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November 2011
Stefan Buhrs
Entwicklung eines autonomen mobilen Roboters für die automatisierte Verladung von palettierten Gütern
Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung eines autonomen mobilen Roboters, der in der Lage ist, die Verladung palettierter Güter automatisiert durchzuführen. Gleichzeitig handelt es sich bei dem System aus industrieller Sicht um ein Fahrerloses Flurförderzeug, das im Vorlauf oder Nachgang eines Verladevorgangs in dieser Eigenschaft für innerbetriebliche Transportaufgaben einsetzbar ist. Dies ermöglicht eine direkte Verknüpfung von Ladezonen mit Produktion, Lager und anderen Unternehmensbereichen ohne das Transportmittel zu wechseln.
Um diese Ziele zu erreichen, sind sowohl die Erkennung von Ladeeinheiten als auch die Lokalisierung des Systems autonom, das heißt ausschließlich mit an Bord befindlicher Sensorik, zu bewerkstelligen. Zur autonomen Erkennung von Ladeeinheiten wird ein Verfahren vorgestellt, dass die Position und Orientierung von Paletten mittels eines Laserscanners bestimmt. Die autonome Lokalisierung erfolgt anhand von zwei alternativen Methoden, die darauf spezialisiert sind, entweder eine im Vorfeld bekannte Umgebungsbeschreibung auszuwerten oder diese im laufenden Betrieb selbst zu erstellen.
Die zusätzlich vorgestellten Ansätze zur Navigation ermöglichen es dem System, eigenständig Fahrwege zu erzeugen und diese geregelt abzufahren. Eine Erprobung der vorgestellten Lösungen wird mit einem zu diesem Zweck aufgebauten Versuchsfahrzeug durchgeführt.
Eine mögliche Anwendung der Entwicklungsergebnisse besteht darin, Güterwagen automatisiert zu be- und entladen. Die Machbarkeit dieses Ansatzes wird abschließend anhand von Versuchen im industriellen Umfeld gezeigt.
Um diese Ziele zu erreichen, sind sowohl die Erkennung von Ladeeinheiten als auch die Lokalisierung des Systems autonom, das heißt ausschließlich mit an Bord befindlicher Sensorik, zu bewerkstelligen. Zur autonomen Erkennung von Ladeeinheiten wird ein Verfahren vorgestellt, dass die Position und Orientierung von Paletten mittels eines Laserscanners bestimmt. Die autonome Lokalisierung erfolgt anhand von zwei alternativen Methoden, die darauf spezialisiert sind, entweder eine im Vorfeld bekannte Umgebungsbeschreibung auszuwerten oder diese im laufenden Betrieb selbst zu erstellen.
Die zusätzlich vorgestellten Ansätze zur Navigation ermöglichen es dem System, eigenständig Fahrwege zu erzeugen und diese geregelt abzufahren. Eine Erprobung der vorgestellten Lösungen wird mit einem zu diesem Zweck aufgebauten Versuchsfahrzeug durchgeführt.
Eine mögliche Anwendung der Entwicklungsergebnisse besteht darin, Güterwagen automatisiert zu be- und entladen. Die Machbarkeit dieses Ansatzes wird abschließend anhand von Versuchen im industriellen Umfeld gezeigt.
Keywords: Automatisierungstechnik; Robotik; Logistik; Automatisierte Be- und Entladung; Fahrerloses Flurförderzeug; Mobiler Roboter
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