等的唯一标识符可以附接至存储在自动化工具控制系统100的存储容器中的库存对象或工具，并且用于唯一地识别物品(例如，以便区分系统的感测技术无法区分的两个物品，例如使用成像系统感测的两个视觉上相同的工具)。在一些实施方式中，一个或多个处理器被配置为基于包括蓝牙传感器的三个或更多个传感器的三角测量(triangulation)来确定库存对象或工具的位置。例如，到达时间(time of arrival，toa)或飞行时间(time of flight，tof)可以用于计算库存对象或工具与三个或更多个传感器中的每一个的距离，并且确定库存对象或工具的位置。可以确定三个或更多个传感器以使由三个或更多个传感器接收或检测到的信号的强度最大化。在某些情况下，三角测量可以与基于rfid的模态(例如，rfid三角测
量)一起使用。
17.图2说明了示例性自动化工具控制系统100，该自动化工具控制系统100还可以包括联网的工具控制系统200，该联网的工具控制系统200包括多个工具控制设备1000。例如，联网的工具控制系统200可以包括多个自动化工具控制存储设备1000，每个自动化工具控制存储设备1000可以类似于工具控制系统100，以便每个工具控制系统100均包括存储位置、感测设备、和在其中的一个或多个电池充电器。自动化工具控制存储设备1000可以通过有线或无线通信网络203相互通信连接和/或连接至库存控制服务器205。系统管理员终端207可以连接至服务器205以使得系统管理员能够根据需要管理系统并且接收来自系统的警报。以这种方式，存储任何单独工具控制设备201的可执行程序指令的处理器和存储器可以连接至计算机网络(例如，203)，并且与在服务器205上运行的、并且用于操作和存储数据的管理软件应用程序交换数据，并且向系统用户存储和显示与数据相关的信息。在服务器205上运行的管理软件应用程序可以包括系统宽位置监视器(未示出)。
18.图3说明了根据本文描述的一个或多个实施方式的示例性工具仓库管理系统105的框图。工具仓库管理系统105包括自动化工具控制存储设备1000。在图3示出的实施方式中，自动化工具控制存储设备1000可以包括访问控制组件1100、资产管理组件(asset management component)1200和交易报告组件(transaction reporting component)1300。在某些实施方式中，资产管理组件1200可以包括人工智能组件。
19.自动化工具控制存储设备1000可以包括但不限于自动化工具箱、储物柜、自动售货装备、无人工具仓库、库存秤系统等。这些设备可以通过各种电子控制的锁定机构来保护并且可以使用利用各种身份验证手段(例如，感应卡阅读器、生物识别设备等)，以验证授权人员并允许此类访问。自动化工具控制存储设备1000可以从库存发出对象，将对象返回至库存，并且记录交易的细节，包括用户登录和退出、交易时间和日期、以及工具状态。
20.自动化工具控制存储设备1000能够利用各种感测技术中的任一种来管理对象的发出和返回。这些设备配备有处理器、存储器、本地数据库、以及用以解释传感器数据和确定由设备管理的对象当前状态的软件代码。这些设备可以通过有线或无线网络与网络服务进行通信，并且可以发送和接收与对象相关的数据。
21.访问控制组件1100可以与至少一个电子控制的锁定机构协同作业以安全地锁定任何柜子的抽屉和门。访问控制组件1100(例如，读卡器)连同处理器1010和存储可执行程序指令的存储器1020一起电子地识别请求访问工具仓库管理服务器112的用户，确定用户的授权级别，并且选择性地基于确定的授权级别提供对自动化工具控制存储设备1000的安全区域的访问。处理器1010和存储可执行程序指令的存储器1020可操作地识别对工具仓库管理服务器112的预定义授权访问级别，并且基于那些预定义的授权访问级别允许或拒绝用户对自动化工具控制存储设备1000的物理访问。配置为识别请求访问的用户的访问控制组件1100还可以(单独地或相结合地)使用以下技术中的任一种，这些技术为但不限于：具有卡的rfid接近传感器；磁性条(磁条)卡和扫描仪；条码卡和扫描仪；通用门禁卡和读取器；生物识别传感器id系统(biometric sensor id system)，例如：面部识别，指纹识别，手写分析，虹膜识别，视网膜扫描，静脉匹配，语音分析；和/或多模式生物识别系统。
22.自动化工具控制存储设备1000还配备有至少一个电子控制锁定机构，以及处理器1010和机器可读指令，该机器可读指令被配置为以电子方式识别请求访问安全区域或对象
存储设备的用户。处理器1010还可以被配置为识别对系统的预定义授权访问级别，并且基于那些预定义的授权访问级别允许或拒绝用户对三维空间、对象存储和控制设备的物理访问。
23.如图3所示的，自动化工具控制存储设备1000包括资产管理组件1200。资产管理组件1200被配置为使用各种感测技术中的任一种来管理对象的发出和归还。自动化工具控制存储设备1000可以配备有处理器1010和存储器1020、数据库1030和用于解释传感器数据并确定由设备管理的对象的当前状态的软件代码。自动化工具控制存储设备1000经由有线或无线网络1040与联网的服务通信并且可以发送和接收对象相关数据。
24.在一些实施方式中，资产管理组件1200还可以执行与作业位置的访问控制相连的发出或返回的对象的分析。资产管理组件1200可以分析是否对照返回的列表检查某个交易的发出的对象。资产管理组件1200可以进一步确定可用性并且安排维持(maintenance)或校准服务。
25.自动化工具控制存储设备1000被配置为当自动化工具控制存储设备1000加载至自动化工具控制系统100中并分配给工具仓库管理系统105中的工具仓库(未示出)时，由系统软件自动设置为默认仓库配置。
26.在一些实施方式中，自动化工具控制存储设备1000基于修改的系统或作业位置要求更新与工具仓库通信的可配置数据。当自动化工具控制存储设备1000以电子方式发出作业位置时，系统软件识别交易并自动将设备配置为预存的系统和专用于该位置的用户配置。在一些实施方式中，自动化工具控制存储设备1000被配置为与图2所示的gps设备1050和工具仓库协调。自动化工具控制存储设备1000的访问控制组件1100被配置为基于与作业位置相关的经改变的作业指令(work order)来更新可配置数据和程序。
27.当自动化工具控制存储设备1000以电子方式返回到工具仓库位置时，系统软件识别交易并自动将设备重新配置为存储的系统和工具仓库专用的用户配置。
28.在本公开的一些实施方式中，自动化工具控制存储设备1000可以被转移至第一位置，然后被转移至第二位置而不返回到第一位置。在这种情况下，系统会将默认配置从第一位置的默认设置更改为第二位置的默认设置。根据本公开的一些方面，自动化工具控制存储设备1000可以包括各种方法来更新配置数据。在一个实施方式中，自动化工具控制存储设备1000可以被配置为包括数据库1030内各种位置中的每一个的配置数据(例如，设置和/或用户)的全部。用于对象、工具和其他库存项目的每一个的数据可以预先存储在数据库1030中和/或预先加载至自动化工具控制存储设备1000的存储器1020中。对象、工具和其他库存项目由系统和/或网络通知，其中工具、对象和其他库存项目被分配给并且仅更新来自存储器1020的适当系统和用户配置。在这样的实施方式中，当随着从工具仓库和/或工具仓库管理系统105发出对象、工具和其他库存项目而输入作业位置时，自动化工具控制存储设备1000自动更新发出至该位置的配置。
29.在自动化工具控制存储设备1000中，改变或移动自动化工具控制设备的位置可能不一定涉及物理移动，而是可能与使用它的环境或与元件或特征的关系有关。例如，自动化工具控制存储设备1000可以被分配到“起落架”的位置，即使自动化工具控制存储设备1000不改变在空间中的物理位置，该位置随后也可以改变为“机翼结构修复”的位置。
30.在另一实施方式中，自动化工具控制存储设备1000可以被配置为通过gps设备
1050(或位置服务器)识别每个位置。适当的系统和用户配置可以针对各种位置中的每一个被传输和分配给设备。gps设备1050(或位置服务器)可以通过网络1040接收由自动化工具控制存储设备1000生成的配置数据请求。gps设备1050可以响应于配置数据请求生成配置数据，并且也经由网络1040将配置数据发送至自动化工具控制存储设备1000。在这样的实施方式中，与工具仓库管理系统105通信连接的gps设备1050确定位置并且在确定位置时自动更新。
31.在一些实施方式中，特定工作可能需要特定工具。自动化工具控制存储设备1000可以显示在图1所示的用户界面105中，该用户界面105具有可配置数据，该可配置数据仅指示要用于实现工作和/或作业位置要求的工具或对象的。自动化工具控制存储设备1000的访问控制组件1100、资产管理组件1200和配置组件1400可以与数据库1030协调，以调整满足工作和/或作业位置要求的当前或预期工具，并且相应地随着自动化工具控制存储设备1000的需要改变而改变访问控制模式。
32.自动化工具控制存储设备1000可以记录和存储各种位置中的每一个中的每个事件的交易记录。设备的状态和条件可以包括在它被发出到的位置的状态和条件中。在一些实施方式中，在设备在某个位置的情况下，设备可以自动继承在位置状态、配置、警报和通知以及其他方面发生的任何变化。
33.自动化工具控制存储设备1000可以被配置为在实施位置改变时启动审核和其他预定义的处理。在一些实施方式中，自动化工具控制存储设备1000可以被配置为启动关于管理应用仪表板显示、通知、警报和关于发出位置的报告的审核。审核还可以包括任何具体的指令、作业相关条件、工作相关数据和/或事件。