在自动化工具控制系统中管理具有分配状态的对象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62/868,818的权益，该申请的全部公开通过引用结合在本文中。
技术领域：
：3.本主题涉及自动化工具控制系统，并且涉及在自动化工具控制系统中管理对象的技术和装备。
背景技术：
：：4.在制造或服务环境中使用工具时，监控工具状态是重要的。例如，在航空航天工业中，确保恰当地维护工具以执行飞行器或导弹部件的精确和准确的制造、组装或维修是重要的。然而，工具可能会出现破坏、未校准(outofcalibration)状况、以及其他需要检查、维修、校准或更换工具的故障。从作业现场有效地移除出现某些类型故障的工具，并且采取必要的动作将工具返回到作业现场是重要的。5.目前，从作业现场移除需要维护的工具、维修工具和将工具返回到作业现场的过程依赖于人工方法。例如，当用户注意到工具损坏时，用户可以命令维修工具。维修人员可以从作业现场拾取工具以用于维修。然而，如果用户没有在作业现场来将工具交给维修人员，并且如果用户没有与他或她的同事分享有关维修的信息，则维修人员可能会拾取错误的工具而造成维修过程的延迟。6.通常，有多个实体参与处理对工具的维修。例如，从作业现场挑选用于维修的工具的人可能与对工具执行实际维修的人不同。进一步地，将维修的工具返回到作业现场的人可能与参与维修过程的两个人中的任一者不同。参与维修过程的人之间的沟通延迟也会导致维修过程的延迟。参与维修过程的人之间的错误沟通可能会导致维修过程的进一步延迟。7.同样地，用于管理维修过程的人工方法容易延迟，导致效率低下。管理维修过程具有后勤上的挑战，但是依赖于人工方法可能会进一步导致更高的成本、损失时间和过度浪费。8.因此，需要一种改进的系统，该系统能够有效地从作业现场移除物品、根据需要处理必要的步骤、并且将物品返回到作业现场。具体实施方式9.在以下详细的描述中，为了提供相关教导的透彻理解，通过实施例的方式陈述了许多具体细节。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。在其他实例中，为了避免不必要的模糊本教导的各方面，已经以没有细节的较高层面描述了众所周知的方法、程序、组件和/或电路。10.为了解决
背景技术：
：中描述的问题，已经开发了自动化工具控制系统，所述自动化工具控制系统根据分配(assign)给对象的状态，自动地管理对象(例如工具)。本文公开的各种系统和方法涉及使用的自动化工具控制系统，所述自动化工具控制系统管理具有分配状态的对象。11.现在，详细参考附图中所展示的、并且在下面进行讨论的实施例。12.图1展示了根据本主题技术的实施例方面的示例性自动化工具控制系统100。自动化控制系统100包括计算设备102、数据库104、工具控制存储设备106a、106b和106c(以下统称为“工具控制存储设备106”)和网络108。在一些方面，自动化控制系统100可以具有比图1中所示的更多或更少的计算设备(例如，102)、数据库(例如，104)和/或工具控制存储设备(例如，106a、106b和106c)。13.计算设备102可以代表具有处理器、存储器和通信能力的各种形式的处理设备。处理器可以执行存储在存储器中的计算机指令。计算设备102被配置为通过网络108与数据库104和工具控制存储设备106通信。作为非限制性实施例，处理设备可以包括台式计算机、膝上型计算机、手持式计算机、个人数字助理(personaldigitalassistant，pda)，或者这些处理设备或其他处理设备中的任一者的组合。14.计算设备102可以具有安装在其上的应用程序。例如，应用程序可以包括用于自动地控制和管理工具的标识、工具的位置、和工具的状态的管理客户端软件应用程序。在一些实施方式中，管理客户端软件应用程序可以用于操作和存储数据，以及存储与数据相关的信息和向系统用户显示与数据相关的信息。15.管理客户端软件应用程序可以将标识(identification，id)关联至工具。例如，当工具被添加至自动化工具控制系统时，该工具可以被分配id。系统管理员可以将id分配给工具，或者自动化工具控制系统可以自动生成id并将id分配给工具。如下文将进一步详细描述的，管理客户端软件应用程序可以基于来自工具控制存储设备106的数据来跟踪工具的位置和工具的状态。16.数据库104是数据存储器，该数据存储器用于存储与自动化工具控制系统中的工具和系统用户相关联的数据。数据库104可以存储与工具的位置和状态相关联的数据。17.工具控制存储设备106(即，106a、106b和106c)各自具有处理器、存储器和通信能力。处理器可以执行存储在存储器中的计算机指令。工具控制存储设备106具有数据链路(例如，有线链路或无线链路)，该数据链路用于与计算设备102和数据库104上的管理客户端软件应用程序交换数据。工具控制存储设备106经由网络向数据库104传输数据和从该数据库接收数据。18.在一些实施方式中，工具控制存储设备106是工具箱。工具控制存储设备106可以更通常地为工具柜(toollocker)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(toolcrib)或步入式工具柜)。工具控制存储设备106中的每一个是高度自动化的库存控制系统(inventorycontrolsystem)的实施例，该高度自动化的库存控制系统利用用于识别存储单元中对象的库存状况的多种不同的感测技术。在一个实施例中，工具控制存储设备106使用用于识别存储单元中的对象的库存状况(inventorycondition)的机器成像或射频(rf)感测方法。19.展示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，图像和相机的自主校准，从图像数据识别工具的特征，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，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；以及通过多个不同的感测模态(例如，基于相机和rfid的模态)来获得交叉参考工具信息以提供高级特征。20.图2a和图2b展示了各种示例性工具控制存储设备106。工具控制存储设备106包括：用户界面305；用于验证想要访问工具控制存储设备106的用户的身份和授权级别的访问控制设备306(例如读卡器)；以及用于存储工具的多个工具存储抽屉330。代替抽屉330，存储系统可以包括架子、隔间、容器或其他的对象存储设备，工具或对象从这些对象存储设备发出和/或返回，或者这些对象存储设备包含从其发出和/或返回对象的存储设备。在进一步的实施例中，存储系统包括存储钩(storagehook)、挂钩(hanger)、具有抽屉的工具箱、柜(locker)、具有架子的柜子、保险箱、盒子、壁橱、自动售货机、桶状物、板条箱和其他材料存储件。21.用户界面305是工具控制存储设备106的输入和/或输出设备，该用户界面被配置为向用户显示信息。信息可以包括作业指示、工具选择、安全指南、扭矩设定、系统和工具状态警报、以及警告。例如，用户界面305可以被配置为以分配至当前能够访问工具控制存储设备106的用户的默认语言显示文本串和图像中的信息。尽管没有在图2a和图2b中展示，但是工具控制存储设备106可以包括扬声器，该扬声器作为用于输出信息的、工具控制存储设备106的另一输出设备。22.访问控制设备306认证用于访问自动化工具控制系统100的用户授权。具体地，访问控制装置306用于限制或允许至工具存储抽屉330的访问。以电子方式识别请求访问的用户使用的方法和系统可以单独或组合地包括以下技术中的任何一种或多种、以及未提及的其他技术：具有卡的rfid接近传感器；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(biomedicalsensoridsystem)，包括面部识别、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。23.通过使用一个或多个电子控制的锁定设备或机构，访问控制设备306保持一些或全部的存储抽屉330锁定在关闭位置，直至访问控制设备306认证了用于访问工具控制存储设备106的用户授权。如果访问控制设备306确定用户被授权以访问工具控制存储设备106，那么该工具控制存储设备根据用户的授权级别来解锁一些或全部的存储抽屉330，从而允许用户移除或替换工具。特别地，访问控制设备306可以识别对系统的预定义的授权访问级别，并且基于对所识别的用户的预定义的授权访问级别来允许或拒绝由用户对三维空间或对象存储设备的物理访问。24.工具控制存储设备106包括数个不同的感测子系统。在展示性实施例中，工具控制存储设备106包括呈图像感测子系统形式的第一感测子系统，该图像感测子系统被配置为捕获系统的内容物或存储位置的图像。图像感测子系统可以包括：基于透镜的相机、ccd相机、cmos相机、摄像机或捕获图像的其他类型的设备。工具控制存储设备106还可以包括第二感测子系统，在一个实施例中，该第二感测子系统采用包括一个或多个rfid天线、rfid收发器和rfid处理器的rfid感测子系统的形式。rfid感测子系统被配置为：发射rf感测信号；响应于rf感测信号，接收从安装在工具或其他库存物品上或并入工具或其他库存物品的rfid标签返回的rfid信号；以及处理所接收的rfid信号以识别各个工具或库存物品。25.下面参照图3b进一步详细描述图像感测子系统。在图3b对应于图1中所示的工具控制存储设备106的具体实施方式的情况下，图3b中展示的教导可以应用于图1的实施方式中的每一个。rfid感测子系统可以被配置为感测位于工具控制存储设备106的全部存储抽屉330中的工具的rfid标签，或者被配置为感测位于工具控制存储设备106的抽屉330的特定子集中的工具的rfid标签。在一个实施例中，rfid感测子系统被配置为感测仅位于工具控制存储设备106的最上和最下抽屉330中的工具的rfid标签，并且rfid感测子系统包括rfid天线，该rfid天线直接设置在最上和最下抽屉330的上方、在工具控制存储设备106内，以感测位于这些抽屉中的工具的rfid标签。还可以使用rfid天线的其他配置。26.工具控制存储设备106还包括数据处理系统355(例如，计算机)，该数据处理系统用于处理由图像感测设备捕获的图像、用于处理由rfid天线和收发器捕获的rfid信号、和/或用于处理由其他感测子系统接收的其他感测信号。数据处理系统包括一个或多个处理器(例如，微处理器)和存储程序指令的存储器，这些程序指令用于：使工具控制存储设备106直接或通过网络与感测设备电子通信，并且从感测设备获得相对于三维空间或对象存储设备内的对象的存在或不存在的数据。由感测子系统捕获或接收的图像、rfid信号和其他感测信号通过用于确定系统或每个存储抽屉的库存状况的数据处理系统处理。如贯穿本公开使用的术语“库存状况”指的是与存储系统中的对象的存在(existence/presence)或者不存在(non-existence/absence)有关的信息。27.图3a示出了工具控制存储设备106的一个抽屉330处于打开位置的详细视图。在一些实施方式中，每个存储抽屉300包括泡沫基部180，该泡沫基部具有用于存储工具的多个的存储位置(例如，工具切口(cutout)181)。每个切口被特定成型(contoured)并且成形为适配地接收具有相应形状的工具。工具可以通过使用挂钩、魔术贴(velcro)、闩锁、来自泡沫的压力等固定于每个存储位置中。28.通常，每个存储抽屉330包括用于存储各种类型的工具的多个存储位置。如贯穿本公开所使用的，存储位置为存储系统中用于存储和保护对象的位置。在一个实施方式中，每个工具具有在工具存储系统中的特定的预先指定的存储位置。进一步地，抽屉330中的一个或多个工具可以具有安装或粘贴在该工具上的rfid标签。29.图3b示出了根据实施方式的工具控制存储设备106中的成像子系统的透视图。如图3b中所示，工具控制存储设备106包括成像隔室315，该成像隔室容纳包括三个相机310和光引导设备的图像感测子系统，该光引导设备例如为具有相对于竖直表面向下约45度设置的反射表面的镜312，该光引导设备用于将从抽屉330反射的光引导至相机310。所引导的光在到达相机310之后允许相机310形成抽屉330的图像。镜312下方的阴影区域340代表工具控制存储设备106的成像感测子系统的视场。如340处所示，成像子系统扫描打开抽屉336的一部分，该部分例如在抽屉336打开和/或关闭时，经过成像感测子系统的视野。因此，成像子系统捕获至少抽屉336的被打开的那部分的图像。所捕获的图像的处理用于确定抽屉336的被打开的部分中的工具和/或存储位置的库存状况。30.通常，图像感测子系统响应于检测到特定抽屉的移动来捕获特定抽屉330的图像、并且执行抽屉的库存。例如，图像感测子系统可以响应于检测到抽屉正在关闭或已经完全关闭来执行抽屉的库存。在其他的实施例中，图像感测子系统可以既在抽屉打开时、又在抽屉关闭时对抽屉进行成像。31.rf感测子系统通常被配置为执行抽屉或架子的库存检查，这些抽屉或架子具有与之相关联的基于rf的标签。基于rf的标签可以为粘贴至工具或嵌入工具内的rfid标签。通常，基于rf的标签编码对工具唯一的识别符，使得可以从读取基于rf的标签来识别工具类型(例如，螺丝刀、扭矩扳手等)和唯一的工具(例如，来自模型和类型的多个扭矩扳手中的特定扭矩扳手)。特别地，基于rf的标签上编码的信息通常对工具是唯一的，使得该信息可以用于在两个相同类型、相同型号、相同使用年限、相同物理外观等的工具之间进行区分。32.rf感测系统包括天线，这些天线安装在工具控制存储设备106中或安装在该工具控制存储设备周围。通常，天线可以安装在工具控制存储设备106内部并且被配置为仅检测位于工具控制存储设备106(或其他定义的三维空间)内的基于rf的标签的存在。在一些实施例中，可以安装每个天线以便仅检测位于工具控制存储设备106的特定抽屉或隔间内的基于rf的标签的存在，并且不同的天线可以与不同的抽屉或隔间相关联并且安装在不同的抽屉或隔间中。在进一步的实施方式中，一些天线还可以被配置为检测工具控制存储设备106附近基于rf的标签的存在，即使标签不位于工具控制存储设备106内亦如此。33.每个天线被耦合至rf收发器，该rf收发器为可操作的，以使天线发射用以激发位于天线附近内的基于rf的标签的rf感测信号，并且为可操作的，以响应于rf感测信号感测由基于rf的标签返回的rf识别信号。一个或多个rf处理器控制rf收发器的运行，并且处理通过天线和收发器接收的rf识别信号。34.在一些实施方式中，当具有rf识别标签的、存储工具的抽屉或隔间完全关闭时，rf感测子系统执行工具控制存储设备106的基于rf的扫描。特别地，可以响应于检测到抽屉已经完全关闭而执行基于rf的扫描、或者在抽屉完全关闭时的任何时间执行基于rf的扫描。在一些实施例中，基于rf的扫描还可以由用户登录或退出工具控制存储设备106来触发。通常，可以响应于导致执行工具控制存储设备106的基于相机的库存的类似触发来执行基于rf的扫描。35.作为执行工具控制存储设备106的、基于rf扫描的一部分，rf处理器通常需要执行多次顺序的扫描，以便确保检测到所有的基于rf的标签。具体而言，rf处理器通常不知道它需要检测多少rf标签，因为一个或多个标签可能丢失(例如，如果工具已被检出(checkout))。进一步地，rf处理器通常不能确保在其附近的所有rf标签响应于单次扫描操作(对应于rf感测信号的发射，以及响应于一个rf感测信号而接收到任何rf识别响应的处理)都已经被检测到。结果是，每当待执行工具控制存储设备106的库存时，rf处理器通常将执行十次、二十次或更多次顺序的基于rf的扫描。由于需要执行多次基于rf的扫描，因此rf扫描操作可能需要10秒或更长时间来执行，结果是给工具控制存储设备106的用户造成很大的不便。36.如上面注意到的，工具控制存储设备106的基于成像的库存扫描具有的缺点是这些扫描不能在物理相同的工具之间进行区分。进一步地，工具控制存储设备106的基于rf的扫描可能遭受显著延迟，并且无法确定单独的rf标签(而不是附接至其相关工具的rf标签)是否已经返回至抽屉或存储隔间。因此，这两种扫描方法在单独使用时都容易受到欺诈(通过使用工具切口，或使用从工具移除的rfid标签)和不便。进一步地，每种技术可能不适合在特定工具控制存储设备106中清点所有工具；例如，一些工具可能太小而无法在其上安装基于rf的标签，或者将这种标签附接至工具可能导致工具笨重。因此，即使在能够进行基于rf的感测的工具控制存储设备106中，这些工具的库存也可以更适合于视觉扫描方法。37.为了解决单独使用时扫描方法的不足，在一些实施方式中，工具控制存储设备106有利地结合使用多种扫描方法。例如，工具控制存储设备106可以首先以根据基于图像的扫描来执行第一库存扫描，以获得仅以根据基于图像的扫描来快速(例如，接近瞬时)确定在工具控制存储设备106中是否缺少任何工具。第一次库存扫描的结果附加地用于确定工具控制存储设备106中预期有多少基于rf的标签。例如，在通常存储具有关联rf标签的‘m’个工具的工具控制存储设备106中，第一次库存扫描用于确定在工具控制存储设备106中缺少具有关联rf标签的‘n’个工具。然后，使用第一次库存扫描来确定应该使用第二次库存扫描(例如，基于rf的扫描)搜索‘m-n’个基于rf的标签。38.进而，第二次库存扫描(例如，基于rf的扫描)执行单次，并且仅在通过第二次库存扫描(例如，基于rf的扫描)的第一次迭代检测到少于‘m-n’个基于rf的标签时才需要重复。因此，第二次库存扫描可以非常有效地完成—尤其是在仅需要一次或几次的二次扫描(secondaryscan)来检测所有预期在工具控制存储设备106中检测到的‘m-n’个基于rf的标签的情况下亦如此。39.最后，在第一次库存扫描与第二次库存扫描的结果之间执行库存交叉检查，以确保两次扫描的结果一致。具体地，执行库存交叉检查以确保两次库存扫描已经将相同工具识别为存在于工具控制存储设备106中、并且已经将相同工具识别为不存在于工具控制存储设备106中。如果两次库存扫描的结果彼此不一致，则会发出用户警报。40.在以上实施例集中于使用基于相机的感测技术和基于rf的感测技术的实施方式的情况下，自动化资产管理系统可以使用多种感测技术的其他组合。工具控制存储设备106中使用的感测技术和感测设备可以包括以下中的一者或多者：41.·光学识别传感器，例如：具有线扫描仪/相机的、用于检测一维条形码的传感器；具有相机/其他成像传感器的、用于检测二维条形码的传感器；具有相机/其他成像传感器的机器视觉识别传感器(使用各种感测方法，包括紫外线(uv)、红外线(ir)、可见光等)；以及激光扫描；42.·rf识别传感器，例如：附接至工具/嵌入工具中的rfid标签(有源rfid标签和/或无源rfid标签)；在类似容量中使用的其他rf技术，例如ruby、zigbee、wifi、nfc、蓝牙、低功耗蓝牙(bluetoothlowerenergy，ble)等；43.·至工具的直接电子连接，该工具例如：具有插入识别系统(而不是无线)的附接/嵌入式连接器的工具；44.·(多个)重量传感器，例如：检测对象的重量的秤；检测重量分布的多个秤；45.·接触开关/传感器，例如：单通/不通传感器；检测形状/轮廓的传感器阵列；46.·声波发射器/探测器对；和/或47.·磁感应/感测，例如含铁工具定位器产品。48.下面提供了一个展示性实施方式的详细实施方式。在展示性实施方式中，提供了物理定义的、安全的三维对象存储设备。存储设备是容器，从该容器发出和/或返回工具和/或对象。物理定义的、安全的三维对象存储设备配备有处理器和软件，该处理器和软件是可操作的以使设备直接或通过网络与感测设备进行电子通信，并且从指示三维对象存储设备内对象的存在或不存在数据的感测设备获取数据。在该实施例中，三维对象存储设备内使用的感测设备包括机器视觉识别设备，例如相机或rfid天线和解码器。49.在一些实施方式中，物理定义的、安全三维对象存储设备配备有电子控制的锁定机构、以及包括处理器和软件装置的访问控制设备，以电子地识别请求访问安全区域或对象存储设备的用户。处理器和软件对系统的预定义的授权访问级别进行识别，并且基于预定义的授权访问级别来允许或拒绝由用户对三维空间或对象存储设备的物理访问。在一些实施方式中，用以电子识别请求访问的用户的访问控制设备使用具有卡的rfid接近传感器。50.在一些实施方式中，物理定义的、安全的对象存储设备配备有抽屉。至少一个rfid天线附接在存储设备内部并且被配置为用于对存储设备内的rfid标签进行扫描。在具有多个rfid天线的实施方式中，不同的rfid天线可以遍及整个存储设备分布。51.在运行中，在一些实施方式中，用户将访问卡扫描或接近到存储设备的访问控制设备。访问控制设备的处理器基于访问卡确定用户的访问级别。如果确定用户被授权访问存储设备，则授权用户获得对对象存储设备的访问。进而，存储设备的感测子系统和数据处理系统被激活。用于向系统提供光的发光二极管(lightemittingdiode，led)被激活，并且相机也被激活。进而，存储系统的闩锁被解锁，并且用户打开一个或多个抽屉并且移除或返回一个或多个对象。52.值得注意的是，如果用户打开仅成像的抽屉(即，库存状况仅使用成像、而不使用rfid确定的抽屉)，则无需激活rfid扫描子系统，并且系统只能使用成像数据。具体而言，成像子系统用于可选地在抽屉打开时对该抽屉进行成像，并在抽屉关闭时(或一旦关闭该抽屉)对该抽屉进行成像，并且仅使用捕获的图像来确定对象存在和不存在。53.然而，如果用户打开使用rfid扫描确定库存状况的抽屉，则可选地在抽屉打开之前或打开时执行抽屉的基于相机的扫描。此外，rfid感测子系统被激活并且可以在打开抽屉之前完成rfid扫描以识别存在于存储系统中的所有rfid标签(或存在于被打开的抽屉中的所有rfid标签)。具体地，在打开抽屉之前可选地执行rfid扫描。此外，在抽屉关闭时，执行抽屉的基于相机的扫描。响应于抽屉完全关闭，或响应于用户退出存储系统，执行抽屉或盒子的rfid扫描。成像子系统因此确定并报告抽屉中对象的存在和不存在，并且rfid子系统扫描使用rfid标签数据确认抽屉或盒子中特定对象的存在和不存在。因此，成像数据和rfid标签数据相结合，以通过rfid数据的使用报告所有扫描工具的存在和不存在，以及序列化物品的存在或不存在。库存扫描结果显示在显示屏上。当用户退出时，对象状态通过网络传输至主数据库和/或管理应用程序。关闭led灯，接合锁，并且将相机设置为空闲状态。54.此外，存储系统可以执行其他动作。例如，系统可以在用户访问之间以计划或定时为基础来激活或启动对对象存储设备的内容物的rfid扫描，并且从而确认存储设备的内容物自上次用户访问以来没有改变。55.例如，自动化资产管理系统(例如，工具箱)可以使用基于相机的感测技术和基于射频(radio-frequency，rf)的感测技术来感测特定工具的(或多个工具的)存在和/或其他属性。基于相机的感测可以提供特定工具是否存在于系统中或不存在于系统中的瞬时(或接近瞬时)指示。基于rf的感测可以使系统能够在与基于相机的感测模块(例如，类似的扭矩扳手)相同的多个工具之间进行区分，例如通过在工具的序列号(或其他唯一标识符)之间、或在基于rf的标签中编码的其他唯一工具标识符之间进行区分。进一步地，自动化资产管理系统可以被配置为通过利用如下更详细描述的基于相机的感测模态和基于rf的感测模态的组合使用来更有效地执行基于rf的感测。56.如上注意到的，扫描数据可以用于识别(来自多个类似工具中的)特定工具是否已经被检出或检入工具控制存储设备106。因此，扫描数据可以用于确定特定工具已经被检出多少次，和/或特定工具已经被检出的持续时间。例如，工具控制存储设备106可以因此确定特定工具是否应该被安排用于重新校准或其他维护。在一个实施例中，工具控制存储设备106因此可以单独跟踪不同扭矩扳手的使用、并且确保每个扭矩扳手在使用一定次数后被重新校准。57.通过工具控制存储设备106使用多种感测技术执行的库存可以被用于识别接收和/或返回对象/工具的个人用户、识别正在发出或返回的对象/工具、在系统内的每次交易上放置时间戳，并且将物品和用户数据存储在数据库中。58.工具控制存储设备106的处理器和存储可执行软件程序指令的存储器可以与管理软件应用程序(例如，计算设备102)交换数据。数据可能包括工具发出和返回数据、工具状态、用户访问、作业位置、以及与工具交易(tooltransaction)和使用相关的其他数据。59.如上所述，感测技术允许跟踪工具的使用。当跟踪到的工具使用表明该工具需要注意(例如，维修、校准、更换等)时，可以将该工具从作业现场移除以进行维修。然而，如上所注意到的，由于后勤上的挑战，管理维修过程容易出现延迟而导致效率低下。为了有效地从作业现场移除工具并且将工具返回到作业现场，维修过程是自动管理的。60.图4a示出了展示自动化工具控制系统100的示例性层级结构400a的示意图。自动化工具控制系统100的层级结构包括含有以下的位置：根基(root)、校准实验室(callab)、生产/维护(production/maintenance)、测试(test)、构建a(buildinga)、构建b(buildingb)、线程1(line1)、线程2(line2)、站1(station1)、站2(station2)、工具仓库(toolcrib)、和多个自动化工具控制设备atc1-9和ac1-9(例如，工具控制存储设备106)。层级内的每个位置都分配有属性。例如，属性可以是位置中的设备、分配给位置中的设备的员工/用户、存储在位置中的设备中的对象/工具、分配给位置中的对象/工具的对象状态。这些位置可以是箱或存储设备，该箱或存储设备具有接收和临时存储具有状态的对象的功能，自动地向可以修复状态中指示的问题的员工发出警报，并且然后确保将维修或更换的对象返回至适当的存储位置。61.例如，对象可以包括在自动化存储设备或工具仓库中存储和管理的任何物品，这些物品可以发给制造、服务、以及维护和维修环境。对象可能包括工具、测量工具、扭矩扳手、气动和电动工具。在一些实施方式中，对象可以包括夹具、固定装置、夹持件和其他作业和工具保持装置。在一些其他实施方式中，对象包括机加工工具，包括钻头、铰刀、镗孔工具(boringtool)、端铣装置和侧铣装置(endandsidemills)、以及研磨设备、砂轮、磨石、锉刀、砂磨设备等。进一步地，对象可以是电气及电子设备，例如仪表、示波器、膝上型电脑、平板电脑、计算机、手持式扫描仪、焊接装备等。62.对象/工具的状态可以由用户通过工具控制存储设备106的用户界面305分配。例如，状态可以包括：损坏(broken)、需要检查(needsinspection)、未校准(outofcalibration)、未维修(outforrepair)、请求更换(replacementrequested)、以及磨锐钻头(sharpeningdrills)和其他切削工具(othercuttingtools)。状态不限于上述的状态列表。可以分配其他状态来描述工具控制存储设备106中的工具的状态。63.例如，用户a(未示出)登录到存储位置构建a/线程2中的工具控制存储设备atc3。在用户a登录工具控制存储设备atc3后，用户a从工具控制存储设备atc3中检出扭矩扳手。在一些实施方式中，对象的特性的直接相机成像、对象上彩色标签的成像、rfid标签、条形码和条形码读取器可以用于识别扭矩扳手被检出。64.在实施例中，如果在使用期间确定扭矩扳手过度拧紧并且现在未校准。用户a不是将扭矩扳手返回到在存储位置构建a/线程2中的工具控制存储设备atc3，而是将扭矩扳手放置在标有识别标记(未示出)的容器中。例如，容器可以包括：容纳待维修或更换的物品的管或套管。识别标记可以包括视觉标记，例如条形码或qr码。65.当将扭矩扳手放置在具有识别标记的容器中时，用户a可以使用工具控制存储设备106(例如，atc3)的用户界面305来将扭矩扳手与容器上的识别标记相关联。容器中的扭矩扳手存放在与未校准(outofcal)位置相对应的锁定容器中。66.一旦将扭矩扳手存放在与未校准位置相对应的锁定容器中，扭矩扳手将被自动地分配“未校准”状态。在一些实施方式中，监控所存储的工具的使用的工具控制存储设备106可以基于所存储的工具的历史数据向所存储的工具分配状态。例如，一旦扭矩扳手被存放在锁定容器中、或当扭矩扳手的状态指示“未校准”时，警报会自动分发给运行者(例如，人类或机器人)。例如，可以响应于锁定容器感测到正在存放的扭矩扳手而自动地向运行者发出警报。在一些实施方式中，当扭矩扳手被分配“未校准”状态时，可以自动地通知运行者。67.在一些实施方式中，未校准位置被配置有指令，以自动地向与扭矩扳手相关联的用户、系统管理员、以及层级中的其他相关位置分配警报信号。例如，相关位置可以包括校准实验室位置。例如，用户a和校准实验室的技术人员可能会接收到来自未校准位置的警报信号。在一些实施方式中，警报信号可以包含关于工具标识、当前分配的状态、未校准位置、以及与分配的状态相关联的处理指令的信息。警报信号可以包括可能对维修/更换过程有用的附加信息。68.响应于接收到警报，运行者被派往以从存储位置构建a/线程2拾取扭矩扳手。当运行者从构建a/线程2的存放位置拾取扭力扳手时，运行者或用户a扫描容器上的识别标记，并且确认容器的内容物是由用户a输入并记录在系统中的内容物。69.运行者可能从未校准位置发出或检出未校准的扭矩扳手，并且检入该扭矩扳手至校准实验室位置中。一旦未校准的扭矩扳手被转移到校准实验室位置，未校准的扭矩扳手于是就将由校准实验室的技术人员使用由校准实验室团队制定的标准程序进行处理，并在校准实验室位置内的子位置中进行跟踪。当未校准的扭矩扳手被重新校准时，重新校准的扭矩扳手随后从校准实验室位置发出、并且返回到存储位置构建a/线程2中的工具控制存储设备atc3。70.每个交易都被记录在日志中，该日志捕获每个活动的工具标识数据、时间戳、技术人员/用户id等。在一些实施方式中，交易数据存储在数据库104中。例如，可以从计算设备102上的管理客户端软件应用程序或从工具控制存储设备106的用户界面305查看交易数据。71.这些结构例如从航空航天维修和维护组织的角度来看是重要的。例如，管理钻头是一项艰巨的任务。在大多数情况下，技术人员会收到比特(bits)，但这些比特会丢失给系统。存在大量浪费，并且在大多数情况下，mro业务完全不知道可避免成本的程度。因此，这些结构将减少或最小化那些可避免的成本。72.图4b示出了展示自动化工具控制系统100的示例性层级结构400b的示意图。层级结构400b包括位置：根基(root)、生产/维护(production/maintenance)、构建a(buildinga)、线程2(line2)和飞行器#1(aircraft#1)。73.例如，当确定线程2位置中的工具控制存储设备中的对象a(未示出)未校准时，将对象a放置在如上所述的未校准位置。响应于对象b被放置在破坏箱(brokenbin)中，对象a被自动地分配状态“未校准”。同时，可以自动地向运行者分配警报以促进从破坏箱位置拾取对象a。当对象a从未校准位置转移到校准实验室位置时，对象a移动通过校准实验室位置内的子位置：传入、处理中和传出(incoming,inprocess,andoutgoing)。一旦在校准实验室位置处重新校准对象a，对象a就将放置在返回箱(returnbin)位置。当对象a被放置在返回箱位置时，可以自动地向运行者分配警报，该运行者响应于警报将从返回箱位置拾取对象a并将对象a返回到线程2位置中的工具控制存储设备。74.例如，当确定飞行器#1位置中的工具控制存储设备中的对象b(未示出)破坏时，对象b被放置在如上所述的破坏箱位置中。响应于对象b被放置在破坏箱中，对象b被自动地分配状态“破坏”。同时，可以自动地向运行者分配警报以促进从破坏箱位置拾取对象b。当对象b从破坏箱位置转移到维修实验室(repairlab)位置时，对象b移动通过维修实验室位置内的子位置：传入、处理中和传出(incoming,inprocess,andoutgoing)。一旦对象b在维修实验室位置进行维修，将对象b放置在返回箱位置中，其中放置在返回箱位置中的对象b返回到飞行器#1位置中的工具控制存储设备。75.在一些实施方式中，当对象(例如，对象a和对象b)从一个位置移动到另一个位置时，自动地分配警报信号。76.尽管未展示，但是层级结构400a和400b可以包括“状态修正(statusremediation)”位置，其中在对象保持在“状态修正”位置的情况下，分配给对象的状态可以被具有对该位置的适当访问授权的用户清除。登记和记录存放在“状态修正”位置的物品可以是由技术人员或工具仓库服务员的手动数据输入。技术人员和工具仓库服务员可以通过用户界面305输入向当前拥有该物品的技术人员发出的对象的数据，可以分配状态，并且可以查看从工具用户到状态修正位置的电子库存交易。在一些实施方式中，物品交易和转移可以自动地登记并记录在数据库104中。77.图5概念性地展示了示例性电子系统500，利用该电子系统可以实现主题技术的一些实现方式。在一个或多个实现方式中，计算设备102和工具控制存储设备106可以是或可以包括以下关于电子系统500讨论的电子系统组件的全部或部分。电子系统500可以是计算机、电话、个人数字助理(personaldigitalassistant，pda)或任何其他种类的电子设备。这种电子系统包括各种类型的计算机可读介质和用于各种其他类型的计算机可读介质的接口。电子系统500包括总线508、(多个)处理单元512、系统存储器504、只读存储器(read-onlymemory，rom)510、永久存储设备502、输入设备接口514、输出设备接口506和网络接口516。78.总线508共同地代表以通信方式连接电子系统500的众多内部设备的所有系统、外设和芯片组总线。例如，总线508将(多个)处理单元512与rom510、系统存储器504和永久存储设备502通信连接。79.从这些各种存储器单元，(多个)处理单元512检索待执行的指令和待处理的数据，以便执行本主题公开的过程。在不同的实现方式中，(多个)处理单元可以是单个处理器或多核处理器。80.rom510存储(多个)处理单元512和电子系统的其他模块所需的静态数据和指令。另一方面，永久存储设备502是读写存储器设备。该设备是非易失性存储器单元，该非易失性存储器单元即使是在电子系统500关闭时也能存储指令和数据。本主题公开的一些实现方式使用大容量存储设备(例如，磁盘或光盘，或闪存)作为永久存储设备502。81.其他实现方式使用可移动存储设备(例如，软盘、闪存驱动器)作为永久存储设备502。与永久存储设备502一样，系统存储器504是读写存储器设备。然而，与存储设备502不同，系统存储器504是易失性读写存储器，例如随机存取存储器。系统存储器504存储处理器在运行时需要的一些指令和数据。在一些实现方式中，本主题公开的过程存储在系统存储器504、永久存储设备502或rom510中。例如，各种存储器单元包括用于显示与相应应用程序相关联的图形元素和标识符的指令、接收预定义的用户输入以显示与相应应用程序相关联的快捷方式的视觉表示的指令、以及显示快捷方式的视觉表示的指令。从这些不同的存储器单元，(多个)处理单元512检索待执行的指令和待处理的数据，以便执行一些实现方式的过程。82.总线508还连接至输入设备接口514和输出设备接口506。输入设备接口514能够使用户向电子系统传送信息和选择命令。与输入设备接口514一起使用的输入设备包括例如字母数字键盘和定点设备(也称为“光标控制设备”)。输出设备接口506例如能够显示由电子系统500生成的图像。与输出设备接口506一起使用的输出设备包括例如打印机和显示设备，例如阴极射线管(cathoderaytube，crt)或液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)。一些实现方式包括设备，例如，既起输入设备又起输出设备的作用的触摸屏。83.最终，如图5所示，总线508还通过网络接口将电子系统500耦合至网络(未示出)。以这种方式，计算机可以是计算机网络(例如，lan、wan或内联网，或网络的网络，例如因特网)的一部分。电子系统500的任何或所有组件可以与本主题公开结合使用。84.许多上述特征和应用被实施为软件进程，这些软件进程被指定为记录在计算机可读存储介质(也称为计算机可读介质)上的一组指令。当这些指令由一个或多个处理单元(例如，一个或多个处理器、处理器的核心或其他处理单元)执行时，它们使(多个)处理单元执行指令中指示的动作。计算机可读介质的实施例包括但不限于磁介质、光学介质、电子介质等。计算机可读介质不包括无线传递或通过有线连接传递的载波和电子信号。85.除非另有说明，否则本说明书中阐述的所有测量、值、额定值、位置、量值、尺寸和其他规范都是近似的，而不是精确的。它们旨在具有一个合理的范围，该范围与它们所涉及的功能和它们所涉及的
技术领域：
：中的习惯相一致。86.除了如上直接陈述的，没有任何陈述或展示是有意或应该解释为向公众奉献任何组件、步骤、特征、对象、益处、优势或等同物。87.在本说明书中，术语“软件”旨在包括，例如，驻留在只读存储器或其他形式的电子存储件中的固件，或可以存储在磁存储件、光学存储件、固态存储件等中的应用程序，这些固件或应用程序可以读入存储器供处理器处理。此外，在一些实现方式中，在保留本主题公开的不同软件方面的情况下，本主题公开的多个软件方面可以被实现为更大程序的子部分。在一些实现方式中，多个软件方面也可以被实现为单独的程序。最后，一起实现这里描述的软件方面的单独程序的任何组合都在本主题公开的范围内。在一些实现方式中，软件程序在安装以在一个或多个电子系统上运行时，定义了执行和施行软件程序的操作的一个或多个特定机器实现方式。88.计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)可以以任何形式的编程语言编写，该编程语言包括编译或解释语言、声明性或过程性语言，并且可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、组件、子程序、对象、或其他适于在计算环境中使用的单元。计算机程序可以但不必对应于文件系统中的文件。程序可以存储在包含其他程序或数据的文件的一部分中（例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本）、专用于相关程序的单个文件或多个协调文件（例如、存储一个或多个模块、子程序或部分代码的文件）。计算机程序可以经部署以在一台计算机上执行，或在位于一个站点处或分布在多个站点并通过通信网络互连的多台计算机上执行。上述的这些功能可以在数字电子电路、计算机软件、固件或硬件中实现。这些技术可以使用一个或多个计算机程序产品来实现。可编程处理器和计算机可以包含在或打包为移动设备。过程和逻辑流程可以由一个或多个可编程处理器和由一个或多个可编程逻辑电路来执行。通用和专用计算设备和存储设备可以通过通信网络互连。一些实现方式包括电子组件，例如微处理器、存储件和存储器，这些电子组件将计算机程序指令存储在机器可读或计算机可读介质（替代地称为计算机可读存储介质、机器可读介质或机器可读储存介质）中。这种计算机可读介质的一些实施例包括：ram、rom、只读光盘（read-onlycompactdisc，cd-rom）、可记录光盘（recordablecompactdisc，cd-r）、可重写光盘（rewritablecompactdisc，cd-rw）、只读数字多功能盘（例如，dvd-rom、双层dvd-rom）、各种可记录/可重写dvd（例如，dvd-ram、dvd-rw、dvd+rw等）、闪存（例如，sd卡、mini-sd卡、微型sd卡等）、磁性硬盘驱动器或固态硬盘驱动器、只读和可记录盘、超密度光盘、任何其他光学或磁性介质、以及软盘。计算机可读介质可以计算机程序，该计算机程序存储可由至少一个处理单元执行并且包括用于执行各种操作的指令集合。计算机程序或计算机代码的实施例包括机器代码和文件，该机器代码例如由编译器产生，该文件包括由计算机、电子组件、或微处理器使用解释器执行的高级代码。虽然以上讨论主要是指执行软件的微处理器或多核处理器，但一些实现方式由一个或多个集成电路执行，该一个或多个集成电路例如为专用集成电路（applicationspecificintegratedcircuit，asic）或现场可编程门阵列（fieldprogrammablegatearray，fpga）。在一些实现方式中，这种集成电路执行存储在电路本身上的指令。如本公开中使用的，术语“计算机”、“服务器”、“处理器”和“存储器”全部指电子设备或其他技术设备。这些术语不包括人或人群。出于说明书的目的，术语显示（display或displaying）意味着在电子设备上显示。如在本公开中使用的，术语“计算机可读媒介”和“计算机可读介质”完全限于以计算机可读的形式存储信息的有形物理对象。这些术语不包括任何无线信号、有线下载信号和任何其他短暂信号。89.为了提供与用户的交互，本说明书中描述的主题的实现方式可以在具有用于向用户显示信息的显示设备(例如，crt或lcd监视器)以及键盘和指点设备(例如，鼠标或轨迹球)的计算机上实现，用户可以通过键盘和指点设备向计算机提供输入。也可以使用其他类型的设备来提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈)；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声学、语音或触觉输入。此外，计算机可以通过向用户使用的设备发送文档和从用户使用的设备接收文档来与用户交互；例如，响应于从网页浏览器接收到的请求，通过将网页发送至用户客户端设备上的网页浏览器。90.本说明书中描述的主题的实施方式可以在计算系统上实现，该计算系统包括后端组件(例如，作为数据服务器)，或包括中间件组件(例如，应用服务器)，或包括前端组件(例如，具有图形用户界面或网页浏览器的客户端计算机，用户可以通过该图形用户界面或网页浏览器与本说明书中描述的主题的实现方式交互)，或者包括一个或多个这样的后端组件、中间件组件或前端组件的任意组合。系统的组件可以通过任何形式或介质的数字数据通信(例如通信网络)互连。通信网络的实施例包括：局域网(localareanetwork，lan)和广域网(wideareanetwork，wan)、互联网络(例如，因特网)和对等网络(例如，adhoc对等网络)。91.计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离并且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系是通过计算机程序产生的，这些计算机程序在各自的计算机上运行，并且彼此具有客户端-服务器关系。在一些实施方式中，服务器将数据(例如，html页面)传输至客户端设备(例如，为了向与客户端设备交互的用户显示数据和接收来自与该客户端设备交互的用户的用户输入的目的)。可以在服务器处从客户端设备接收在客户端设备处生成的数据(例如，用户交互的结果)。92.可以理解的是，在公开的过程中步骤的任何特定的顺序或层级都是实施例方法的展示。基于设计偏好，可以理解的是过程中步骤的特定顺序或层级可以重新排列，或者执行所有展示的步骤。一些步骤可以同时执行。例如，在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。而且，上述实施方式中各个系统组件的分离不应理解为在所有实施方式中都需要这样的分离，应当理解的是，所描述的程序组件和系统一般可以集成在单个软件产品中或打包成多种软件产品。93.提供先前的描述是为了使本领域中的任何技术人员能够实践本文所述的各个方面。对这些方面的各种修改对本领域的技术人员是显而易见的，并且本文定义的一般原则可能适用于其他方面。除非特别说明，否则提到的元件的单数形式不旨在指“一个且仅一个”，而是指“一个或多个”。除非另有特别说明，否则术语“一些”是指一个或多个。阳性代词(如，他的)包括女性代词和中性代词(如，她的和它的)，且反之亦然。标题和副标题(如果有的话)只是为了方便而使用，并不限制主题的公开。94.如本文使用的，在一系列项目之前的短语“中的至少一个”，以及用于分开项目中的任何项目的术语“和”或“或”在整体上修饰列表，而不是列表的每个成员(即每个项目)。短语“中的至少一个”不要求选择所列各项目中的至少一个项目；相反，该短语允许意指包括项目中任一者的至少一个、和/或项目的任何组合的至少一个、和/或项目中每者的至少一个。举例来说，短语“a、b和c中的至少一个”或“a、b或c中的至少一个”均是指：仅a、仅b或仅c；a、b和c的任意组合；和/或a、b和c中每一者的至少一个。95.诸如方面、该方面、另一方面、一些方面、一个或多个方面、实现方式、该实现方式、另一实现方式、一些实现方式、一个或多个实现方式、实施方式、该实施方式、另一实施方式、一些实施方式、一个或多个实施方式、配置、该配置、另一配置、一些配置、一个或多个配置、主题技术、公开/公开内容、本公开/本公开内容、及它们的其他变型等短语，是为了方便起见，而不暗示与这类短语相关的公开对于主题技术是必不可少的、或者该公开适用于主题技术的所有配置。与这类短语相关的公开可适用于所有配置、或一个或多个配置。与这类短语相关的公开可提供一个或多个实施例。诸如方面或一些方面等短语可以指一个或多个方面，且反之亦然，且这类似地适用于其他前述短语。96.就本文讨论的系统收集与用户相关联的使用数据或可利用使用数据而言，向用户提供控制程序或特征是否收集使用数据(例如，用户的偏好)、以及控制基于收集的使用数据与应用程序相关联的用户界面(userinterface，ui)的机会。还可以向用户提供选项以打开或关闭由系统提供的某些特征或功能。在一些方面，用户可以选择禁用由本文所讨论的系统提供的特征和功能(例如，基于所收集的使用数据来控制与应用程序相关联的ui)。此外，用户可以规定在存储或使用某些数据之前以一种或多种方式处理该数据，使得个人可识别信息被移除。例如，可以处理用户的身份，使得不能确定用户的个人可识别信息，或者可以在获得位置信息的情况下概括用户的地理位置(例如城市、邮政编码或州级)，从而无法确定用户的具体位置。因此，用户可以控制所公开的系统是否以及如何收集、存储和使用用户信息。97.本领域普通技术人员已知或以后将知道的是，贯穿本公开所描述的各个方面的元件的所有结构和功能等同物均通过引用明确并入本文，并且旨在由本主题技术所涵盖。此外，无论在以上描述中是否明确引用了这种公开，本文中所公开的任何内容都不旨在奉献给公众。此外，就本公开中使用的术语“包括”、“具有”或类似表述而言，该术语旨在以类似于术语“包含”的方式包含在内，如同“包含”所解释的那样。98.应当理解的是，除非在此另外阐述了特定含义，否则在此使用的术语和表达具有与关于其相应的各自调查和研究领域的这些术语和表达一致的普通含义。相关术语(诸如第一和第二等)可以仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开，而不必要求或暗示在这样的实体或动作之间的任何实际的这样的关系或顺序。术语“包括(comprises,comprising)”或其任何其他变化旨在涵盖非排他性的包含，使得包括的元件列表的过程、方法、物品或装置不仅仅包括那些元件，而还可以包括这些过程、方法、物品或装置中没有明确列出的或者此类过程、方法、物品或装置固有的其他元件。由“一”或“一个”开头的元件，在没有进一步限制的情况下，不应该排除在包括该元件的程序、方法、物品或装置中存在的其他的相同元件。99.在前述的描述中，可以看出，各种特征在各种实施方式中被组合在一起的目的是使本公开流畅。100.虽然前面已经描述了被认为是最佳模式和/或其他示例的内容，但是应当理解，可以在其中进行各种修改，并且本文公开的主题可以以各种形式和实施例来实现，并且本教导可以应用于许多应用中，这里仅描述了其中的一些应用。所附权利要求旨在涵盖落入本教导的真实范围内的任何和所有应用、修改和变化。当前第1页12当前第1页12