fts-agv facts 2013 e-paper

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stapl E r world FTS-/AGV- Das über 50 Seiten starke E-Paper mit Vor- trägen, News, Anlagenbeschreibung, Kompo- nenten, Führungssystemen und vielen weite- ren News aus der immer schneller wachsenden und immer vielschichtiger werdenden Welt der Automatischen Transportsysteme. Sonderausgabe der Fachzeitschrift: 2. Ausgabe Oktober 2013 ISSN-Nr. 2195-0253 2. Jahrgang FACTS 2013 http://www.staplerworld. com/staplerworld/ stw-sonderausgaben/ Healthcare-Themen I Adept und Swisslog überarbeiten den RoboCruiser für das Krankenhaus I Bluebotics bietet mit ANT localiza- tion eine neue Steuerung für FTS auch im Healthcare-Segment I DS Automotion bietet neues Healthcare-FTS mit Gel-Batterie und Lasernavigation I Interview mit Yaser Gamai von Egemin über Fahrzeuge, Technik, Service und Inbetrieb- nahme I Eisenmann bietet mit dem besonders kom- pakten Doppelkufensystem auch Ansätze für den Automatischen Waren Transport (AWT) in Krankenhäusern I MLR geht mit dem Caesar Hospital II ins Rennen – Kompakttransporter für Kranken- häuser I Stills IGoEasy wird einfach per Tablet-PC ge- steuert – Alternative im Healthcare-Segment? I Pepperl und Fuchs bietet mit dem Laser PRT eine Lösung für die FTS-Navigation I Sick-Sensoren für Navigation und Perso- nenschutz Industrie-Themen I Serva Transportsysteme mit neuem FTS zum automatischen Parken und für Produktionsentsorgung in der Autoindustrie I OpenTCS eine neue OpenSource-Software herstellerunabhängig für FTS-Systeme I Die Zukunft der Navigation von FTS mit Multi-Sensor-Fusion I Antrieb und Sensorik für FTS und Mobile Robotik – Stand der Technik I Leitlinien für erfolgreiche FTS- und konse- quente Systemplanung I Asti aus Spanien: Beitrag über System- ansätze und Fahrzeugkonzepte I My und Atheon aus den USA kooperieren bei FTS-Systemen E-Paper

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Umfangreiche Sammlung von Fachbeiträgen, Interviews, Portriats und Innovationen aus dem Sektor Fahrerlose Transportsysteme.

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Page 1: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

staplEr world

FTS-/AGV-

Das über 50 Seiten starke E-Paper mit Vor-trägen, News, Anlagenbeschreibung, Kompo-nenten, Führungssystemen und vielen weite-ren News aus der immer schneller wachsenden und immer vielschichtiger werdenden Welt der Automatischen Transportsysteme.

Sonderausgabe der Fachzeitschrift:

und immer vielschichtiger werdenden Welt der Automatischen Transportsysteme.

2. Ausgabe

Oktober 2013

ISSN-Nr. 2195-0253

2. Jahrgang

FACTS 2013

http://www.staplerworld.com/staplerworld/stw-sonderausgaben/

Healthcare-Themen

I Adept und Swisslog überarbeiten den RoboCruiser für das Krankenhaus

I Bluebotics bietet mit ANT localiza-tion eine neue Steuerung für FTS auch im Healthcare-Segment

I DS Automotion bietet neues Healthcare-FTS mit Gel-Batterie und Lasernavigation

I Interview mit Yaser Gamai von Egemin über Fahrzeuge, Technik, Service und Inbetrieb-nahme

I Eisenmann bietet mit dem besonders kom-pakten Doppelkufensystem auch Ansätze für den Automatischen Waren Transport (AWT) in Krankenhäusern

I MLR geht mit dem Caesar Hospital II ins Rennen – Kompakttransporter für Kranken-häuser

I Stills IGoEasy wird einfach per Tablet-PC ge-steuert – Alternative im Healthcare-Segment?

I Pepperl und Fuchs bietet mit dem Laser PRT eine Lösung für die FTS-Navigation

I Sick-Sensoren für Navigation und Perso-nenschutz

I Pepperl und Fuchs bietet mit dem Laser PRT eine Lösung für die FTS-Navigation

I Sick-Sensoren für Navigation und Perso-nenschutz

Industrie-Themen

I Serva Transportsysteme mit neuem FTS zum automatischen Parken und für Produktionsentsorgung in der Auto industrie

I OpenTCS eine neue OpenSource-Software herstellerunabhängig für FTS-Systeme

I Die Zukunft der Navigation von FTS mit Multi-Sensor-Fusion

I Antrieb und Sensorik für FTS und Mobile Robotik – Stand der Technik

I Leitlinien für erfolgreiche FTS- und konse-quente Systemplanung

I Asti aus Spanien: Beitrag über System-ansätze und Fahrzeugkonzepte

I My und Atheon aus den USA kooperieren bei FTS-Systemen

E-Paper

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Zusammenfassung der Beiträge der FTS-Session am zweiten Tag des

Zukunftskongresses Logistik der Dortmunder Gespräche 2013

Unter dem Motto das »Wissen ums Wie« zeigte der »Zukunftskongress Logistik – 31. Dortmunder

Gespräche« am 3. und 4. September 2013 in den Dortmunder Westfalenhallen, wie sich Menschen

und Dinge zukünftig bewegen lassen. Mehr als 450 Teilnehmer und 16 Aussteller waren der

Einladung des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik und des EffizienzClusters

LogistikRuhr gefolgt, konkrete Lösungsansätze sowie die Zukunftsthemen der Logistik zu diskutieren.

Während der erste Tag durch Vorträge und Podiumsdiskussionen im Plenum geprägt war, wurden

am zweiten Tag in fünf parallel laufenden Vortragssessions im kleineren Kreis aktuelle Logistik-

Lösungen vorgestellt und diskutiert.

Mit der Sitzung „Fahrerlos und autonom – Transportsysteme für die Intralogistik“ legten die

Fraunhofer-Experten einmal mehr einen Schwerpunkt auf das Thema Fahrerlose Transportsysteme.

Guido Follert (Fraunhofer IML) eröffnete mit seinem Referat zu „Leitlinien für erfolgreiche FTS und

konsequente Systemplanung“ die Vortragssequenz und machte anhand zahlreicher Beispiele klar,

welchen Stellenwert eine solide Analyse der Ausgangssituation mit anschließender systematischer

Systemplanung für den Erfolg von FTS-Projekten hat. Dabei hat sich nach seinen Worten in vielen

Projekten eine Vorgehensweise „entlang“ der VDI-Richtlinienfamilie 2710 – Ganzheitliche Planung

von Fahrerlosen Transportsystemen bestens bewährt. In den anschließenden 3 Vorträgen von

Thomas Albrecht und Christopher Kirsch (beide Fraunhofer IML) stand die Fahrzeug-Technik im

Vordergrund: die verschiedenen, derzeit gebräuchlichen Navigationsverfahren und die dafür

erforderliche Spurführungssensorik mit ihren Eigenschaften, Möglichkeiten und Grenzen wurden

ebenso anschaulich und praxisnah erläutert wie übliche Kinematik- und Antriebskonzepte sowie die

unterschiedlichen Lastaufnahmeprinzipien der FTF. Es wurde deutlich, dass die eingesetzte

Spurführungs- und Navigationstechnik eine Schlüsselrolle für das FTS spielt: die Auswahl des

„richtigen“ Navigationssystems ist einerseits mit wirtschaftlichen Fragen verknüpft, da sich die am

Markt verfügbaren Systeme in den Anschaffungs-, Installations- und Instandhaltungskosten erheblich

unterscheiden. Zum anderen spielt bei dieser Entscheidung aber auch die benötigte System-

Flexibilität eine maßgebliche Rolle. Bei den gängigen Systemen folgen die FTF physisch – in Form von

optischen Leitlinien oder induktiven Leitdrähten – oder virtuell – also per Software – vorgegebenen

Bahnen. Im Fall von physisch vorhandenen Leitlinien ist der fahrzeugseitige Kostenanteil eher niedrig,

der Installations- und Instandhaltungsaufwand aber hoch und die erzielbare Flexibilität des

Gesamtsystems sehr gering. Bei Verzicht auf die physische Leitlinie, möglich z.B. beim Einsatz der

Laser-Navigation mittels Reflexmarken an Säulen und Wänden entlang des Fahrweges, ergibt sich

maximale Flexibilität und kürzeste Reaktionszeit auf Änderungswünsche im Anlagenlayout – dies

allerdings bei deutlich erhöhten Kosten für Fahrzeug-Sensorik und Auswerterechner. Trotz

eingeschränkter Flexibilität besitzen die klassischen Navigationssysteme eine Daseinsberechtigung,

da vor allem Low-Cost-Fahrzeuge aufwändige und teure Sensoren meiden, um die Investitionskosten

so gering wie möglich zu halten. Eine zukunftsträchtige Technologie im Bereich der

Navigationssysteme wird durch die Multi-Sensor-Fusion eröffnet. Durch die Kombination

Page 3: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

verschiedenartiger und kostengünstiger Sensoren in einem System sowie durch die Nutzung

intelligenter (Software-)Algorithmen können in Zukunft kostengünstige Sensoren, z.B. aus dem

Home-Entertainment oder dem Pkw-Bereich, zur FTF-Navigation genutzt werden.

Sensortechnologien wie Laufzeit-, Feldstärke- und Winkelmessung oder Inertialsensorik besitzen

prinzipiell komplementäre Eigenschaften in Bezug auf Reichweite, Präzision oder

Abtastgeschwindigkeit. Werden diese verschiedenen Technologien allerdings in einer Anwendung

kombiniert und in eine Plattform integriert, so können durch die Multi-Sensor-Fusion die Stärken der

Technologien kombiniert und die jeweiligen Schwächen kompensiert werden.

In seinem Vortrag „Individuell, flexibel und herstellerunabhängig – das innovative Leitsystem

openTCS“ stellte Stefan Walter (Fraunhofer IML) eine Leitsystem-Software vor, die zwar primär für

Fahrerlose Transportsysteme entwickelt wurde, jedoch universell eingesetzt werden kann für

spurgeführte Fahrzeuge im weitesten Sinne, darunter auch Einschienenhängebahnen oder mobile

Roboter. Auch ein Einsatz der Software als Staplerleitsystem ist möglich. Der Kern der Software

arbeitet unabhängig von konkreten Eigenschaften der gesteuerten Fahrzeuge wie z.B. der

eingesetzten Spurführungstechnik oder dem Lastaufnahmemittel. Durch Fahrzeugtreiber, die –

ähnlich wie Druckertreiber in Betriebssystemen – als Plug-Ins in openTCS geladen werden, können

unterschiedlichste Fahrzeugtypen herstellerunabhängig eingebunden werden. Auch mehrere

unterschiedliche Fahrzeugtypen können gleichzeitig und gemeinsam von einer einzigen openTCS-

Installation gesteuert werden. Austauschbare Strategien, z.B. für das Routing, die Auftragsdisposition

oder das automatische Parken der Fahrzeuge, sowie Schnittstellen zu peripherer Software wie z.B.

einem Lagerverwaltungssystem, machen das System flexibel integrierbar. openTCS ist freie Software

und kann von der Projekt-Homepage unter http://www.opentcs.org/ heruntergeladen werden.

Gleiches gilt für den Quellcode, den das Fraunhofer IML unter einer Open-Source-Lizenz

veröffentlicht.

Rolf Schumacher (Sick AG) stellte in seinem Vortrag „Sichere Sensoren und Systeme in der

Automatisierung“ vor und beschränkte sich dabei nicht nur auf Produkte, sondern erläuterte auch

die rechtlichen Randbedingungen, die durch das Produktsicherheitsgesetz, Maschinenrichtlinie und

weitere Richtlinien auf europäischer Ebene gebildet werden. Möglichen Weiter- und Neu-

Entwicklungen im Bereich der optischen 2D- und 3D-Sensoren zur sicheren Personen- und

Hinderniserkennung wird hierdurch ein enger Rahmen vorgegeben,

Ein innovatives Parksystem, das FTF zum automatischen platzsparenden Parken von Pkw einsetzt,

wurde von Leo Meirer, Geschäftsführer der serva transport systems, vorgestellt. Bei dieser

automatisierten Parkanlage gibt der Fahrer seinen PKW an einer Übergabestation ab, den weiteren

Parkvorgang übernimmt ein Fahrerloses Transportfahrzeug: das hochflexible FTF passt sich

automatisch den Dimensionen des jeweiligen Pkw an, bringt ihn sicher ans Ziel und stellt ihn an

einem freien Stellplatz ab. Da die Parkroboter keine Schienen benötigen, sind sie in der Lage,

individuelle Routen zu fahren und auch auf engstem Raum zu manövrieren. Außerdem werden keine

Umbauten oder zusätzliche Einbauten benötigt. Dadurch lässt sich das System in wenigen Tagen auf

bestehenden Flächen in Betrieb nehmen. Das System ist lt. Meirer für Logistik-Unternehmen, PKW-

Hersteller, Autovermietungen, Parkhäuser an Flughäfen oder in Städten gleichermaßen geeignet.

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Hauptvorteile sind die kompakten und raumeffizienten Parklösungen, die bis zu 60 Prozent mehr

Fahrzeuge auf derselben Parkfläche ermöglichen.

Der Schlussvortrag mit dem Titel „Autonomes Fahren – Wie fährt das FTS in der Zukunft?“ war Prof.

Hartmut Surmann von der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen vorbehalten, der einerseits einen

Blick in die Kristallkugel wagte und es sich andererseits nicht nehmen ließ, mit einigen Thesen die

Zuhörer zu provozieren. So stellte er die Frage, ob denn angesichts der Möglichkeiten, durch 3D-

Drucker das fertige Produkt zuhause selbst auszudrucken oder die Ware durch autonom fliegende

(Paket-Zustell-)Drohnen ausliefern zu lassen, zukünftig überhaupt noch gefahren wird bzw. gefahren

werden muss. Unabhängig hiervon sieht Surmann auf jeden Fall ein Zusammenwachsen der FTS-

Technologien und aktueller Entwicklungen im Bereich der Pkw-Assistenzsysteme sowie voll-

automatisch und autonom fahrender Pkw. Insbesondere die im Automobilbereich üblichen großen

Stückzahlen werden den Einsatz leistungsfähiger, aber preiswerter Sensorik im Automatisierungs-

und FTS-Bereich ermöglichen. Außerdem arbeiten Sensorhersteller bereits an der nächsten

Generation von kleineren und effizienteren Sensoren, insbesondere 3D-Sensoren [8], die es dem FTS

erlauben werden, schneller und besser auf seine Umwelt zu reagieren. Die Bündelung von Forschung

und Entwicklungsaktivitäten in einer gemeinsamen OpenSource Middelware (ROS) generiert

erforderliche Synergieeffekte zwischen der FTS- und Robotikbranche. Auch die Verfügbarkeit

preiswerter Produkte aus dem Bereich der Unterhaltungselektronik, wie Tablets, Smartphones oder

Video-/Computerspiele, werten die Funktionalität und Performanz der Fahrzeuge auf.

Kontakt zum Autor: Thomas Albrecht Fraunhofer/IML : [email protected]

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Fahrerlos und autonom –Transportsysteme für die Intralogistik

Automatisch auf dem Weg –Antrieb und Sensorik fürFTF und mobile Robotik

Dortmund, 4. September 2013

Dipl.-Ing. Thomas AlbrechtLeiter Fahrerlose Transportsysteme

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© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 2

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Gliederung

Definitionen, Einsatzgebiete und Beispiele für FTF

Ausgangssituation: Rechner + Sensorik + Aktorik statt Fahrer

Kinematik: Fahrwerk, Räder, Antrieb, Lenkung

Navigation: Odometrie und Spurführung

Automatischer Lastwechsel

Sicherheitstechnik: Hindernis- und Personenerkennung

Besonderheiten bei mobilen Robotern / Service-Robotern

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© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 3

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Definitionen

Ein Fahrerloses Transportfahrzeug (FTF, engl. Automated Guided Vehicle - AGV) ist ein flurgebundenes Fördermittel mit eigenem Fahrantrieb, das automatisch gesteuert und berührungslos geführt wird. Fahrerlose Transportfahrzeuge dienen dem Materialtransport, und zwar zum Ziehen oder Tragen von Fördergut mit aktiven oder passiven Lastauf-nahmemitteln.

Fahrerlose Transportsysteme (FTS) sind innerbetriebliche, flurgebundene Fördersysteme mit automatisch gesteuerten Fahrzeugen, deren primäre Aufgabe der Materialtransport, nicht aber der Personentransport ist. Sie werden innerhalb und außerhalb von Gebäuden eingesetzt und bestehen im Wesentlichen aus folgenden Komponenten

einem oder mehreren Fahrerlosen Transportfahrzeugen,

einer Leitsteuerung,

Einrichtungen zur Standortbestimmung und Lageerfassung,

Einrichtungen zur Datenerfassung,

Infrastruktur und peripheren Einrichtungen.

Beide Definitionen sind entnommen aus VDI-Richtlinie 2510 „Fahrerlose Transportsysteme“

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© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 4

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Einsatzgebiete

Die Einsatzgebiete für FTS sind so vielfältig wie die Transport-Aufgabenstellungen in der Industrie, d.h. es gibt für FTS prinzipiell keine Ausführungsbeschränkungen.

Gleiches gilt für Branchen, d.h. es gibt keine Branche, in der ein FTS aufgrund prinzipieller Eigenschaften oder Beschränkungen nicht einsetzbar ist.

Die Bandbreite der bisher realisierten Systeme zeigt die folgende Tabelle:

Anzahl FTF je System ein bis mehrere Hundert

Tragfähigkeit eines FTF wenige kg bis über 50 t

Fahrgeschwindigkeittypischerweise 1 m/s, aber auch abweichende Werte möglich; (max. Geschwindigkeit ist durch Bremsvermögen begrenzt)

Fahrkurslänge wenige m bis über 10 kmAnzahl der Lastwechsel-/ Arbeitsstationen unbegrenzt (Lastwechsel- und Arbeitsstationen)

Anlagensteuerungmanuell bis vollautomatisch, stand-alone oder in komplexe Materialflusssysteme integriert

Einsatzdauer sporadisch bis „rund um die Uhr““

Antriebskonzeptelektromotorisch, mit oder ohne Batterie, verbrennungsmotorisch

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Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Beispiele (I)

Quelle Bilder + Video: www.forum-fts.de

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© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 6

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Beispiele (II)

Quelle Bilder + Video: www.forum-fts.de

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© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 7

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Ausgangssituation und Aufgabenstellung für automatisches Fahren

Wenn sich ein Fahrzeug automatisch/autonom vom Start- zum Zielpunkt bewegen soll, müssen alle Aufgaben, die bisher ein menschlicher Fahrer bearbeitet hat, von einem Rechner, Sensoren, Antrieben und Software ausgeführt werden:

Navigation: Wo bin ich, wie komme ich zum Ziel?

Routing: Welche Strecken stehen zur Verfügung, welche sind aktuell geeignet, welche ist die beste (kürzeste, schnellste)?

Bahnplanung: mit der passenden Geschwindigkeit auf Geraden und in Kurven fahren (auch: mit passender Geschwindigkeit lenken)

Positionieren: mit ausreichender Genauigkeit entlang des gewünschten Fahrwegs fahren und am Zielpunkt ankommen, um dort z.B. eine automatische Lastaufnahme/-abgabe durchführen zu können

Lastwechsel: Ladung erkennen, ggfs. vermessen, aufnehmen/absetzen

Sicherheit: Hindernisse im Fahrweg erkennen, rechtzeitig bremsen und anhalten oder einen Weg um das (statische) Hindernis herum finden

Kommunikation: „nach oben“ mit einem Leitrechner (Beauftragung, Visuali-sierung etc.), mit der Umgebung (Torsteuerung, Aufzugsteuerung, Brandmelde-anlage, Batterieladegerät etc.), mit Menschen (Wartungs- und Bedienpersonal)

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© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 8

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Kinematik (I)

Fahrerlose Transportfahrzeuge unterscheiden sich aufgrund verschiedener Fahrwerkskonzepte hinsichtlich ihres Bewegungsverhaltens, das sich in unterschiedlichen Hüllkurven (Grenzlinien der vom Fahrzeug überstrichenen Fläche) und Radspuren ausdrückt.

Das mögliche Bewegungsverhalten eines FTF wird durch die Anzahl der Freiheitsgrade des Fahrwerks bestimmt. Man unterscheidet linienbeweglicheFahrzeuge mit zwei und flächenbewegliche Fahrzeuge mit drei Bewegungs-freiheitsgraden.

Quelle Video: Betonwerk Lintel

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© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 9

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Kinematik (II)

Jedes Fahrzeug hat grundsätzlich in seiner Fahrebene drei Bewegungs-freiheitsgrade: Bewegung in Längs- und Querrichtung (X- / Y-Position) Drehung um die Hochachse (sog. Gieren, Gierwinkel)

Bei einem linienbeweglichen Fahrzeug sind diese nicht unabhängigvoneinander einstellbar, da die Ausrichtung des Fahrzeugrahmens relativ zur Bahnkurve durch das Fahrwerk fest vorgegeben ist. Dies führt bei Kurvenfahrten zu einem erhöhten Flächenbedarf.

Bei einem flächenbeweglichen Fahrzeug sind aus dem Stand heraus transla-torische und rotatorische Bewegungen des Fahrzeugrahmens möglich, d.h. die Ausrichtung kann unabhängig von der Fahrzeugposition eingestellt werden.Da sie mehr Antriebe haben, ist zudem umfangreichere Steuerungshardware (Bordrechner, Sensorik, Aktorik, Leistungselektronik) und komplexere Steuerungs-software erforderlich.

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Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Fahrwerk Fahrwerkmögliche Fahrbewegung mögliche Fahrbewegung

linienbeweglich Geradeausfahrt und Drehen um

Hinterachse Vorzugsfahrtrichtung vorwärts,

Rückwärtsfahrt möglich

Dreirad

Differentialantrieb

gegensinnig gekoppelterLenkantrieb

Symbole:

mehrere unabhängigeFahr-/Lenkeinheiten

Differentialantriebmit Drehachse

Mecanum-Antrieb

linienbeweglich Geradeaus- und Rückwärtsfahrt Drehen um Mittelachse möglich

linienbeweglich Geradeaus- und Rückwärtsfahrt Drehen um Mittelachse möglich

flächenbeweglich

flächenbeweglich

flächenbeweglich

Fahr-antrieb

Stütz-rolle

drehbareStützrolle

Mecanum-Rad

Lenk-antrieb

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Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Radanzahl: 3 – 6 Räder, in Ausnahmefällen auch mehr (zur Reduzierung der Flächenpressung bei Schwerlast-FTF)

Übliche Radanordnungen sind Dreieckform Rechteck- oder Rautenform

Variationen der dargestellten Fahrwerke und Radanordnungen sind möglich: Fahr-oder Lenkantriebe einseitig auf einer Fahrzeugseite, Zahl der Antriebe und Räder erhöhen (z. B. zur Reduzierung der Flächenpressung). Dies alles hat jedoch keinen Einfluss auf die Beweglichkeit und den erforderlichen Raumbedarf der Fahrzeuge!

Beispiel: Das kinematische Prinzip eines Pkw entspricht – trotz der vier Räder –hinsichtlich der Beweglichkeit einer Dreirad-Kinematik.

Radaufhängung: Fahrwerke mit mehr als drei Rädern sind generell statisch unbe-stimmt! Es müssen konstruktive Maßnahmen an Radaufhängung und/oder am Fahr-zeugrahmen getroffen werden, die durch eingebrachte Elastizitäten bzw. Verwin-dungsmöglichkeiten eine Auflage aller Räder gewährleisten.

Räder und Radanordnung

Radanzahl, -anordnung und -typ bestimmen im Wesentlichen das Konzept des Fahrwerks:

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© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 12

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Antriebstechnik

Als Antriebsmotoren werden wegen ihrer guten Regelbarkeit i.d.R. permanent-erregte Gleichstrommotoren verwendet.

Da eine Drehzahlregelung erhebliche Vorteile für die erzielbare Positionier-genauigkeit hat, wird i.d.R. Leistungselektronik zur Ansteuerung der Fahrantriebe eingesetzt.

Der Leistungsbereich liegt, je nach Eigengewicht und zu beförderndem Lastgewicht, gefordertem Beschleunigungsvermögen, erforderlicher Steigfähigkeit etc., zwischen 100 W und mehreren kW.

Seit einiger Zeit kommt auch die wartungsfreie Drehstromtechnik zum Einsatz, da Motoren und Leistungselektronik jetzt auch für kleine Spannungen (24 –96V) zur Verfügung stehen.

Bei Outdoor-Fahrzeugen finden sich neben elektromotorischbetriebenen Fahrzeugen – insbesondere beim Transportgroßer Lasten – dieselhydraulisch angetriebene FTF.

Quelle Foto: Schabmüller

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© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 13

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Lenksystem mit geometrischem Lenkeinschlag des gelenkten Rades / der gelenkten Räder. Es werden elektromechanische oder hydraulische Lenksysteme verwendet, die auf Lenkräder wirken, die fallweise auch Antriebsräder sind.

Lenksysteme ohne geometrischen Lenkeinschlag, die sog. Differentiallenkung. Hier erfolgt die Richtungsänderung des Fahrzeugs durch unterschiedliche Drehzahlen der Antriebsräder.

Lenkung

Bei der Lenkung kann man zwischen den folgenden Systemen unterscheiden:

Bei flächenbeweglichen Fahrzeugen, die i.d.R. ohne physische Leitlinie eingesetzt werden, sind im Falle der elektromechanischen Lenkung ebenfalls drehzahlgeregelte Antriebe als Lenkmotoren üblich/erforderlich.

Quelle Foto: Schabmüller

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© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 14

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Sonderfall: Fahren und Lenken mit Mecanum-Rädern

Ein Mecanum-Rad hat eine Felge, auf der unter einem Winkel von 45° lose, balligeRollen so angebracht sind, dass sie über den Abrollumfang wieder einen exaktenKreis bilden.

Durch die Schräganordnung der Rollen entstehen beim Antreiben des Rades 2 Kraftkomponenten. Gegeneinander gerichtete Kräfte der einzelnen Räder werdenüber die Achsen und den Rahmen kompensiert. Die übrigen Kräfte addieren sichzur resultierenden Fahrtrichtung. Auf diese Weise kann durch entsprechendesAnsteuern der einzelnen Räder bezüglich Drehrichtung und -geschwindigkeitjedes beliebige Fahrmanöver erzeugt werden.

Fahrzeuge mit Mecanum-Rädern erreichen eine extrem hoheWendigkeit, haben allerdings eine hohe Flächenpressung!

Beliebt bei Anwendungen mit eher geringen Traglasten/Gewichten und ebenem Boden, z.B. in der Service-Robotik.

Es gibt Fahrzeuge mit 3 oder 4 Mecanum-Rädern, ent-sprechend mit 3 oder 4 Fahrantrieben, die eine guteDrehzahlregelbarkeit bieten müssen.

Lenkmotoren (und Lenkwinkelmessung) entfallen!

Quelle Video: miag

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© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 15

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Positionsbestimmung (Ortung; wo bin ich?)

Kursbestimmung (wie komme ich zum gewünschten Ziel?)

Navigation (I)

Bei der Navigation – ursprünglich bei Schiffen, gilt aber ebenso für Landfahrzeuge – gibt es folgende zwei Aufgabenstellungen:

Das in der Seefahrt angewendete Verfahren der Koppelnavigation basiert auf dem Prinzip, durch Messen von Fahrtrichtung und Geschwindigkeit bzw. zurückgelegter Strecke von einem bekannten Startpunkt ausgehend die aktuelle Position zu berechnen.

Die Koppelnavigation ist ein relatives Verfahren zur Positionsbestimmung, es benutzt außer dem Startpunkt keine absoluten (fixen) Referenzpunkte.

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© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 16

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Navigation (II)

Vorteil der Koppelnavigation ist, dass sie mit relativ einfachen Messgeräten (Seefahrt: Logge, Kompass) und Algorithmen durchgeführt werden kann.

Offensichtlicher Nachteil ist jedoch, dass die Genauigkeit bzw. der Fehler dieser Messgeräte unmittelbar in die Genauigkeit des Ergebnisses eingeht und daher mit zunehmender Entfernung vom Startpunkt die Qualität der ermittelten Position immer schlechter wird.Dieser prinzipbedingte Nachteil lässt sich zwar durch aufwändige Kalibrierung der Messgeräte und sorgfältiges Arbeiten minimieren, aber nicht völlig abstellen.

Zusätzliche Fehler entstehen durch den Einfluss unbekannter, unbemerkter und/oder nicht messbarer Störgrößen (Seefahrt: Abdrift durch Wind und Strömung; Landfahrzeug: Radschlupf, sich ändernder Raddurchmesser).

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© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 17

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Die Bestimmung der Fahrtrichtung erfolgt durch Messung des (der) Lenkwinkel(s) des Fahrzeugs, beispielsweise mittels• Potentiometer• Absolutwinkelgeber• Inkrementalgeber

Die zurückgelegte Strecke lässt sich ermitteln durch Zählen der Umdrehungen eines Rades, dessen Durchmesser/Umfang bekannt ist; üblicherweise einge-setztes Messgerät: Inkrementalgeber

Mit vertretbarem Aufwand bei der Sensorik lassen sich folgende Messauf-lösungen erzielen:

Messung des Lenkwinkels, Winkelauflösung: 0,05°Messung der Fahrstrecke, Wegauflösung: < 1 mm

Odometrie Die Koppelnavigation bei Landfahrzeugen bezeichnet man auch als Odometrie (engl. Odometer = Gerät zur Wegmessung).

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© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 18

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Spurführung (I)

Die mit der Bestimmung der Fahrtrichtung zusammenhängenden Probleme sind nicht länger relevant, wenn das Fahrzeug mit geeigneter Sensorik eine kontinu-ierliche Leitlinie verfolgt. Abhängig von den Einsatz-Umgebungsbedingungen werden• optische,• magnetische oder• induktive

Leitspuren verwendet und mit Kameras (Farbkontrast), Hallsensoren (Magnetfeld) oder Antennen (elektrisches Wechselfeld) detektiert.

Quelle Grafiken: Götting

Page 23: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 19

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Spurführung (II)

Der sich akkumulierende Fehler in der Wegmessung kann durch Referenzpunkteent-lang des Fahrwegs minimiert werden: Das Überfahren von „Bodenmarken“ (Metall-stück, Magnet, Transponder), deren Abstände in der Fahrzeugsteuerung hinterlegt sind, löst ein Signal in der Fahrzeugsteuerung aus und der bis hierher entstandene Fehler der Wegmessung wird genullt.Eine ggfs. am Zielpunkt erforderliche Feinpositionierung des Fahrzeugs kann ebenfalls relativ zu einem externen Triggersignal (Bodenmarke, Reflektor etc.) erfolgen.

Die Detektion von Bodenmarken erfolgt mittels Induktiv- oder Magnettaster oder Trans-ponderleser, seltener – wg. der Verschmutzungsgefahr der Marke – durch optische Sensoren; Reflektoren werden mittels Reflexlichtschranke detektiert.

Quelle Grafiken: Götting

Page 24: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 20

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Spurführung (III)

Alternative zur kontinuierlichen Leitspur:Rasterpunkte auf oder im Boden, angeordnet als Linien- oder Flächenraster.

Die Rasterpunkte werden durch optischen Kontrast oder durch Magnete oder Trans-ponder gebildet, die Detektion erfolgt durch Kameras, durch sog. „Magnetleisten“ oder durch Transponder-Lesegeräte. Ermittelt wird im Moment des Überfahrens die seitliche Abweichung von der Mitte (vom „Idealwert“). Dieser Fehler wird auf der Fahrt bis zum nächsten Rasterpunkt minimiert.

Weitere Alternativen:Virtuelle Leitspur + Lasernavigation (indoor) oder Funkortung (outdoor) oder Auswertung von Umgebungsmerkmalen mittels Lasersensoren, 2D- und 3D-Kameras

Quelle Grafiken: Götting

Page 25: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 21

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Automatische Lastwechsel (I)

FTF transportieren Lasten und können diese i.d.R. automatisch aufnehmen und abgeben. Die eingesetzte Technik hängt stark vom Transportgut ab, üblich sind:

• (Hub-)Gabeln, seitlich teleskopierbare Gabeln,• Klemmgreifer,• Rollenbahnen (motorisch oder Schwerkraft-getrieben)• Kettenförderer,• Gurtförderer.

Sensorisch erfasst wird:• Last auf dem FTF vorhanden (FTF beladen/unbeladen),• Last auf dem Übergabeplatz vorhanden (Platz leer/belegt),• seitlicher Lastüberstand beim FTF, ggfs. Höhenkontrolle.

Eingesetzt werden hierfür optische, induktive oder kapazitive Sensoren. Ggfs. sind abstandmessende Sensoren erforderlich, um den Lastwechsel präzise ausführen zu können.

Zusätzlich möglich ist eine Identifizierung der Ladung (Barcode- oder RFID-Leser).

Quelle Video: www.forum-fts.de

Page 26: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 22

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Automatische Lastwechsel (II)

Beim Lastwechsel mittels Rollenbahnen, Ketten- oder Gurtförderer müssen die Fördertechnikantriebe am FTF und an der stationären Fördertechnik synchronisiertwerden! Hierfür sind drehzahlgeregelte Antriebe sowie Kommunikation zwischen FTF und stationärer Fördertechniksteuerung erforderlich.

Bei geringen Hubhöhen (10 – 30 cm) können elektromotorisch angetriebene Spindeln eingesetzt werden, die sich im Vergleich zu Hydraulikantrieben i.d.R. einfacher in ein Fahrzeug integrieren und besser regeln und damit besser positionieren lassen.

Bei größeren Hubbewegungen und/oder hohen Lasten sowie bei Klemm-Greifern wird häufig (Öl-)Hydraulik eingesetzt, d.h. eine elektromotorisch betriebene Hydraulikpumpe erzeugt den erforderlichen Druck, der über Zylinder oder Hydraulikmotoren die gewünschte Bewegung mit der erforderlichen Kraft erzeugt.

Page 27: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 23

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Sicherheitstechnik

Der Betrieb eines Fahrerlosen Transportfahrzeugs unterliegt im europäischen Wirt-schaftsraum dem Anwendungsbereich der Maschinenrichtlinie.Daraus ergeben sich unmittelbar Anforderungen an die (Betriebs-)Sicherheit der Fahrzeuge, z.B. sichere Hinderniserkennung, Kollisionsschutz, Personenschutz etc.

Bei mannbedienten Fahrzeugen ist es Aufgabe und Verantwortung des Fahrers, das Gerät sicher zu bedienen. Bei FTF muss die Sicherheit durch automatischwirkende technische Einrichtungen erreicht werden.

Wenn FTF gemeinsam mit Menschen in einem Arbeitsbereich eingesetzt werden, ist ein Personenerkennungssystem / Auffahrschutz erforderlich. Dieses System kann taktil (mechanisch berührend, „Bumper“) oder berührungslos(Laser, Ultraschall, Radar) arbeiten.

Quelle Grafiken: Haake, Wampfler

Page 28: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 24

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Berührungslos arbeitendes Personenerkennungssystem

Quelle Grafik: Sick

Zukünftige Anforderungen und Herausforderungen

Multi-Sensor-Fusion: fahrzeugseitige Sensorik (Scanner, XXX-Kameras) + stationäre Sensoren (Scanner, Kameras o.ä.) + Software

Mehrfach-Nutzung teurer Sensoren für Sicherheit + Navigation

Page 29: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 25

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Mobil- und Servicerobotik

Der Anwendungsbereich und Nutzen sog. „Serviceroboter“ liegt im Gegensatz zu den Industrierobotern in der Verrichtung von Dienstleistungen für den oder sogar am Menschen. Beispielsweise sollen monotone, mühselige oder gefährliche Arbeiten autonom durchgeführt werden.

Um solche Art von Dienstleistungen erbringen zu können, müssen Serviceroboter mobil sein, sich in unbekannten und sich ändernden Umgebungen zurecht finden und auf neue/unbekannte Situationen autonom, d.h. ohne vorherige explizite Programmierung reagieren.

Zur Zeit bereits bestehende Anwendungen außerhalb von Laborumgebungen liegen im Unterhaltungsbereich (Roboter in Museen, auf Messen/Ausstellungen) und in der Überwachung/Sicherheit.

Quelle: Fraunhofer IPA

Page 30: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

© Fraunhofer IML Fraunhofer IML 2013Folie 26

Automatisch auf dem Weg – Antrieb und Sensorik für FTF und mobile Robotik

Anwendungen im privaten Umfeld: „Care-O-bot“

Quelle: Fraunhofer IPA

Anwendungen im industriellen Umfeld: Mensch-Roboter-Kooperation

Wegen der räumlichen Nähe von (mobilem) Roboter und Mensch – ohne den sonst üblichen Sicherheitszaun als Trennung/Sicherheitsbarriere – sind völlig neue Sicherheits-konzepte und –technologien erforderlich!

Page 31: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

Dipl.-Ing. Thomas [email protected]

Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik

Joseph-von-Fraunhofer-Str. 2-4

44227 Dortmund

Vielen Dank für Ihre

Aufmerksamkeit!

Fahrerlos und autonom –Transportsysteme für die Intralogistik

Page 32: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

automatisch mehr lagern

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Page 34: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

bis 100% mehr PKW lagern

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Page 36: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper
Page 37: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper
Page 38: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

Automatisches PKW Zwischenlager

Page 39: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

Ein- & Auslagern der Fahrzeuge durch den LKW-Fahrer

Ein- & Auslagern der Fahrzeuge durch den LKW-Fahrer

PKW-AufbereitungPKW-AufbereitungEingang

WaschanlageEingang Waschanlage

QualitätskontrolleQualitätskontrolle

LagerungLagerung

Bereitstellfläche AuslagerungBereitstellfläche Auslagerung

LKW -LadezoneLKW -Ladezone

ÜbergabestationenÜbergabestationen

Vollautomatisches Fahrzeughandling

Page 40: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

Detailansicht LayoutÜbergabestationÜbergabestation

ÜbergabestationÜbergabestation

LadestationLadestation

AufzugAufzug

Fahrweg FTFFahrweg FTF

Verschieden große PKW LagerplätzeVerschieden große PKW Lagerplätze

Page 41: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

2

Audi A6

BMW 3er

VW Golf

Porsche 911

Mercedes E300

BMW 6er

Opel Zafira

1

3

4

7

6

5

LKW-Fahrer fordern die PKW’s an

Placeholder image

Page 42: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

Flächenvergleich

Vollautomatisches Parkregal:15 m²/PKW

Bereitstellung der PKW in einem Zelt:15 m²/PKW

Bereitstellung der PKW in Reihe:19 m²/PKW

Bereitstellung der PKW im Fischgrät:26 m²/PKW

Page 43: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper
Page 44: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

5300Länge

5000Länge

4500Länge

4000Länge

3750Länge

5

4

3

2

1

P9size: 5300-2200

STALL

stal

l m

atch

lin

e

stal

l m

atch

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safety margin 100mm each side

safe

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n 5

0mm

eac

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de

ftf a

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lar

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ftf a

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2300

mm

2200

mm

5500mm

5300mm

P7size: 5000-2200

STALL

stal

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2300

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5200mm

5000mm

P4size: 4500-1900

STALL

stal

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2000

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mm

4700mm

4500mm

P2size: 4000-1900

STALL

stal

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ftf a

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2000

mm

1900

mm

4200mm

4000mm

P1size: 3750-1900

STALL

stal

l m

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stal

l m

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safety margin 100mm each side

safe

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ftf a

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2000

mm

1900

mm

3950mm

3750mm

AUDI Q7 AUDI A8 BENTLEY FLYING SPUR

BMW X5 AUDI A6 BMW 3 SERIES

VW GOLF AUDI A3 BMW 1 SERIES

MINI COOPER VW POLO CITROEN DS3

SMART FORTWO FIAT 500 TOYOTA IQ

Page 45: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

automatisch mehr lagern

Page 46: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

AGV - AUTOMATIC GUIDED VEHICLES

The AGVs are industrial vehicles to

transport loads without driver. We can find a

wide range of AGV depending on the function

to develop and the type of guidance they use.

It is very important to talk about AGV

system as that is the right way to talk about

them integrated in an installation.

ASTI AGV system is formed by a host,

which is the responsible for generating orders

according to the communication set with the

data capturing system in plant and the

customer management system (ERP or

WMS). The generated orders are sent to the

order manager that treats them and place

them in order to achieve the system

optimization according to the customer

priorities. Then the commands are sent to the

traffic control that assigns them among the

AGVs in the system and supervises its

fulfilment.

Next it is listed the different subsystems

that take part in ASTI AGVs, which are

adaptable according to the customer needs:

- Mechanic base;

- Power supply system by batteries;

- Safety;

- Operative systems;

- Communication systems via radio;

- Diagnosis systems;

- Guiding systems;

- Speeds and movement accuracy;

- Development platform;

- Work environment

- Environment integration.

Among all these subsystems that form

ASTI AGV systems, the three most

remarkable that determine a classification of

these vehicles are:

1.- Mechanic base.

2.- Guiding system.

3.- Control and management system.

According to the used mechanic base in

developing the AGV, ASTI provides a wide

range of vehicles depending on:

Geometry and weight of the load;

Required elevation height;

Number of pallets to transport at a

time;

Type of load: forks, side, tow, …;

Required movement frequency;

Required safety configuration;

Battery type;

Recharging battery type;

Radio communication type;

Working environments (indoor,

outdoor); etc..

In ASTI we always look to offer the best

solution for our customers, because of this,

when it is possible we start from a market

vehicle, manufactured in serial by big

companies which activity is manufacturing

industrial vehicles to transport loads. These

Page 47: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

vehicles that fulfil the highest quality

standards are implemented with a particular

characteristic: to be able to work

autonomously, without driver that manages it.

The reason to use standard mechanic

instead of made to measure one is just to

offer simply the best as it was previously

mentioned.

The standard mechanic has advantages

against made to measure mechanics such

as:

Serial production.

High quality standards.

Scale economies from the serial

production.

Cost reduction.

Solid trucks designed and

manufactured to work in manual

mode.

Fast maintenance and spare parts

service.

Lower electric consumption.

Higher stability.

In addition, these producers of industrial

vehicles who invest great quantities in R&D

are continuously renewing its vehicle supply,

implementing its functionalities and enlarging

the range of products to cover all needs in the

market.

So it seems to be logic to take advantage

from this R&D investment and the technology

progresses developed by these big producers

to manufacture the AGVs. ASTI focuses all

the efforts on R&D of new guiding systems

and their management instead of focusing on

developing already existing mechanics that

are continuously progressing and improving.

At this moment, employing synergies

among companies seems to be more than

obvious, now more than ever should be

enhance this kind of relationships, but we can

say that what seems to be obvious is only

used by ASTI, this Spanish company that has

been developing AGVs under this working

philosophy for 30 years.

Regarding to the guiding systems, once

again it can be established a classification of

the AGVs by ASTI, and so we find:

Wired;

Laser guided;

Guided by magnetic spots;

Dual guided by laser and magnetic;

Guided by optic band;

Guided by magnetic band;

Shapes guided

Dual guided by laser and shapes.

Because of ASTI AGV concept, ASTI

AGVs can integrate with multiple devices

such as: conveyors, pelletizing lines,

warehouse control stations, warehouse

racking, racking and on floor storing,

production lines; etc…

Finally the vehicles count with a control

and management system that ASTI has

developed to: manage AGVs floats with

different typology, simulate the system

Page 48: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

performance in time, and communicate with

the management system (ERP, SGA) or the

customer data net.

These three subsystems will be the ones

that will define, depending on the application

type and the customer needs and

requirements, the AGV to use.

It is important to remark that all guiding

systems are based on calculating the covered

distance without external references in

relation to a starting point (odometer).

As the covered distance without any

reference increases the possible deviation

increases as well because of this it is

necessary to confirm the position periodically,

what is achieved by means of different

systems (wiring, optic, laser, magnetic) that

together with odometer calculation, provide a

nearly perfect system to make the vehicle

know its exact position.

The basic characteristics of the different

guiding systems are the following:

Wiring: It is the first provided solution.

It is buried a conducting wire into the

ground at 2.5 cm deep, whose

frequencies are followed by an

antenna linked to a precision engine

installed on a direction wheel. This

guiding system has been standard for

many years, and it is still used. There

is a great experience in installing it

and it is very accurate once it has

been tuned up. Its maintenance is

simple and economic. But although it

is durable and reliable, the market is

interested in other alternatives. Any

engineer that has participated in an

internal logistics project knows that

the original specifications usually

suffer from several modifications from

the beginning and even after the

installation. Defining the optimum

route from the beginning, taking into

account factors such as sharp curves,

narrow crossings or even deviations

to battery recharging or load height

controls is a very difficult thing to do.

Non considered factors and the rush

to start up the projects can turn up the

ground in the plant into an incisions

map that even though they are not too

deep (2.5 cm) and can be sealed,

they still are and non-aesthetic

inconvenience, it damage the ground

over all if the critical area is perforated

several times. In addition the

radiofrequency can behave

unexpectedly forcing the engineer to

proceed with trial and error processes

in a concrete part of the route. These

inconveniences provoke delays on the

installation time and the mentioned

ground damage.

Page 49: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

Optic guided: they represent the first

alternative to the wiring systems.

Instead of using a conductive wire

buried into the ground that is detected

by an antenna, the optic guided

system is based on making the driving

wheel follow a painted band on the

floor or a sticky band. As an

alternative it has been studied optic

systems based on “digital” codes

marked on the ground without any

predetermined route. They re-

orientate the machine when it passes

on them according to the commands

set by the software. A brief analysis of

these techniques as an alternative to

the wiring reveals that they can be

valid for wide plants where small

deviations in the route covered by the

carts are not significant as changes in

the predefined routes are easy to

execute, just by moving the optic

guiding band. In conclusion, this

technique can be valid for certain

environments, but it is not easy that it

can beat the wiring technique in

plants with reduced dimensions.

Laser guided: after the wiring

method, the laser system is without

any doubt the most used and it is

spreading. Its principle is similar to the

electric tape measure used to

measure rooms by professional, but

the other way around: known the

distance to three references related to

one point in plant, where the machine

is placed, it can be known in detail its

position by triangulation, what is

carried out by a distance meter by

laser, similar in concept to the manual

method previously described. It is

placed in a turning system that

continuously sweeps the room looking

for position references. These

references will be sticky tapes of

reflective material placed on the walls

or objects at strategic points in the

route. The advantages compared to

the wiring are obvious, as the

engineers can limit the machine

movement area precisely thanks to

the reflective references: the laser

and the odometer make that there is

no minimum deviation in the layout as

long as the references remain at the

same position as expected when

talking about walls.

Machine vision: this guiding system

can be carried out in two different

ways, by band on the plant ground

that would be nearly the same as the

optic guiding system with higher

accuracy. Or by space marks that

consist on executing optic marks in

the plant where the AGV is going to

be installed. Once the AGV has

located them it will refresh its position

Page 50: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

based on odometer guiding. Even

though from our point of view this kind

of guiding systems are really difficult

to apply with AGVs.

Magnetic guiding: the magnetic

guiding as the other kind of guiding

systems is based on odometer

guiding and refreshing the current

position by means of magnetic sensor

that detects the magnetic spots,

buried into the ground no deeper than

20mm with a determined distance

among them that depends on the

route. They will be covered by epoxy

resin. The main advantage of this kind

of guiding system is that it lets the

AGVs move in outdoor environments,

without excessive maintenance and

with great reliability and safety.

Guiding by magnetic band: as the

optic guiding system, this guiding

system is based on following a

magnetic band that is stack to the

floor by means of a magnetic guiding

device. So, the vehicle corrects its

position as it fulfils the route set by the

magnetic band.

Dual guiding systems: combining

different guiding systems has

contributed to the evolution of the

AGV systems so that they can be

used in all kind of applications.

Therefore by means of a dual guiding

system, laser and magnetic, these

vehicles will be able to carry out all

kind of tasks in large warehouses and

all sort of storing systems (using the

appropriate mechanic). Thanks to the

laser guiding system the vehicle will

be able to move automatically around

most of the warehouse but it also

would be able to get into the narrow

isles without getting lost when moving

through compact racking storage,

where the laser guiding system would

not be useful.

All this types of guiding systems has been

used by ASTI to manufacture its AGVs, so by

combining them and choosing the adequate

basic mechanic for each application, we can

cover all king of uses, being specially

appropriate when the material flow is

continuous and repetitive, taking as well in

consideration that valuable loads require

being handled in an extremely accurate way

without any fright or when the environment

conditions are extreme for the truck drivers

such as deep frozen, where the working

temperature is around -30ºC. Using always

the adequate mechanics for the solution and

the right guiding system for the working

environment.

As we mentioned previously, the most

useful environment for this kind of application

Page 51: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

is the one where the material flow is

continuous and repetitive. Without forgetting

those working conditions that because of its

nature are especially aggressive or when the

goods are too costly or require an accurate

handling.

Now a days it can be found all kind of

combinations, totally automatized or semi-

automatized for palletized loads, reels, tubes

or slides with load capacity that goes from

100 kg up to 200TN with multiple load picking

and delivery systems such as rollers, chain

transference, forks, …etc.

ASTI manufactures AGVs for all kinds of

working environments, next it is listed the

usual working environments to use AGVs:

Indoor.

Outdoor, standing high and low

temperatures, rain, fog….

Environments with suspension dust,

ceramics….

Deep frozen fridges.

Environments with high humidity.

Analysing the environment will determine

in part the most important characteristics of

the AGVs: the mechanics to choose or

manufacture and the guiding and safety

systems to employ.

Realizing that this kind of vehicles can be

used for any kind of working environment and

so this one will be the one to set the vehicle

mechanic base, the guiding system to use

and the safety systems to include, the

environment won’t be as important as the

integration of the vehicle with the

environment, for that the AGV system must

communicate with different common devices

in thr industrial sector, such as:

Automatic equipment for deep

stacking

Lifts

Palletizing and conveying lines

Automatic doors

Visual signal devices

Information panels

The automation and robotics development is

enhancing that small and medium size

companies can include AGV systems in their

productive processes.

Companies are requesting higher speed to

handle the needed materials, with more

accuracy and precision. Knowing the

productive process and that the cost control

have become essential to keep a position in

the market.

More and more often the focus is on creating

business and expanding it without forgetting

that the productive process must provide high

quality at low price.

In multiple occasions, being the first is better

than being bigger. Multiple products have

short life cycle and do not leave any margin

to errors. Everything has to be fast and at the

lowest cost. This makes compulsory keep

total control with constant access to the

information from the production system to

Page 52: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

process it and use it to obtain maximum

profitability from the company assets.

One of the problems to solve is the

transportation of goods along the productive

process, it is necessary to convey raw

materials from one station to another as well

as semi-finished goods.

If we observe these goods movements, many

of them follow standard routes and it is

necessary personnel to transport them from

one side to another. These personnel carry

out repetitive and tedious tasks, they are

discouraged for a lack of work objectives, and

they do not have goals to achieve. Quite

often they are overconfident with the vehicles

they drive and an error in these processes

implies economic costs and sometimes

casualties.

As every machine and automation processes

the AGV advantages are clear and the most

obvious and remarkable is to let the people

do those tasks where they can add value.

The rest of the tasks, where the personal

contribution cannot add any value should be

left to the machines.

In accordance with the previous

statement, where the most appropriate

environments for these solutions are those

with continuous and repetitive good flow, the

advantages of this kind of vehicles are

obvious:

Higher productivity

Lower error rate

Product traceability

Just in time stock control

Working conditions improvement

Higher safety

Accident reduction

And as we mentioned at the beginning

the main advantage is to optimize the

personnel resources by using vehicles guided

by a driver (when necessary) for those tasks

where the person can provide added value,

eliminating those boring and repetitive tasks

from its general duties and so achieve a

higher productivity, a better working

environment and the human – machine team

work to follow a commune goal.

Other advantage is its higher profitability

as in two years and depending on the kind of

work and working shifts they get amortized.

ASTI, as the only Spanish AGV producer,

goes on working on presenting this solution

that even though it is highly established in the

United States and other European countries

is still quite unknown in Spain.

Now a day the integration degree in the

logistics sector in Spain is not too high, it

could be around 5%. But it is still a quite new

product, in the last three years it is getting

adopted by the Spanish market and its

implantation is growing because of the good

results and because the companies are

knowing the advantages and the high

profitability of these vehicles.

Page 53: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

It is curious how these vehicles, instead

of focusing in the logistics sector, where its

employ seems to be more than obvious, they

are getting installed in other sectors.

One of the most usual applications in

which these solutions are getting installed, is

to move pallets between automatic palletizing

lines and plastic wrappers. More specifically,

in sectors such as the food industry or other

with high production levels as paint and

cosmetics where these vehicles are

becoming very popular. And the global and

complete solution that ASTI supplies is

getting well received by the market.

On the other side, special applications or

aggressive environments such as deep

frozen fridges, developed by ASTI, are

perceived very positively by the market. As

they present an automatic solution with high

added value for the companies in the sector

and with short amortization periods.

Other solutions carried out by ASTI that

are really well-thought-out, even though it is

not the most representative of these vehicles,

is its use in environments which were not

even considered previously, as hospitals.

Few years ago nobody would have ever

thought about installing an AGV system in a

hospital, but it has been proved that they are

really effective to carry out the internal

transport of all kind of materials: medicines,

clinic files, lining … raising the workers

satisfaction that now do not spend their time

on non – value – added tasks as well as

patients’ that all benefits from the sanitary

staff extra time.

One of ASTI main characteristics is the

effort on R&D to develop new vehicles and

new uses, as a sample we find:

1.- D8I135 ASTI AGV STACKER

Stacker with external support

arms.

It is used to work with all kind of

pallets.

Implemented with a duple or triple

mast with maximum lifting height up

to 5,40m and a load capacity up to

2.000kg.

The AGV characteristics are

simplicity, the use of standard

machinery and to work in both

manual and automatic modes. Its

maximum working speed is 2,2 m/s in

manual mode and 1,5 m/s in

automatic mode.

There are three navigation types.

Laser – the rotating laser scanner

issues a light beam and receives its

reflection from the reflectors in the

working area. By measuring the

angles it is determined the machine

position.

Magnetic – magnets or conductive

wire.

Dual laser and magnetic: combination

of both navigation systems.

Page 54: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

The AGV will move along routes

that have been previously defined by

the user. At the points denominated

as stations it will be carried out the

loading and unloading of materials.

Both routes and stations is

denominated Layout and it is adapted

to each installation.

Characteristics:

Control by means of on board

computer.

Automatic and manual performance.

Laser scanner for laser guiding.

Magnets sensor for the magnetic

guiding system.

Manual control device.

Bus CAN solution.

Programmable graphic screen.

Safety laser.

Automatic battery recharging system.

Rolled conveyor table as accessory.

Wireless communication 802.11g.

2.- ASTI TOWING AGV

The AGV characteristics are

simplicity, the use of standard

machinery and to work in both

manual and automatic modes. Its

maximum working speed is 3 Km/h in

manual mode and 1,5 m/s in

automatic mode.

There are.

Optic – Reflective band placed on the

floor.

Magnetic – Magnets or conductive

wire.

The AGV will move along routes

that have been previously defined by

the user.

Page 55: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

At the points denominated as

stations it will be carried out the

loading and unloading of materials.

Characteristics:

Photocells for the optic guiding.

Magnet sensor for the magnetic

guiding.

Manual control device.

Graphic screen.

Safety photocells.

Safety bumper and ultrasound

sensors.

Its programming and starting up is

very simple. In addition it offers

multiple possibilities to automate load

transport lines by means of trucks:

remote calls from working sites, easy

route configuration, etc.

It is a perfect tool to optimize

times.

3.- ASTI CARRYING AGV

Carrying AGV is an automated

guided vehicle specially developed to

transport loads in automatic mode. It

has the characteristic to work in

manual mode and get a maximum

speed of 3 m/s. It maximum speed in

automatic mode reaches 1m/s.

The process by which the AGV

calculates its position is denominated

Navigation.

There are two kinds of navigation

systems:

Laser – Guided by two laser

scanners.

Magnetic – Guided by magnets or by

following conductive wire.

The AGV will move along

predefined routes by the user. At the

points denominated as stations, it will

take place the load loading and

unloading. The routes and stations

are denominated as layout and it will

be unique to every installation.

Characteristics:

Control by means of on board

computer.

Laser scanner for laser guiding.

Magnet sensor for magnetic guiding.

Manual control device.

Bus CAN solution.

Graphic screen.

Safety laser.

The AGV is formed by a base

platform, equipped with a lifting

system to lift the load to transport.

The AGV gets inserted under the cart,

into the physical space between

wheels, it raises the platform and this

way the cart relays on it.

When laser guided, it is

implemented with two laser scanners

that are used for guiding as well as

for safety system. They control the

obstacles in front of the AGV previous

to its movement

When magnetic guided, it is

implemented with two safety lasers or

Page 56: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

two safety bumpers depending on the

speed to develop.

Each AGV is equipped with great

capacity acid lead batteries that do

not issue hydrogen.

When there is no pending move,

the control system commands the

AGV to move to the automatic battery

recharging room. The recharging will

be a hot one.

The working system provides a

bidirectional movement (back and

forward). The system is equipped with

low noise rate electric engines.

4.- AGCLOG AGV

The AGCLOG AGV

characteristics are simplicity and

modularity, so that it can be divided

into several groups that can be easily

integrated among them.

This modularity concept can also

be 100% applied for the easy and

quick programming of the system.

The maximum speed of the

system is 3 km/h.

The system used by the AGCLOG

AGV to calculate its position is the

navigation. There are two types of

navigation.

Optic – Reflective band placed on the

floor.

Magnetic – Magnets or magnetic

band.

The AGCLOG AGV will follow

predefined routes by the user. At the

points denominated as Stations, it is

carried out the load loading and

unloading. All routes and stations is

denominated as Layout which will be

developed for each solution.

The AGCLOG AGV is formed by

the following modules

Photocells for the optic guidance.

Magnets sensor for the magnetic

guidance.

Driving AGCLOG module.

Electric panel to command the driving.

Safety module, formed by radar and

bumper.

Light warning column.

Battery recharging Kit.

Its programming and starting up is

very simple. In addition it offers

multiple possibilities to automate load

transportation lines by means of

carts: remote call from the working

stations, simple route configuration,

barcode reader, remote order

reception, remote door opening,

traffic control, etc.

So it is a perfect tool to optimize

times.

5.- D8O240B AGV FOR REELS

AGV to transport heavy reels.

Page 57: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

It is used to work with all kind of

reels (with diameter over 700 mm).

It offers a maximum load capacity

of 3.000 kg.

The AGV characteristics are

simplicity, the use of a standard

machine and the capacity to work in

manual as well as in automatic mode.

The maximum working speed is 1,5

m/s in automatic mode.

There are three types of

navigation:

Laser – The laser scanner issues a

beam and receives its reflection from

the reflectors placed at the working

area. Measuring the angles it is

determined the position of the

machine at any time.

Magnetic – Magnets or conductive

wire.

Dual laser and magnetic: It is the

combination of both guiding systems.

The AGV will follow a predefined

route by the customer. At the points

denominated as stations it is carried

out the load loading and unloading.

The routes and stations is

denominated as layout and it is

adapted to each installation.

Characteristics:

Control by on board computer.

Working in manual and automatic

mode.

Laser scanner for laser guiding.

Magnet sensor for magnetic guiding.

Manual control device.

Bus CAN solution.

Programmable graphic screen.

Safety laser and bumper.

Automatic battery recharging.

Wireless communication 802.11b.

6.- ASTI NARROW AISLE AGV

It is used to work with any kind of

pallets at great heights and in narrow

aisle racking.

It is equiped with a triplex mast

with a maximum lifting height of 11 m

and a load capacity of 1.500kg.

It is used to work with all kind of

pallets.

The AGV characteristics are

simplicity, using a standard machine

and to work in manual mode as well

as in automatic mode. The working

maximum speed is 1,5 m/s in

automatic mode.

There are several kinds of

navigation.

Wired – Wire buried in the ground,

centred along the aisle that forms one

or several sloops, connected to a

frequency generator that generates a

magnetic field, which is received by

antennas that manage the driving.

By rail – Mechanic rails anchored to

the ground and truck with lateral

Page 58: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

wheels, which are as wide as the

profiles.

Laser - the rotating laser scanner

issues a light beam and receives its

reflection from the different reflectors

previously placed at the working area.

By measuring the angles it is

determined at any time the truck

position.

Magnetic – magnets or conductive

wire.

The AGV will follow the

predefined routes set by the user. At

the points determined as stations it is

carried out the load loading and

unloading. The routes and the

stations is denominated as layout and

it is adapted to each installation.

Characteristics:

Control by means of on board

computer.

Working in manual and automatic

mode.

Sensors for the wiring.

Lateral wheels for the rail guiding.

Manual control device.

Bus CAN solution.

Programmable graphic screen.

Safety bumper.

Automatic battery recharging..

Wireless communication 802.11b.

7.- REACH ASTI AGV

It is used to work with all kind of

pallets in height.

Implemented with a triplex mast

with a maximum lifting height of 11.50

m, it offers a loading capacity of

2500kg.

It is used to work with all kind of

pallets.

The AGV characteristics are

simplicity, the use of a standard

machine and to be able to work in

both manual and automatic modes.

The working maximum speed is 2.5

m/s in manual mode and 1.5 m/s in

automatic mode.

There are three types of

navigation.

Laser – The rotating laser scanner

issues a beam and receives its

reflection from the reflectors installed

at the working area. By measuring the

angles it is determined at any time the

machine position.

Magnetic – Magnets or conductive

wire.

Dual laser and magnetic: It is the

combination of both guiding systems.

The AGV will follow predefined

routes set by the user. At the points

denominated as stations it is carried

out the entire load loading and

unloading. The routes and stations is

Page 59: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

denominated as layout and it is

adapted to each installation.

Characteristics:

Control by means of the on board

computer.

Working in manual and automatic

mode.

Laser scanner for the laser guiding.

Magnet sensor for magnetic guiding.

Manual control device.

Bus CAN solution.

Programmable graphic screen.

Safety laser and bumper.

Long-life gel batteries.

Automatic battery recharging.

Wireless communication 802.11b.

8.- AGV FOR TRUCK LOADING

It is used to work with all kinds of

pallets and carry out the truck loading

at the loading docks.

It offers a maximum loading

capacity of 2,500 kg.

The AGV characteristics are

simplicity, using a standard machine

and to be able to work in manual and

automatic mode. The working

maximum speed is 2.5 m/s in manual

mode and 1.5 m/s in automatic mode.

There are three types of

navigation.

Laser – the rotating laser scanner

issues a beam and receives its

reflection from different reflectors

placed at the working area. By

measuring the angles it can be

determined at any time the machine

position.

Shapes – Laser that detects the

shapes and walls of the surroundings

where the AGV moves around.

Dual laser and shapes: combination

of both navigating systems.

Using the dual navigation system,

laser and shapes, let the AGV move

along the diverse environments.

Thanks to the laser guiding system, it

can move around the customer

facilities only when entering into the

truck, it starts guiding by shapes to

recognize the truck walls and the load

in it and so be able to carry out the

loading process.

The AGV will follow predefined

routes by the user. At the points

denominated as stations it will be

carried out the load loading and

unloading. The routes and station is

denominated layout and is adapted to

each installation.

Characteristics:

Control by on board computer.

Automatic and manual performance.

Laser scanner for laser guidance.

Page 60: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

Magnet sensor for magnetic

guidance.

Manual control device.

Bus CAN solution.

Programmable graphic screen.

Safety laser and Bumper.

Long life gel batteries.

Automatic battery recharging.

Wireless communication 802.11b.

9.- AGV FOR DEEP FROZEN FRIDGES

In addition ASTI that is always

looking for new solutions as part of its

constant improvement philosophy,

could not forget a sector where the

working conditions are especially

hard because of the extreme

temperature they have to deal with,

we are referring to the deep frozen

fridges.

The associated working

problematic is widely known, but it is

not bad to recapitulate and remember

all the related risks:

Drudgery working conditions.

Health risks, thermic stress.

Difficulty to carry out tasks and works.

Need of recovering periods for the

workers (30% of the time is resting

time)

Specific individual protection

equipment.

High risk of machinery breakdown for

high corrosion due to the temperature

changes.

Need of specific machinery.

75% of the accidents come from:

truck driving, truck crashes and

manual load handling.

Continuous maintenance investment

and user general dissatisfaction.

So once it has been identified this

sector high risks, ASTI launched into

the market a new and innovative AGV

system for deep frozen cameras,

versatile and flexible that can take

different configurations to get adapted

at any time at the particular needs of

each customer.

The AGV system by ASTI for

deep frozen cameras presents the

following advantages:

Minimum risk for people.

Carries out the hard and repetitive

tasks.

It reduces the periods in the fridge.

Ergonomics improvement.

Productivity improvement, without

dead or recovering times.

They stand the extreme working

conditions.

High productivity.

Lower accident rate.

Lower energetic consumption.

Available space optimization.

Higher safety.

Higher machine reliability.

Page 61: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

Lower maintenance.

Centralized control and management.

So, the AGV system for deep

frozen fridges launched by ASTI,

includes all the advantages of the

automatic systems for temperature

controlled environments, with

minimum investment and without any

civil work in the facility.

As conclusion, ASTI acquired

knowledge for 30 working years in

internal logistics has let them present

this innovative AGV system that

covers the specific needs of the

frozen market.

10.- AGV ACCESSORIES

In addition ASTI has available a

wide range of accessories that it

includes in its AGVs as kits, covering

a wider range of applications, next it

is described the most usual

accessories:

Roller or chain conveyor to handle the

load aside.

Double or triple forks to handle

several pallets at a time.

Container tumbler.

Accessories to handle barrels cans.

Clamps to vertically load reels.

Clamp for unstable loads.

Automatic pin hook for towing AGVs

with carts.

As conclusion, ASTI acquired

knowledge for 30 working years in

internal logistics has let them present

its innovative AGV systems to cover

the needs of every industrial sector.

Even though AGVs are really

integrated in other countries, in Spain,

the AGVs go on being unknown by

the companies, overall the

advantages that could provide from a

competitive point of view. With the

new applications in aspects of the

daily life, such as the internal

transport in hospitals, we expect that

the AGV will become part of our

culture and so turn it into an

entrepreneur one.

Page 62: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

1

Automatisierte Logistik: Perfekte Technik aus Überz eugung

Die Electricité Générale pour la Marine et l’Industrie (Egemin) entstand 1947 am Sint-Pietersvliet in Antwerpen. Das von dem Unternehmer, Lebensphilosophen und Künstler Theo Pomierski gegründete Unternehmen war auf Reparaturen an der Schiffselektrik spezialisiert und bot alsbald auch Elektroinstallationen für die Industrie an. Kurz nach der Gründung erweiterte das aufstrebende Unternehmen das Angebotsspektrum außerdem um Unterflurförderanlagen, Rollenförderer und Karosserietransportsysteme für die Automobilindustrie. „Bereits in den 50er Jahren war absehbar, dass die Logistik immer mehr zum entscheidenden Wettbewerbsfaktor für Unternehmen wird“, erklärt Stephan Vennemann, Geschäftsführer der Niederlassung in Bremen. „Deshalb haben wir uns sehr früh auf Intralogistik spezialisiert.“ Als Generalunternehmer für individuelle Materialflusslösungen ist der Konzern heute mit eigenen Niederlassungen in acht und zusätzlichen Agenturen in elf Ländern vertreten. Der Global Player erwirtschaftete in 2012 mit rund 650 Mitarbeitern einen Jahresumsatz von 130 Mio EUR.

Egemin Automation bietet als Generalunternehmer schlüsselfertige Gesamtlösungen für die Lagerautomation und Modernisierung aus einer Hand: von der Beratung und Konzepterstellung über die Realisierung bis hin zur umfassenden Wartung und zu Lifecycle-Services. In den Branchen Logistik/Distribution, Lebensmittel/Getränke und in der Pharmaindustrie verfügt der belgische Konzern über ein besonderes Branchen Know-how und bietet umfangreiche, ganzheitliche Lösungen sowie die Integration von Teilsystemen für seine Kunden zur Bewältigung der täglichen Logistikanforderungen.

Mit den drei eigenen Produktlinien: Fahrerlose Transportsysteme (E’gv=Egemin Guided Vehicle), Unterflurkettenförderer (E’tow=Egemin Towing System) und Lager & Distribution (E’wds=Egemin Warehousing & Distribution Solutions)) werden effiziente logistische Prozessabläufe durch vollständige Automatisierungslösungen angeboten. Die eigentliche Kernkompetenz hinter diesem Leistungsangebot liegt in der durchgängigen eigenen Entwicklung von Steuerungs- und Softwaresystemlösungen. Zur Konzepterstellung und Kapazitätsberechnung der Systeme sowie anschließender Realisierung bietet das Unternehmen dazu aus eigenem Hause Simulationen und Emulationen an.

STAPLERWORLD hatte Gelegenheit mit der Geschäftsführung der Bremer Niederlassung ein Gespräch zu führen.

Stephan Vennemann: „Wir gehen weit über die bloße Konstruktion von fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) hinaus. Wir sind spezialisiert auf die Konstruktion von maßgeschneiderten Systemlösungen mit unseren Fahrzeugen für die prozessindividuellen Anwendungen und Materialflüsse unserer Kunden. Unsere Spezialität sind maßgeschneiderte FTS-Lösungen für verschiedenste Einsatzbereiche und Transportaufgaben. Durch den Einsatz von Standardkomponenten in der Steuerung und den Fahrzeugen können so kürzere Realisierungszeiten und niedrigere Umrüstkosten erzielt werden. Dafür arbeiten wir von Beginn an eng mit dem Kunden zusammen, um ein optimal passendes System zu entwickeln, das während der Projektphase und darüber hinaus von uns betreut wird. Diese Fahrzeuge transportieren innerhalb des Betriebs – zum Beispiel in

Page 63: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

2

Produktion, Lager, Distribution oder Verladung – vollautomatisch alle Arten von Materialien, ohne dass menschliches Eingreifen notwendig ist. Denken Sie beispielsweise an LKWs: Hier übernehmen unsere FTS die komplette vollautomatische Be- und Entladung von LKWs. Doch es bleibt nicht nur beim Be- und Entladen: unser System übernimmt den Transport zum Beispiel vom Wareneingang zur Produktion bzw in die Läger, stapelt, sortiert und vieles mehr. Und das alles auf engstem Raum bei höchster Präzision. Dank ihrer Genauigkeit erhöhen FTS-Systeme die Betriebssicherheit – es gibt keine Kollisionen und keine Schäden an der Ladung. Damit sind sie eine besonders kostensparende Alternative zum manuellen Transport“.

Vertriebsleiter und FTS-Spezialist Yaser Gamai erweitert die Erklärung: „Für diese Vorgänge benötigen wir eine exakte Fahrzeugkontrolle und –navigation. Um fehlerfrei in engen Gängen fahren, Ladungen mit extremer Genauigkeit zu positionieren oder komplexe Kommissioniervorgänge zu erledigen - mit unserer Steuerung der Sensorik (E’nsor=Egemin Navigation System On Robot) haben wir alles unter Kontrolle. Diese Steuerung ermöglicht den FTS des Systems, einem spezifischen Weg mit Hilfe von Navigationssensoren zu folgen. Die Software berechnet die korrekte Position für das Fahrzeug und sorgt dafür, dass alle Fahrzeuge schnell und exakt zu ihrem Ziel gelangen. Die einzigartige Funktionalität der Software bietet beispielsweise die Möglichkeit, Navigationsmethoden miteinander zu kombinieren. Abhängig von den Umgebungsbedingungen kann das diverse Navigationstechnologien für verschiedene Bereiche desselben Layouts anwenden, z.B. zwischen Regalen eines automatisierten Lagers oder zum Absetzen von Produkten in Maschinen. Mit diesem System sind wir absoluter internationaler Marktführer“.

Sichere Kontrolle von Transport und Verkehr durch eigene Software

Die Unternehmenseigene State-of-the-art E’tricc-Software (Egemin Transport Intelligent Control Center) verwaltet alle Fahrerlosen-Transport-Fahrzeuge, FTF, in dem System und vergibt Transportaufträge. Die Transportaufträge beinhalten die optimale Route zwischen Abhol- und Auslieferungsort der Waren und werden unter Berücksichtigung der Auftragsprioritäten an das Fahrzeug vergeben. E’tricc® macht von jedem Transportweg eines FTS Aufzeichnungen, um einen gleichmäßigen und sicheren Transportverkehr zu gewährleisten. Dank intelligenter Berechnungen kann für jeden Transport die optimale Route ermittelt werden. E’tricc® ist nicht nur darauf beschränkt, das FTS-System zu verwalten: es enthält zudem Funktionalitäten für das Lagerplatz- und Rezeptmanagement und ist voll kompatibel mit WMS-Systemen (Warehouse Management Systems) sowie WCS-Systemen (Warehouse Control Systems) von Drittanbietern und natürlich auch zu den firmeneigenen WMS und WCS E‘wms. Es garantiert darüber hinaus die nahtlose Integration mit den Steuerungen anderer Maschinen, dem Prozess-Steuerprogramm sowie der direkten Anbindung zur ERP-Software.

Umfassender Service

Vennemann: „Wir betreuen auch nach der Inbetriebnahme das komplette System – was heißen soll: wir bieten an 365 Tagen im Jahr einen zuverlässigen 24-Stunden-Service sowie einen Reparatur- und Wartungsservice, die Lieferung von

Page 64: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

3

Ersatzteilen, Software-Support usw. Und wir gehen noch weiter: Unsere „Retrofit“-Ingenieure wissen, wie die Lebensdauer der Logistik- Systeme durch den Einsatz von neuen Systemkomponenten, das Umrüsten von Fremdsteuerungen oder Software-Aktualisierungen verlängert werden kann. Bei gleichbleibenden Anforderungen werden die Systeme mehr als 10 Jahre ihre Arbeit zuverlässig durchführen.“

Wo werden die FTF gebaut?

Vennemann: „Unsere-Fahrzeuge werden von uns konzipiert und entwickelt und bestehen aus zuverlässigen, serienmäßig gefertigten Komponenten und Zukaufteilen unserer langjährigen Partner. Nach der Montage in unserem Werk in Belgien werden sie umfangreich getestet.“

Wie beurteilen Sie den Krankenhaus-Markt für Ihre Systeme?

Vennemann: „Wird sicherlich in den nächsten Jahren mehr und mehr in den Fokus kommen – steht allerdings aktuell nicht im Blickfeld unserer Geschäftsstrategie. Wir beobachten die Branche allerdings genau und haben auch schon Anwendungen realisiert“.

Die Zukunft im Blick

Heute hat sich das Unternehmen weltweit und in Deutschland längst etabliert: Dank seiner flexiblen und maßgeschneiderten Lösungen für FTS und einem umfassenden Beratungsangebot gehört der belgische Konzern in diesem Bereich bereits zu den Marktführern. Stephan Vennemann resümiert: „In Zukunft werden wir das Asset-Life-Cycle-Management im Service sowie unser Engagement als Generalunternehmer und Integrator für Logistik- und Materialflusslösungen weiter ausbauen. Darüber hinaus wollen wir unser internationales Know-how in den Bereichen Food, Pharma und Distribution in Deutschland verstärkt einbringen. Hier liegt noch großes Potenzial für unsere Automatisierungslösungen.“

1.010 Worte mit 8.303 Zeichen mit Leerzeichen

Autor: STW-Redakteur Peter Pospiech

Weitere Informationen: EGEMIN GmbH, 28277-Bremen, Tel.: +49 (0)421 436 27 52 BU:

Page 65: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

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EGEMIN 01: Das automatische Be- und Entladen von LKW’s mit vollautomatischen fahrerlosen Transportsystemen reduzieren Personal- und Betriebskosten

Page 66: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

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EGEMIN 02: Fahrerlose Transportfahrzeuge für Lebensmittel und Getränke

Page 67: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

6

EGEMIN 03: Fahrerlose Transportfahrzeuge für Anwendungen im Lagerwesen Bilder: Egemin. Weitere Informationen: www.egemin.com

Page 68: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

FTS-Doppelkufensystem: Kompakt, flexibel, kostengünstig Das von Prof. Wehking entwickelte fahrerlose Doppelkufensystem mit seinem ausgeklügelten Antriebs- und Gestaltungskonzept optimiert die Abläufe in der Transport- und Lagerlogistik: Das innovative Flurfördermittel integriert sämtliche Antriebskomponenten sowie die Energieversorgung kompakt in den beiden parallel und ohne feste Verbindung agierenden Transportkufen. Störende An- und Aufbauten entfallen, das System ist somit extrem wendig, platzsparend und erfordert keine aufwendige Halleninfrastruktur. Die Inbetriebnahme geht schnell, Layoutänderungen sind flexibel und vielfach in Eigenregie realisierbar. Mitte 2014 steht das kostengünstige System in einer ersten Ausbaustufe für den industriellen Einsatz zur Verfügung. Das in Kooperation mit dem Institut für Fördertechnik und Logistik der Universität Stuttgart entwickelte und zum Patent angemeldete Doppelkufensystem fährt selbstständig unter Paletten. Bei einem Eigengewicht von weniger als 100 Kilogramm stemmt das Transportmittel über Rotationsbewegungen seiner vier Antriebseinheiten Lasten bis zu einer Tonne. Mit optischen Sensoren ausgestattet und von einem Leitrechner gesteuert findet das Kufenpaar mit einer Geschwindigkeit von bis zu ein Meter pro Sekunde über ein optisches Spurführungssystem seinen Weg zum Ziel. Um synchron auf Kurs zu bleiben, kommunizieren beide Kufen miteinander. Die Antriebsachsen sind in alle Richtungen frei beweglich, sodass das System nur ein Minimum an Rangierfläche erfordert und mit schmalen

Fahrgassen auskommt. Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig und reichen von der Materialzu- und -abfuhr bei Maschinen über die Versorgung von Lagerbereichen bis hin zu anspruchsvollen Kommissionieraufgaben. Die Investitions- und Unterhaltskosten sind vergleichsweise gering, das System amortisiert sich rasch und findet neue Aufgabenfelder in Bereichen, in denen sich Automatisierung bislang nicht lohnte. Eisenmann baut das Doppelkufensystem schrittweise zu einem auch mit anderen Systemen vernetzbaren Transportmittel mit personensicherem Kollisionsschutz aus. Das Doppelkufensystem ist somit eine optimale Ergänzung des Eisenmann Produkt- und Lösungsangebots für die Intralogistik. Eisenmann zählt zu Anbietern von Anlagen und Dienstleistungen in den Bereichen Oberflächen- und Lackiertechnik, Materialfluss-Automation, Thermoprozess- sowie Umwelttechnik. Seit über 60 Jahren berät das süddeutsche Familienunternehmen Kunden rund um den Globus und baut hochflexible, energieeffiziente und ressourcenschonende Anlagen nach individuellen Anforderungen für Fertigung, Montage und Logistik. Eisenmann ist in Europa, Amerika und den BRIC-Staaten mit 3.700 Mitarbeitern vertreten und macht einen Jahresumsatz von rund 640 Millionen Euro (2012). Über das Institut für Fördertechnik und Logistik Das Institut für Fördertechnik und Logistik (IFT) der Universität Stuttgart wurde 1927 gegründet und ist eines der ältesten fördertechnischen Institute Deutschlands. Das IFT befasst sich heute mit der klassischen Fördertechnik, der Intralogistik und der Logistik. Zentrale Themen sind

Page 69: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

Materialflusstechnik, Automatisierung der Prozessoptimierung, Ladungsträgerentwicklung, Logistikplanung sowie Seilforschung.

Eisenmann AG, Tel.: +49 7031 78-0

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Bewegliche Bildschirme aus Papier: Zukunft auch für FTS-Steuerung und -überwachung

Flexpad ist der Ansatz der Saarbrücker Forscher. Es zeigt, wie sich ein einfaches DIN A4 Papier in ein bewegliches, flexibl es Display verwandeln lässt. Schon jetzt könnten Patienten dam it beispielsweise die Ergebnisse einer Computertomografie besser begu tachten. Langfristig wollen die Informatiker damit herausfin den, welche neuen Anwendungen ultradünne, verformbare mobile Endgerät e in Zukunft eröffnen und wie sie sich am besten bedienen lassen . Rötlich schimmern menschliche Organe auf einem Papier. Dieses zeigt den Unterleib eines Menschen im Längsschnitt. Wirbelsäule und Beckenknochen bilden als gelbe Inseln den Kontrast dazu. Als das Papier an seinen Enden nach unten gebogen wird, scheinen die Knochen hervorzutreten, während die Weichteile zurückweichen (siehe Video). Was auf den ersten Blick an Science-Fiction erinnert, ist das Ergebnis der Forschungsarbeit „Flexpad“, die unter Leitung von Jürgen Steimle am Media Lab des US-amerikanischen Massachusetts Institute of Technology und am Max-Planck-Institut für Informatik in Saarbrücken in Kooperation mit der Christians-Albrechts-Universität zu Kiel entstand. Inzwischen leitet Steimle die Forschungsgruppe „Embodied Interaction“ am Cluster of Excellence „Multimodal Computing and Interaction“. „Im Alltag verformen wir Objekte ganz intuitiv und auf vielfältige Weise. Wir biegen Bücherseiten, drücken Bälle zusammen, falten Papier oder modellieren Ton“, erklärt Jürgen Steimle und führt weiter aus: „Indem wir Bedienelemente auf greifbare, verformbare Objekte projizieren, können wir Computer und andere technische Geräte einfacher und besser steuern.“ Damit sein Vorhaben in der digitalen Welt funktioniert, ist inzwischen nur noch ein wenig Technik, dafür umso mehr Denk- und Programmierarbeit erforderlich. „Zum einen nutzen wir einen Projektor, der ein Bild oder einen Film auf einem Blatt abbildet“, beschreibt Steimle den Ansatz. „Zum anderen arbeiten wir mit einer Kinect aus dem Hause Microsoft. Die Tiefenkamera lässt Personen per Bewegung Computerspiele steuern, bei uns filmt sie Hände plus Papier und stellt so deren Position im Raum fest.“ Um die Bewegungen der Hände und des Papiers zu erfassen, sind Projektor und Kamera an der Zimmerdecke über dem Benutzer angebracht. Damit arbeitet Flexpad wie folgt: Die Tiefenkamera filmt Nutzer und Papier und erfasst die Verformungen und Bewegungen des Papiers. Damit dies trotz der recht groben Bilddaten der Kinect präzise und zeitnah geschieht,

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haben die Forscher zwei Rechenverfahren ausgearbeitet und programmiert. Das erste rechnet zunächst störende Finger und Hände des Benutzers heraus. Bewegt er nun das Papier – egal ob, nach links, nach rechts, ob gebogen oder wellenförmig –, registriert die Kamera dies. Daraufhin beschreibt ein speziell entwickeltes Computermodell diese Bewegungen in Sekundenbruchteilen, damit der Projektor sie nahezu in Echtzeit auf dem Blatt wiedergeben kann. Allerdings hat Flexpad gewisse Grenzen: Der Nutzer muss, damit das System funktioniert, in einem bestimmten Bereich unter der Kamera und dem Projektor stehen. Er kann sich also nicht frei im Raum bewegen. „Das Papier übernimmt in unserem System gleich zwei Funktionen“, erläutert Steimle. „Es ist Bildschirm und Eingabeinstrument zugleich.“ Ähnlich wie eine Maus einen Computer steuert, kann der Benutzer auf diese Weise mit dem Gerät interagieren. Neben Papier eignen sich aber auch andere Materialien, beispielsweise Bögen aus Kunststoff und Plastik. Wichtig ist nur, dass sie eine gewisse Verformbarkeit und Flexibilität besitzen. Einen Schritt weiter gehen so genannte aktive, flexible Displays. Laut der Studie „OE-A Roadmap for Organic and Printed Electronics“ des Industrieverbandes Organic and Printed Electronics Association werden diese in knapp zehn Jahren für Endanwender verfügbar sein. „Unsere Konzepte, die wir mit Flexpad erforschen, können auf diesen neuen Bildschirmtyp übertragen werden“, erklärt Steimle. Doch schon jetzt seien aufgrund der preiswerten Technik Anwendungen denkbar: „Bei der medizinischen Diagnostik kann der Arzt etwa Ergebnisse einer Computertomografie schnell und einfach mit dem Patienten besprechen. Außerdem kann das System als eine Art interaktives Kinderbuch fungieren, in dem sich bestimmte Figuren, wie zum Beispiel ein Goldfisch, bewegen“, so Steimle. Hintergrund Saarbrücker Exzellenzcluster Seit 2007 wird der Saarbrücker Exzellenzcluster „Multimodal Computing and Interaction“ im Rahmen der Exzellenzinitiative von Bund und Ländern gefördert. Hier wird unter anderem untersucht, wie man multimodale Informationen aus Audiodateien, Bildern, Texten und Videos noch effizienter organisieren, verstehen und durchsuchen kann. Zum Cluster gehören Wissenschaftler der Universität des Saarlandes, des Deutschen Forschungzentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI), des Center for IT-Security, Privacy and Accounatbility (CISPA), des Zentrums für Bioinformatik in Saarbrücken und des Max-Planck-Instituts für Informatik sowie des Max-Planck-Instituts für Softwaresysteme. Sie alle befinden sich nur wenige Schritte voneinander entfernt auf dem Campus der Universität des Saarlandes.

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Weitere Informationen: -Veröffentlichung Jürgen Steimle, Andreas Jordt, and Pattie Maes. Flexpad: Highly Flexible Bending Interactions for Projected Handheld Displays. CHI 2013 Full Paper (Best Paper Honorable Mention Award). http://embodied.mpi-inf.mpg.de/files/2012/11/CHI2013-Flexpad.pdf - Video „Funktionsweise und Anwendungen von Flexpad“ Ein Goldfisch im Wasser wird auf das Papier projiziert. Als der Nutzer mit ihm Wellen nachahmt, beginnt der Fisch zu schwimmen. http://embodied.mpi-inf.mpg.de/research/flexpad/ Weitere Informationen: Dr. Jürgen Steimle Exzellenzcluster „Multimodal Computing and Interaction“ Max-Planck-Institut für Informatik Tel.: +49 (0) 681 302 71935 E-Mail: [email protected]

Page 73: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

Götting-Beitrag.docx 1 von 7 Stand: 01.10.2013 / Version 1.00 (SeB)

Götting KG

Celler Straße 5

D-31275 Lehrte - Röddensen

Version: 1.00

Stand: 01.10.2013

Verfasser:

Dr.-Ing. Sebastian Behling, Götting KG

Tel.: +49 5136 8096-17

Fax: +49 5136 8096-80

Email: [email protected]

Autor

Dr.-Ing. Sebastian Behling ist Projektleiter im Bereich Forschung bei der Götting KG in Lehrte

Page 74: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

Götting-Beitrag.docx 2 von 7 Stand: 01.10.2013 / Version 1.00 (SeB)

FTS im Außeneinsatz

Obwohl es bei Outdoor-Anwendungen enormes wirtschaftliches Potenzial zur

Automatisierung gibt, werden bei weitem die meisten fahrerlosen Transportsysteme (FTS)

innerhalb von Gebäuden eingesetzt. Die Systeme, die es im Außeneinsatz gibt, sind meist

technische Highlights mit hoch spezialisierten Funktionalitäten und Eigenschaften. Dazu

gehören die größten, die schnellsten und die innovativsten Fahrzeuge der Branche.

Automatisierte Nutzfahrzeuge mit Verbrennungsmotor

Zu den prominentesten Nutzfahrzeugen im Außeneinsatz zählen die automatisierten LKWs.

Das ist aufgrund der beeindruckenden technischen Möglichkeiten kein Wunder. 7 m/s ohne

Fahrer sind in abgesperrten Bereichen mit modernen Spurführungssystemen keine

Besonderheit. Bei Bedarf rangiert ein vollautomatischer Sattelzug auch rückwärts mit einer

Andockgenauigkeit von +/- 1 cm. Auch das automatische Handling von Anhängern,

Wechselbrücken und Abrollcontainern stellt längst keine technische Hürde mehr dar [1]. Die

neuste Generation automatischer LKWs setzt jetzt auf den Einsatz einer Zugmaschine mit

hydrostatischem Fahrantrieb, der den Anhänger ohne Zugkraftunterbrechung mit einer

ökonomisch sinnvollen Antriebsleistung ziehen kann (Bild 1). Der erhöhte Kundennutzen

durch den Einsatz von Serienfahrzeugen in Form von niedrigen Anschaffungskosten,

bewährter Technik und weltweitem Service runden das Bild ab.

Bei der Durchführung der Automatisierung wird darauf geachtet, dass die Möglichkeit zur

manuellen Bedienung erhalten bleibt. Dies bietet für Sonderfahrten einen großen Nutzen

hinsichtlich der Flexibilität. Eine Alternative stellt die Teleoperation dar. Hierbei werden die

Daten zusätzlicher Fahrzeugsensoren an einen Leitstand übertragen und dort einem

Bediener zur Verfügung gestellt. Üblicherweise werden mehrere Videobilder übertragen und

mittels einer Graphik zum Zustand der Hindernissensoren unterstützt. Der Bediener kann

von einer zentralen Position per Fernsteuerung auf ein gewünschtes Fahrzeug im System

zugreifen und Fahr- sowie Steuerbefehle erteilen.

Ein weiteres erstaunliches, aber sehr erfolgreiches Konzept ist der Umbau eines Anhängers

zu einem fahrerlosen Transportfahrzeug (Bild 2). Nicht weniger als 44 t Nutzlast können die

dieselbetriebenen Schwerlasttransporter mit 1 m/s vorwärts und rückwärts bewegen. Im

Zuge der Automatisierung wurde dazu ein stufenloser hydrostatischer Fahrantrieb

eingebaut, der ebenfalls als sanft wirkende Betriebsbremse dient. Eine bewährte

Anwendung ist der Transport von Stahlcoils mit einem Durchmesser bis 2,25 m.

Die wohl spektakulärsten Fahrzeuge der Branche sind die vollautomatischen Radlader. Wie

die manuell bedienten Baumaschinen fahren sie mit Schwung in das Haufwerk bis genügend

Ladung in der Schaufel aufgenommen wurde. Erschwerend kommt hinzu, dass der

Untergrund durch Schmutz und Nässe rutschig ist. Besonders in Kurven ist die Navigation bei

schlupfenden Rädern alles andere als trivial. Diesen Vorgang zu automatisieren war eine

besondere Herausforderung, die letztlich vieler experimenteller Arbeitsstunden bedurfte.

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Götting-Beitrag.docx 3 von 7 Stand: 01.10.2013 / Version 1.00 (SeB)

Sicherheit mittels Sensorfusion

Sobald automatisierte Nutzfahrzeuge in gemeinsamen Bereichen mit Personen und

personengeführten Fahrzeugen operieren, sind Sensoren zum Personenschutz obligatorisch.

Für Außenanwendungen werden bislang als einzig sichere Lösung berührende Sensoren

(„Bumper“) eingesetzt. Aus der Vergangenheit hat sich gezeigt, dass ein zuverlässiger

Bumper kein Zukaufteil, sondern eine Spezialanfertigung ist, die jeweils auf das Fahrzeug

und das Betriebsgelände angepasst werden muss. So hat die aktuelle Version vielfache

Einstell- und Dimensionierungsmöglichkeiten und beweist im Dauereinsatz eine hohe

Zuverlässigkeit. Die Mechanik passt sich sogar Übergangsknicken bei Steigungen flexibel an.

Zusätzliche outdoortaugliche Laserscanner können die Hauptfahrtrichtung und z. B. die

Seiten des Anhängers in mehreren Ebenen zur Maschinensicherheit überwachen. Mit einer

hohen Detektionsreichweite kann ein sanfter Halt realisiert werden, bevor eine Berührung

mit einem Hindernis stattfindet.

Soll die Fahrgeschwindigkeit weiter erhöht werden, muss aus Sicherheitsgründen zusätzlich

auf stationäre Sensoren zurückgegriffen werden. Mit diesem Konzept beschäftigte sich die

Götting KG im Rahmen eines Forschungsprojekts namens „SaLsA“. Das Sicherheitskonzept

soll Gefahrenbereiche hinsichtlich der Kollisionsvermeidung fahrerloser Transportfahrzeuge

im Außeneinsatz entschärfen und die maximale Fahrgeschwindigkeit deutlich steigern [2].

Zur Erweiterung der „Sichtweite“ des Fahrzeugs wird eine Datenfusion der

Fahrzeugsensoren mit externer, stationärer Sensorik eingesetzt (Bild 3). Die

Umgebungssensorik kommuniziert ihre Daten an das Fahrzeug, das daraufhin seine

Geschwindigkeit anpasst oder einen alternativen, weniger risikobehafteten Fahrweg wählt,

so dass eine bestmögliche Sicherheit für Personen und Sachwerte gegeben ist. Im

einfachsten Fall erteilt die Umgebungssensorik eine Freigabe für schnellere Fahrt, falls

sichergestellt werden kann, dass keine Hindernisse in einem ausreichenden Abstand um den

Fahrweg vorliegen. Erstmals kann somit eine intelligente Geschwindigkeitsanpassung für

automatische Fahrzeuge realisiert werden. Die Steigerung der Fahrgeschwindigkeit bietet

ein hohes ökonomisches Potenzial für Betriebsgelände mit langen Fahrstrecken, wie sie im

outdoor-Einsatz üblich sind.

Erstaunlicher Weise wurde bislang einem Thema hinsichtlich der Sicherheit automatischer

Fahrzeuge wenig Beachtung geschenkt: Was passiert mit dem zugesicherten Bremsweg bei

einer glatten Fahrbahn? Im Endeffekt muss die Freigabe für einen automatischen Betrieb

von einem Verantwortlichen auf Anwenderseite geprüft und erteilt werden. Somit ist eine

Kontrolle der gesamten Fahrstrecke hinsichtlich Eis, Öl, Rollsplitt usw. erforderlich. Zur

Verbesserung wurde ein Sensor neu entwickelt, der den Reibwert der Oberfläche

automatisch beurteilen kann. Das Verfahren funktioniert sowohl während der Fahrt als auch

im Stand mittels eines aktiv angetriebenen Reibrads (Bild 4). Falls der Sensor einen glatten

Fahrabschnitt erkennt, kann das Fahrzeug stoppen bzw. langsamer fahren und zusätzlich

eine Meldung auf einen mobilen Funkrufempfänger („Pieper“) mit dem betroffenen Ort an

einen Verantwortlichen absetzen.

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Götting-Beitrag.docx 4 von 7 Stand: 01.10.2013 / Version 1.00 (SeB)

Präzise Navigation bei schlechtem Wetter

Im industriellen Außeneinsatz fahrerloser Transportfahrzeuge hat sich die

Transpondertechnologie zur Positionierung durchgesetzt. Sowohl die fahrzeugseitigen

Sensoren als auch die in den Boden eingebrachten Transponder sind seit vielen Jahren auch

bei schlechtem Wetter bewährt. Im Vergleich zum induktiven Leitdraht sind der geringe

Installationsaufwand und die Robustheit gegen metallische Bereiche im Untergrund

vorteilhaft. Die Wirtschaftlichkeit im Wettbewerb zu anderen Technologien lässt sich nicht

zuletzt durch die größten Anwendungen der Branche mit mehreren zehntausend

Transpondern pro Anlage beweisen.

Die Spurführung erfolgt entlang der Bodenmarken, die als Stützpunkte im Abstand von bis zu

5 m dienen. Durch eine Odometrie gestützt, wird zwischen den Punkten frei gefahren –

dafür sorgt ein Bahnführungsrechner im Fahrzeug. Die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit

des Systems ist so hoch, dass sich sogar die Profilierung des Reifens im Asphalt sichtbar

ausbilden kann. Daher nutzt ein moderner Bahnführungsrechner eine systematische

Offsetfahrt, bei der in jedem Zyklus die Fahrspur leicht versetzt wird.

Eine zweite ideale Technologie für den Außeneinsatz ist GPS. Das aus dem privaten

Gebrauch bekannte System wird für industrielle Zwecke durch technische Modifikationen

hinsichtlich der Genauigkeit verbessert [3]. Zum einen wird eine stationäre Referenzstation

genutzt, um die tatsächliche Position mit dem gemessenen GPS-Signal vergleichen zu

können. Entsprechend werden lokale Korrekturdaten berechnet und per Funk an die

Fahrzeuge übertragen. Zum anderen wird beim sogenannten präzisions differential GPS

zusätzlich die Trägerphase des GPS-Signals ausgewertet. Somit ist letztlich eine erreichbare

Genauigkeit von +/- 1 cm möglich.

Attraktive Anwendung

Die Bedingungen für eine erfolgreiche Anwendung von automatisierten Nutzfahrzeugen im

Außeneinsatz sind also mehr denn je gegeben: Die gesammelte Erfahrung in der

Automatisierung verschiedenster Fahrzeuge im Zusammenhang mit der Weiterentwicklung

der Sensortechnik bilden das Potential für anspruchsvolle Lösungen.

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Götting-Beitrag.docx 5 von 7 Stand: 01.10.2013 / Version 1.00 (SeB)

Literatur:

[1] Götting, H.-H.: Technische Highlights bei Fahrerlosen Transportsystemen (FTS). In:

VDI-Berichte Nr. 2094, S. 175-185. Düsseldorf: VDI Verlag GmbH, 2010

[2] Neugebauer, T.; Rührup, S.: Projekt SaLsA: Automatisierte Fahrzeuge im

Außenbereich -Neuartiges Sicherheitskonzept. In: Hebezeuge Fördermittel, 51 (2011),

Ausgabe 7-8, S. 396-397

[3] Albrecht, T.; Müllen, L.: Outdoor-FTF mit „Real-Time Kinematic“-GPS-Ortung. In:

Tagungsband zum Fraunhofer IPA Technologieforum: Fahrerlose Transportsysteme

(FTS) und mobile Roboter. Stuttgart, 25.04.2007, S. 58-76

Abbildungen: [Vorgabe: 4-6 Fotos/Grafiken]

Bild 1: goetting_LKW.jpg

Bildunterschrift: Automatisierter LKW der neusten Generation

Page 78: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

Götting-Beitrag.docx 6 von 7 Stand: 01.10.2013 / Version 1.00 (SeB)

Bild 2: goetting_Theo.jpg

Bildunterschrift: Coiltransporter mit 44 t Nutzlast

Bild 3: goetting_salsaszene.jpg

Bildunterschrift: Fusion von Fahrzeug- und Umgebungssensoren

Page 79: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

Götting-Beitrag.docx 7 von 7 Stand: 01.10.2013 / Version 1.00 (SeB)

Bild 4: goetting_Reibsensor.jpg

Bildunterschrift: Glättesensor für automatisierte outdoor-Fahrzeuge

Page 80: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

Sensorik am Stapler: Datenfusion von Laserscanner und Kamera

Paletten automatisch erkannt und lokalisiert

(PresseBox) Chemnitz, 15.09.2012 , Der von der Chemnitzer FusionSystems GmbH entwickelte Palettensensor ermöglicht die automatische sensorgestützte Erkennung und Lokalisierung von Transportpaletten. Die Technologie basiert auf der Fusion der Daten eines Laserscanners und einer Kamera. Der Palettensensor ist vielfältig einsetzbar, u. a. in Verbindung mit Flurförderzeugen, die Paletten transportieren. Die automatische Erkennung ist die Voraussetzung für das automatische Aufnehmen der Paletten und für ein Bediener-Assistenzsystem. Einsatzszenario: Der neu entwickelte Palettensensor eignet sich sowohl für den bedienergeführten als auch für den komplett automatischen Betrieb. Bei Bedienerführung fungiert der Sensor mit seiner grafischen Nutzerschnittstelle als Fahrer- bzw. Bedienerassistenzsystem. Vor der Palettenaufnahme kann sich der Fahrer – ähnlich wie bei einem unterstützenden Einparksystem für Autos – die vor dem Fahrzeug beliebig positionierte Palette anzeigen lassen. Der Nutzerbildschirm verdeutlicht den nach vorgebbaren Parametern optimal geplanten Anfahrtsweg zur Palette. Diesen Fahrweg muss der Bediener dann nur noch abfahren. Die Gefahr einer fehlerhaften Navigation und der Beschädigung von Palette und Transportgut wird entscheidend reduziert, was sich wiederum positiv auf die innerbetriebliche Sicherheit auswirkt. Als Alternative dazu ist der komplett automatische Betrieb möglich. In diesem Fall ist der Palettensensor lokal innerhalb eines Fahrerlosen Transportsystems (FTS) aktiv. Am Aufnahmeplatz für die Paletten übernimmt er die Aufgabe der Navigation. Das System ist sehr flexibel. Möglich sind auch Mischformen des Einsatzes, bei denen der Bediener sein Fahrzeug im Randbereich des Aufnahmeplatzes abstellt und dort auf Automatikbetrieb umschaltet. Das lokal autonom agierende Fahrzeug und der Palettensensor sorgen dann nur für die automatische Aufnahme der Palette, und danach übernimmt der Fahrer den weiteren Transport. Das bedeutet höchste Zuverlässigkeit in der Interaktion von Mensch und Technik. Zwei Technologien in einem Sensorkonzept: Für die beschriebene Lösung werden im Sensorkonzept von FusionSystems zwei Technologien miteinander verbunden. Bei dem zweistufigen Konzept werden zuerst aus dem Entfernungssignal des Laserscanners Hypothesen für die Existenz und die Position von Paletten generiert und diese Hypothesen dann zur weiteren Überprüfung mithilfe von Bilddaten übergeben. Dazu wird die in der Hypothese angenommene Position einer Palette auf Basis der Kalibrierungsdaten der Kamera in das Kamerabild transformiert, und dort wird in der lokalen Bildumgebung die Existenz der Hypothese

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überprüft. Beide Stufen verwenden ein geometrisches Modell, das die Abmessungen und die 3D-Formmerkmale einer Palette (des jeweils zu erkennenden Palettentyps) repräsentiert. Laserverarbeitung: Die Detektion der Palette in der ersten Stufe mit den Laserdaten basiert auf dem präzisen Vergleich der geometrischen Muster im Laserscan mit dem im System hinterlegten Palettenmodell. Vorrangig werden zwei Formmerkmale verwendet: die Durchgängigkeit der oberen Deckbretter der Palette (erkennbar durch zusammenhängende Linien im Laserscan) oder die mehrfach vorhandenen Klötze der Zwischenschicht (kurze einzelne Stücke bilden ein regelmäßiges Muster im Laserscan). Der zu wählende Ansatz ist von der Scanhöhe des Laserscanners abhängig. Dementsprechend ist eine Linienerkennung bzw. ein Mustervergleich der Klötzepositionen die Grundlage der Laserscannerverarbeitung. Bildverarbeitung: In der zweiten Stufe dient das 3D-Palettenmodell dazu, die im Bild auswertbaren Merkmale der Palette zur Erhebung der Bildmerkmale zu verwenden und so einen Merkmalsvektor zu generieren, der zur Verifikation der Hypothese verwendet wird. Je nach Lage der Palette sind entweder zwei Palettenseiten gut sichtbar und auch für die Erhebung von Merkmalen geeignet oder es ist nur eine Palettenseite frontal sichtbar – dann wird nur diese eine Seite für die Erhebung von Merkmalen verwendet. Für die Merkmalserhebung im Bild werden mehrere Ansätze miteinander kombiniert: Mithilfe des 3D-Palettenmodells wird ein zur erkannten Palettenlage passendes synthetisches Bild generiert und daraus ein Kantenbild erzeugt, das als Vergleichsmuster zum selektierten Bildbereich (ebenfalls als Kantenbild repräsentiert) verwendet wird. Zum Mustervergleich wird die Methode des Chamfer-Matchings genutzt und auf diese Weise ein ganzheitlicher Gütewert für die Übereinstimmung von synthetischem Soll-Bild und aktuellem Ist-Bild abgeleitet. Zusätzlich wird von den beiden oder der einen sichtbaren Palettenseite ein Seitenansichtbild in der passenden Größe selektiert und entzerrt und so ein standardisiertes Frontansichtbild erzeugt. Im Frontansichtbild wird eine systematische Grauwertbetrachtung mithilfe eines Grauwertprofils durchgeführt. Für jede Spalte eines Frontansichtbildes wird der Grauwert über die selektierten Zeilen gemittelt. Die Profilerzeugung führt zu einer weiteren Merkmalsbetrachtung mit einem Satz von Merkmalen, wie dem Grauwert, dem Grauwertverhältnis und der Symmetrie der Grauwerte. Über diesen Merkmalssatz wird ebenfalls die Güte der hypothetischen Frontansicht definiert. Abschließend werden die Bewertungen des Mustervergleichs und die Bewertungen des Merkmalssatzes der Profilbewertung zusammengefasst und mit einem Fusionsoperator (beispielweise mit UND-Charakteristik) zu einem gemeinsamen Bewertungswert zusammengeführt, dessen Vergleich mit einem Zielwert darüber entscheidet, ob die untersuchte Palettenhypothese tatsächlich zu einer Palette gehört oder nicht. Begünstigt wird die Funktion der Bildverarbeitung durch den Einsatz von Scheinwerfern, die für eine Beleuchtung sorgen, die weniger stark vom Umgebungslicht abhängig ist. Dafür werden eine Beleuchtung im Infrarotbereich (NIR) und ein entsprechender Filter für die Kamera verwendet. Dadurch kann die Empfindlichkeit gegenüber Tageslicht oder anderen variierenden künstlichen Lichtquellen erheblich reduziert werden. Sicherheitsfunktion: Die permanente Erkennung und Lokalisierung der Paletten ermöglicht neben der Navigationsfunktion auch eine objektadaptive Sicherheitsfunktion. Sie geht über die übliche Funktion umschaltender

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Schutzfelder weit hinaus. Während der Anfahrt des Staplers an die Palette ist durch Umschalten der Schutzfelder nur sehr grob eine Absicherung zu realisieren. Durch die Kopplung der Sicherheitsfunktion mit der Detektion der Palette wird eine fließende und lückenlose Anpassung des Sicherheitsbereichs erzielt. Erste Messepräsentation 2012 - Nutzervorteile Auf der diesjährigen Sächsischen Industrie- und Technologiemesse (SIT) im Juni in Chemnitz präsentierte die FusionSystems GmbH ihre neue Sensorentwicklung gemeinsam mit dem Kooperationspartner Sander Fördertechnik GmbH Chemnitz. Dazu wurde ein Linde-Hubwagen mit dem Sensorsystem ausgestattet. Der gemeinsame Messeauftritt wurde mit dem „Messechampion“ ausgezeichnet. Die wichtigsten Nutzervorteile des neuen Systems sind die Ermittlung der idealen Fahrbahn des Staplers, die exakte Lastenaufnahme, die automatische Erkennung von Gefahrenquellen, die Optimierung der Logistik sowie Zeit- und Kostenersparnisse. Über FusionSystems GmbH: FusionSystems bietet als Systemhaus Teil- und Komplettlösungen aus verschiedenen Bereichen der Informationstechnologie. Als Dienstleister für Industrie, Forschung und Entwicklung ist das primäre Arbeitsfeld die Sensorik mit der Integration auch in bestehende Systeme sowie der zugehörigen Softwaretechnologie. Zu den Kernkompetenzen des Unternehmens zählen die Fahrzeugumfelderfassung mit multisensoriellen Systemen, die optische Navigation von Fahrzeugen und die industrielle Bildverarbeitung. Für Bereiche, in denen sich Mensch und Maschine begegnen, schafft FusionSystems Erkennungssysteme, die über innovative Mensch-Maschine-Schnittstellen ein Zusammenarbeiten beider Seiten sicher und effektiv gestalten. Herausgeber: FusionSystems GmbH Geschäftsführer Dr. Ullrich Scheunert Annaberger Straße 240 09125 Chemnitz Fon: +49 371 5347730 Fax: +49 371 5347733 [email protected] www.fusionsystems.de

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Jungheinrich erweitert Produktpalette seiner Auto Pallet Mover Mit dem Auto Pallet Mover ERE 225a hat Jungheinrich nun bereits drei automatisierte Flurförderzeuge erfolgreich im Markt platziert. Sie sorgen bei Anwendern in den unterschiedlichsten Branchen für Flexibilität und hohe Effizienz. Jungheinrich stellt im Herbst 2013 einen neuen Auto Pallet Mover (APM) vor. Hierbei handelt es sich um einen selbstständig im Lager fahrenden Elektro-Niederhubwagen vom Typ ERE 225a. Wie alle anderen APM basiert das Gerät auf einem Jungheinrich-Serienfahrzeug. Das Hamburger Unternehmen erweitert mit dem neuen Gerät sein Produktportfolio auf nunmehr drei Auto Pallet Mover: Im Frühjahr hatte Jungheinrich bereits den EKS 210a (Kommissionierer) sowie den ERC 215a (Hochhubwagen) erfolgreich auf den Markt gebracht. Die Auto Pallet Mover sind speziell für den Einsatz von immer wiederkehrenden innerbetrieblichen Transporten konzipiert. „So ist eine jederzeit pünktliche und damit genau planbare Erledigung von sich regelmäßig wiederholenden

Transportaufgaben realisierbar“, erläutert Dr. Martin Schwaiger, Leiter APM bei Jungheinrich. Die automatisierte Erledigung von Standardtransporten gebe den Mitarbeitern zudem mehr Zeit für Spezialtransporte sowie andere organisatorische und logistische Aufgaben. Millimetergenaue Positionierung, hohe Flexibilität Der ERE 225a kann sowohl in Automatiklagern als auch im Mischbetrieb eingesetzt werden. Gesteuert wird das Fahrzeug über eine Lasernavigation. Martin Schwaiger: „Für diese sind keine Bodenarbeiten notwendig.“ Die Navigation geschieht ausschließlich über Reflektorpaneele, die beispielsweise an Regalen, Wänden oder Säulen angebracht werden. „Hierdurch ist nicht nur eine millimetergenaue Positionierung des Fahrzeugs an definierten Auf- und Abnahmestationen möglich, sondern auch eine hohe Flexibilität hinsichtlich neuer Transportwege im Lager.“ Der ERE 225a, der mit der neuesten Generation der Jungheinrich-Drehstromtechnik ausgestattet ist, kann Lasten von bis zu 2.500 Kilogramm transportieren. Darüber

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hinaus besteht die Möglichkeit, das Fahrzeug mit extra langen Gabeln auszurüsten. Hierdurch ist ein Mehrpalettentransport möglich. Optional integrierbare Gabelspitzensensoren können beim Einfahren in die Palette Palettenbruch oder Hindernisse erkennen, was wiederum zur Sicherheit beim Transport von Waren beiträgt. Jungheinrich Logistik-Interface übernimmt Schnittstellenkommunikation Der Auto Pallet Mover kann in die vorhandene IT-Infrastruktur integriert werden, unabhängig davon, ob es sich um das Jungheinrich WMS (Warehouse Management System) oder ein anderes Lagerverwaltungssystem handelt. Das Logistik-Interface von Jungheinrich übernimmt dabei die

Schnittstellenkommunikation mit den verschiedenen Anlageteilen, wie beispielsweise Fördertechnik oder Toren. Der APM ist darüber hinaus unter Benutzung von Drucktastern beziehungsweise Sensoren auch als Stand-Alone-Lösung, also ohne Anbindung an ein Lagerverwaltungssystem, einsetzbar. Jungheinrich gehört zu den international führenden Unternehmen in den Bereichen Flurförderzeug-, Lager- und Materialflusstechnik. Als produzierender Dienstleister und Lösungsanbieter der Intralogistik steht das Unternehmen seinen Kunden mit einem umfassenden Produktprogramm an Staplern, Regalsystemen, Dienstleistungen und Beratung zur Seite. Die Jungheinrich-Aktie wird an allen deutschen Börsen gehandelt.

www.jungheinrich.de

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Serien-FFZ wird FTS und wird mit Tablet gesteuert iGoEasy besteht aus einem automatisierten Geh-Hochhubwagen vom Typ EGV-S 14/20, Reflektoren, einem Fahrzeugrechner und einem Steuerungsgerät in Form eines iPad, iPad mini oder iPod touch. Mit iGoEasy werden Betreiber erstmals in die Lage versetzt, simple Transportaufgaben eines einzelnen Fahrzeugs vollkommen selbstständig zu automatisieren – ohne dabei auf speziell geschultes Fachpersonal zurückgreifen zu müssen. Damit gelingt es STILL, neue Maßstäbe einer einfachen und intuitiven Bedienbarkeit zu setzen. Idealer Einsatzort ist beispielsweise die Ver- und Entsorgung einer Produktion, in der ein einzelnes Flurförderzeug auf Fahrkursen von bis zu 100 Metern Länge für wiederkehrende Horizontaltransporte bis zu einer Höhe von 800 mm eingesetzt wird, wie es beispielsweise in kleinen und mittelständischen produzierenden Unternehmen häufig vorkommt. Die Inbetriebnahme des Systems ist überaus simpel und beginnt mit dem „Teach-In“-Prozess: Damit das Fahrzeug in der Lage ist, die eigene Position zu bestimmen und selbstständig durch das Lager zu navigieren, werden zunächst Reflektoren installiert und ihre Positionen eingemessen. Hierzu wird der Geh-Hochhubwagen manuell durch den entsprechenden Lagerbereich bewegt, während ein Fahrzeugsensor die Reflektoren automatisch einmisst. Anschließend erfolgt das Festlegen der einzelnen Quell- und Zielstationen, also der Orte, an denen Ware aufgenommen und abgegeben werden soll: Dazu bewegt der Bediener das Gerät ein zweites Mal durch das Lager, sticht an allen relevanten Punkten in die Palette ein und bestätigt die aktuelle Position per iPad. Bis zu acht unterschiedliche

Stationen lassen sich auf diese Weise festlegen. Weitere Hilfspunkte, wie beispielsweise Kreuzungen, können ebenfalls mit einem einfachen Fingertipp auf dem iPad gespeichert werden. Während dieser Phase nimmt das Fahrzeug beim Fahren kontinuierlich seine Positionen auf, entlang derer der Bediener im Anschluss die endgültigen Fahrwege definiert. Zum Abschluss werden die Quelle-Ziel-Relationen erstellt, also zu welchem Ziel oder welchen Zielen von welchen Quellen aus Transporte erlaubt sind. Basierend auf den so eingepflegten Wegpunkten errechnet und visualisiert die iGoEasy-iPad-Applikation anschließend selbstständig den optimalen Fahrkurs. Der Nutzer muss ihn nur noch prüfen und bestätigen. Nach dem Teach-In-Prozess und der Fahrkursplanung ist die Automatisierungslösung bereits vollständig betriebsbereit. Fahraufträge werden direkt an den Arbeitsstationen durch einen Fingertipp auf den entsprechenden Button des mobilen Endgeräts vergeben und anschließend per WLAN an das Fahrzeug übermittelt. Die Kombination aus Quelle und Ziel kann dabei fix oder variabel gestaltet sein: Ist einer Quelle nur ein Ziel zugeordnet, genügt eine einzige Berührung des Bildschirms, um den Transportauftrag vollautomatisch ausführen zu lassen. Sind mehrere Ziele einer Quelle zugeordnet, erfolgt die Auftragserteilung schnell und einfach per „drag and drop“. Der Bildschirm des iPad zeigt während der Arbeitsverrichtung neben einer Darstellung der Gesamtlänge des Fahrkurses, der Aufträge und des Cockpits auch ein Live-Einsatzbild des Fahrzeugs. Außerdem

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überträgt die Applikation alle Fahrkurs- und Konfigurationsdaten an die in das Fahrzeug integrierte Leittechniksoftware zur Steuerung des automatisierten Serienfahrzeugs. Der Kundennutzen liegt klar auf der Hand: Durch iGoEasy lassen sich erstmals sämtliche Vorteile der Automatisierungslösungen von STILL auch bei Anlagen mit geringem Transportvolumen und nur einem eingesetzten Fahrzeug nutzen.

Beispielsweise sind Gewaltschäden an Regalen durch die präzise Fahrzeugnavigation ausgeschlossen und die Ware erreicht ihr Ziel durch einen gleichbleibend schonenden Transport stets unbeschadet. In Kombination mit den vergleichsweise geringen Geräte-, Wartungs- und Reparaturkosten ergibt sich außerdem eine effektive Reduktion der Investitions- und Betriebskosten. Die Geräte können automatisch und manuell bedient werden.

Weitere Informationen: www.still.de

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Serien-FFZ wird FTS und wird mit Tablet gesteuert iGoEasy besteht aus einem automatisierten Geh-Hochhubwagen vom Typ EGV-S 14/20, Reflektoren, einem Fahrzeugrechner und einem Steuerungsgerät in Form eines iPad, iPad mini oder iPod touch. Mit iGoEasy werden Betreiber erstmals in die Lage versetzt, simple Transportaufgaben eines einzelnen Fahrzeugs vollkommen selbstständig zu automatisieren – ohne dabei auf speziell geschultes Fachpersonal zurückgreifen zu müssen. Damit gelingt es STILL, neue Maßstäbe einer einfachen und intuitiven Bedienbarkeit zu setzen. Idealer Einsatzort ist beispielsweise die Ver- und Entsorgung einer Produktion, in der ein einzelnes Flurförderzeug auf Fahrkursen von bis zu 100 Metern Länge für wiederkehrende Horizontaltransporte bis zu einer Höhe von 800 mm eingesetzt wird, wie es beispielsweise in kleinen und mittelständischen produzierenden Unternehmen häufig vorkommt. Die Inbetriebnahme des Systems ist überaus simpel und beginnt mit dem „Teach-In“-Prozess: Damit das Fahrzeug in der Lage ist, die eigene Position zu bestimmen und selbstständig durch das Lager zu navigieren, werden zunächst Reflektoren installiert und ihre Positionen eingemessen. Hierzu wird der Geh-Hochhubwagen manuell durch den entsprechenden Lagerbereich bewegt, während ein Fahrzeugsensor die Reflektoren automatisch einmisst. Anschließend erfolgt das Festlegen der einzelnen Quell- und Zielstationen, also der Orte, an denen Ware aufgenommen und abgegeben werden soll: Dazu bewegt der Bediener das Gerät ein zweites Mal durch das Lager, sticht an allen relevanten Punkten in die Palette ein und bestätigt die aktuelle Position per iPad. Bis zu acht unterschiedliche

Stationen lassen sich auf diese Weise festlegen. Weitere Hilfspunkte, wie beispielsweise Kreuzungen, können ebenfalls mit einem einfachen Fingertipp auf dem iPad gespeichert werden. Während dieser Phase nimmt das Fahrzeug beim Fahren kontinuierlich seine Positionen auf, entlang derer der Bediener im Anschluss die endgültigen Fahrwege definiert. Zum Abschluss werden die Quelle-Ziel-Relationen erstellt, also zu welchem Ziel oder welchen Zielen von welchen Quellen aus Transporte erlaubt sind. Basierend auf den so eingepflegten Wegpunkten errechnet und visualisiert die iGoEasy-iPad-Applikation anschließend selbstständig den optimalen Fahrkurs. Der Nutzer muss ihn nur noch prüfen und bestätigen. Nach dem Teach-In-Prozess und der Fahrkursplanung ist die Automatisierungslösung bereits vollständig betriebsbereit. Fahraufträge werden direkt an den Arbeitsstationen durch einen Fingertipp auf den entsprechenden Button des mobilen Endgeräts vergeben und anschließend per WLAN an das Fahrzeug übermittelt. Die Kombination aus Quelle und Ziel kann dabei fix oder variabel gestaltet sein: Ist einer Quelle nur ein Ziel zugeordnet, genügt eine einzige Berührung des Bildschirms, um den Transportauftrag vollautomatisch ausführen zu lassen. Sind mehrere Ziele einer Quelle zugeordnet, erfolgt die Auftragserteilung schnell und einfach per „drag and drop“. Der Bildschirm des iPad zeigt während der Arbeitsverrichtung neben einer Darstellung der Gesamtlänge des Fahrkurses, der Aufträge und des Cockpits auch ein Live-Einsatzbild des Fahrzeugs. Außerdem

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überträgt die Applikation alle Fahrkurs- und Konfigurationsdaten an die in das Fahrzeug integrierte Leittechniksoftware zur Steuerung des automatisierten Serienfahrzeugs. Der Kundennutzen liegt klar auf der Hand: Durch iGoEasy lassen sich erstmals sämtliche Vorteile der Automatisierungslösungen von STILL auch bei Anlagen mit geringem Transportvolumen und nur einem eingesetzten Fahrzeug nutzen.

Beispielsweise sind Gewaltschäden an Regalen durch die präzise Fahrzeugnavigation ausgeschlossen und die Ware erreicht ihr Ziel durch einen gleichbleibend schonenden Transport stets unbeschadet. In Kombination mit den vergleichsweise geringen Geräte-, Wartungs- und Reparaturkosten ergibt sich außerdem eine effektive Reduktion der Investitions- und Betriebskosten. Die Geräte können automatisch und manuell bedient werden.

Weitere Informationen: www.still.de

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Distanzmessung über 360°: Performance auf neuem Niveau mit PRTInnovation folgt den Anforderungen: Pepperl+Fuchs bietet eine neue Generation optoelektronischer Sensoren, die die innovativen Messverfahren PRT (Pulse Ranging Technology) und MPT (Multi Pixel Technology) mit Sensorik von höchster Präzision verbinden. Der neue Laserscanner R2000 steht für eindeutige Ergebnisse und Präzision, und er bietet zusätzlich eine überzeugend hohe Performance auf überraschend kleinem Raum. Nutzen Sie den Vorsprung durch Messtechnik.

erfolg in lichtgeschwindigkeit – laserscanner r2000 mit Pulse ranging Technology

Eine ausgezeichnete Leistung innovativer Technologien von höchster Effektivität bietet der 2D-Laserscanner R2000. Wie kein anderer Sensor schöpft dieser Laserscanner mit seinem fortschrittlichen technischen Design alle Möglichkeiten aus, die innovative Messtechnologie in industriellen Applikationen bietet. Die hier genutzte Pulse Ranging Technology gewähr-leistet höchste Präzision und Zuverlässigkeit bei der Objekt -erfassung und liefert präzise Ergebnisse auch bei schwierigen Umfeld-Bedingungen, und das bei hohen Reichweiten.

Ebenso ermöglicht PRT bei diesem Sensor, in Verbindung mit dem rotierenden Messkopf, eine lückenlose Rundumsicht von 360° und gewährleistet bei jedem Messwinkel eine direkte Sicht des Scanners auf die Umgebung.Diese Konstruktion ermöglicht die kleine Baugröße und eine konstante Geometrie des Lichtflecks mit immer gleichem Ab-bildungs- und Sensorverhalten. Die hohe Reichweite, Strahlen-dichte und Präzision nutzen sämtliche Vorteile der Technologie höchst effektiv für jede Anwendung.

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R2000 – Der interaktive 2D-Laser scanner mit 360° RundumsichtMit dem mehrfach ausgezeichneten R2000 erreichen Sie höchste Präzision für eine Vielzahl messtechnischer Anwendungen. Der Einsatz moderner Technologien verleiht diesem Laserscanner eine sensorische Leistung und eine Gesamtfunktionalität, die in diesem Marktsegment bislang unerreicht war. Die Verwendung der augensicheren Laserklasse 1 sorgt für die notwendige Sicherheit und macht Laserschutzmaßnahmen überflüssig.

▪ Lückenlose Rundumsicht durch 360° Messwinkel

▪ Umfangreiche Messdaten mit kleinem aber hochpräzisem PRT-Sensor

▪ Hohe Störfestigkeit durch sichere Messungen, auch bei schwierigem Messumfeld und Zielobjekt

▪ Große Reichweite mit hoher Genauigkeit

▪ Eignung für schnelle Anwendung durch hohe Scanrate von 50 Hz

eIgenscHaFTen

Ganz neu für einen Laserscanner ist das integrierte 360°- Rundum-Display. Es eignet sich gleichermaßen zur Darstellung text-basierter wie grafischer Informationen und ermöglicht neuartige Anzeige- und Bedienkonzepte. Neben einer dialoggeführten In- betriebnahme und Einstellung kann das Display zur Visualisierung der aktuellen Anwendung genutzt werden. Beispielsweise kann hier ein Abbild der gescannten Umgebung visualisiert werden.

▪ Kleiner Lichtfleck ermöglicht Erkennung sehr kleiner Objekte oder eine präzise Kantendetektion

▪ Einfache und direkte Ausrichtung durch rotes Senderlicht

▪ Interaktives Rundum-Display erlaubt eine komfortable Bedienung und Inbetriebnahme ohne Hilfsmittel

▪ Einfache Konfiguration mit leistungsfähigem grafischem Software-Tool

Page 91: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

7

R2000 – Der interaktive 2D-Laser scanner mit 360° RundumsichtAllgemeine Technische Daten

Tastbereich/ Messbereich

0,2 … 10 m auf weißes

Objekt /

0,2 … 50 m auf

Reflektor

Lichtart Laser Rotlicht,

Laserklasse 1

Lichtfleckdurchmesser

< 20 mm bei 10 m

Drehzahl/Scanrate 10 … 50 s-1

Abmessungen (BxHxT)

106 mm x

116,5 mm x

106 mm

Betriebsspannung 10 V … 30 V

Min

. Obj

ektb

reite

Repr

oduz

ierb

arke

it

Auflö

sung

Win

kela

uflös

ung

Hyst

eres

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hl S

chal

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Sign

al I/

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Mes

swer

taus

gabe

Schn

ittst

elle

Schaltender Sensor

≥ 1 mm – – ≥ 0,08° ≥

20 mm

10 2 Output,

2 Input /Output

(konfigurierbar)

– – Ethernet

TCP/IP

(zur Konfi-

guration und

Diagnose)

Messender Sensor

– < 12 mm 1 mm ≥ 0,014° – – – bis 250.000

Messungen / s

Entfernung /

Winkel /

Remission /

Zeitstempel

Ethernet

TCP/IP, UDP,

100 Mbit /s

Für die Lösung Ihrer Applikation stehen Ihnen zwei Basisversionen des R2000 zur Verfügung. Der messende Sensor eignet sich für komplexe Aufgabenstellungen, wie z. B. anspruchsvolle Positions bestimmung. Der schaltende Sensor für Detektions- und Überwachungsanwendungen.

Page 92: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

Adept liefert neue Generation des RoboCourier an Swisslog: Einsatz vorrangig in Krankenhäusern Adept Technology, Inc., Hersteller von Robotern und autonomen mobilen

Roboterlösungen, hat eine neue Generation des RoboCourier an Swisslog Healthcare

Solutions, geliefert. Die autonomen, mobilen Roboter werden in Krankenhäusern,

Laboratorien und Klinik-Apotheken für den schnellen, flexiblen und sicheren Transport von

Proben, Medikamenten und Bedarfsgütern eingesetzt.

Der RoboCourier ist bereits seit über drei Jahren in verschiedenen Krankenhäusern und

großen Laboren im Einsatz. "Die nächste Generation bietet verschiedene neue Features.

Dazu zählen u.a. eine verbesserte Ergonomie und Gebrauchstauglichkeit, eine

aktualisierte Navigations-Software, eine verbesserte Speicherkapazität sowie eine neue

Schnittstelle für Türen und Aufzüge." sagt Sandy Agnos, Produkt Manager der Division

Autonome mobile Roboter (AMR) bei Swisslog. "Mit dieser Schnittstelle kann der

RoboCourier Fahrstühle anfordern und dadurch eigenständig zwischen verschiedenen

Stockwerken und auf unterschiedlichen Fluren navigieren.“

Der RoboCourier ist sowohl in einer offenen als auch in einer abschließbaren, sicheren

Version erhältlich. Er ist auf der neuen mobilen Roboterplattform Adept Lynx aufgebaut, die

eine dreimal stärkere Batterieleistung hat, als das Vorgängermodell. In der

Krankenhausautomation übernimmt der RoboCourier den automatisierten Warentransport,

um Logistikprozesse zu verbessern, die Effizienz und Wirtschaftlichkeit zu steigern und die

Patientensicherheit zu erhöhen. Zu den wesentlichen Vorteilen der mobilen Roboter zählen

jederzeit pünktliche und kalkulierbare Transportvorgänge, Senkung der Personalkosten im

Transport sowie die Minimierung von Transportschäden und Fehllieferungen, die

Verbesserung der Arbeitsabläufe und die hohe Verfügbarkeit und Flexibilität.

"Wir sind sehr zufrieden mit der Zusammenarbeit mit Swisslog bei der Entwicklung der

nächsten Generation", sagt Larry Anderson, Adept Vice President of Mobile. "Durch

Partnerschaften wie diese können wir unseren Kunden helfen, die betriebliche Effizienz zu

verbessern, den Warentransport zu optimieren und die Betriebskosten zu senken."

Page 93: FTS-AGV FACTS 2013 E-Paper

RoboCourier

Weitere Informationen: www.adept.de

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Neues Fahrzeug von DS AUTOMOTION GmbH Für den automatischen Warentransport (AWT) in Krankenhäusern werden normalerweise sogenannte Carrier Fahrzeuge eingesetzt. Diese unterfahren den Transportcontainer vollständig und transportieren diesen im gehobenen Zustand. Dies bedingt eine Mindest-Einfahrhöhe des Transportcontainers. Bei der Installation eines FTS in bestehenden Krankenhäusern müssen diese Container daher meist umgebaut oder neu angeschafft werden. Um diese zusätzliche Investition zu vermeiden hat das österreichische Unternehmen eine neue Fahrzeuglösung entwickelt. Mit dieser Lösung können die meisten handelsüblichen Warencontainer ohne Umbau transportiert werden. Das Fahrzeug ist mit neuester Bordrechnertechnologie ausgestattet. Die Navigation erfolgt mittels Laserscanner und die Energieversorgung werden wartungsfreie Gel Batterien verwendet. Technische Daten: Abmessungen: 1900 x 850 x 2050 Bodenfreiheit: 30 mm Hubgabel: 1380 x 90 x 135 mm Hub: 600 mm Eigengewicht: 700 kg Traglast / LSP: 500 kg / 700 mm Geschwindigkeit: 0,1 – 1,6 m/s (max. 7,5 % Steigung) Hubgeschwindigkeit: 40 mm/s Navigation: Sick NAV 350 Sicherheit: PLS 300 vorne und hinten Bordspannung: 24 V / 180 Ah Rendering des neuen Fahrzeuges:

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Automationslösung für den hausinternen Materialtran sport Automatischer Warentransport in Krankenhäusern

Seit über 30 Jahren realisiert DS AUTOMOTION Transportlösungen mit Fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTS). Mit diesen automatisch gesteuerten Fahrzeugen werden Güter zwischen verschiedenen Bereichen einer Produktion oder eines Krankenhauses transportiert. „Früher nutzten ausschließlich Kunden der Automobilbranche unsere Systeme“, so Markus Gartner, Key Account Manager für Krankenhauslösungen, „doch bald erkannten wir, dass es für unsere Systeme viele Einsatzmöglichkeiten in anderen Branchen gibt“.

FTS

Fahrerlose Transportsysteme haben sich als ein äußerst wirtschaftliches und sicheres Transportmittel in der innerbetrieblichen Logistik etabliert. Es handelt sich dabei um flurgebundene Fördersysteme mit automatisch gesteuerten Fahrzeugen (FTF). Die FTF bringen ihre Ladung sicher an den Zielort und sind dabei weder bemannt bzw. ferngesteuert, noch nützen sie mechanische Führungen. Papierrollen, Rollcontainer, Paletten oder sonstige zu transportierende Güter bewegen sich somit wie von Geisterhand gesteuert im Materialfluss.

Logistik in Krankenhäusern In Krankenhäusern werden FTS für den Transport von Waren aus den Versorgungseinheiten wie Küche, Wäscherei, Apotheke, usw. zu den Pflegestationen eingesetzt. Durch diese bereichsverknüpfende Funktion bekommt das FTS eine zentrale Rolle in der Krankenhauslogistik. Neben der eigentlichen Transportaufgabe erfüllen diese Systeme durch Schnittstellen mit allen angrenzenden Bereichen die heutigen Anforderungen an eine durchgängige Logistikkette. Der Nutzer erhält dadurch ein System mit dem alle Transporte dokumentiert und klar nachvollzogen

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werden können. Dies schafft oft bisher nicht dagewesene Transparenz in der Logistik. Referenzen Mittlerweile zählt DS AUTOMOTION Krankenhäuser aus Deutschland, Frankreich, USA, und aus Österreich zu seinen Kunden. Die Größe der Anlagen hängt meist von der Anzahl der zu versorgenden Abteilungen und Betten ab. Zudem spielt die räumliche Größe der Gesundheitseinrichtung eine wesentliche Rolle. Das Spektrum der bereits installierten Systeme reicht dem entsprechend von Anlagen mit 4 Fahrerlosen Transportfahrzeugen bis Anlagen mit 81 Fahrerlosen Transportfahrzeugen. www.ds-automotion.com

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Neue Generation

Unterfahrschlepper

Mit dem Caesar Hospital II hat die

Ludwigsburger MLR Gruppe einen

Unterfahrschlepper für Krankenhäuser

entwickelt, der deutlich kürzer und ein

Drittel leichter ist als das

Vorgängermodell. Das nur noch 1.423

mm lange Edelstahlfahrzeug kommt

mit weniger Platz aus, hat einen

engeren Fahrradius und passt nun

auch in kleine Aufzugskabinen. Das

niedrige Gewicht hilft beim

Energiesparen und durch die

schnellladende, wartungs- und

gasungsfreie LiFePo4-Batterie sind

auch kurze Zwischenladungen

möglich. Beim Fahrzeug gibt es ferner

eine Energierückgewinnung sowie

einen Schlummermodus mit Wake-up-

Funktion. Durch das innovative

Energiekonzept können die Schlepper

nun rund um die Uhr im Einsatz

bleiben.

Die intelligenten Transportfahrzeuge

fahren

vollkommen

frei, orientieren sich an der natürlichen

Gebäudestruktur und erkennen

Hindernisse oder Menschen, die ihnen

in den Weg kommen. Als Steuereinheit

dient ein leistungsfähiger Rechner, mit

Intel Prozessor und Betriebssystem

Linux. Über Bluetooth, WLAN oder

USB-Kabel lässt sich ein Tablet PC

direkt an das Fahrzeug anschließen.

Das jeweilige Fahrzeug wird per

Kamera identifiziert und über die

intuitive und einfach zu bedienende

Oberfläche kann es bei Bedarf manuell

gesteuert werden. Mit dem Tablet PC

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lassen sich ferner Diagnosen abrufen

oder Wartungen vor Ort durchführen.

Trotz aller High-Tech an Bord, erfüllen

die automatisierten Fahrzeuge die

strengen Emissionswerte, die

insbesondere in Krankenhäusern

gelten, wo elektromagnetische Felder

die empfindlichen medizinischen

Geräte stören könnten. Durch die

Neukonzeption der Außenhülle hat es

das Fahrzeug nun auch in die höhere

Schutzklasse IP65 geschafft. Es ist

damit staubdicht, Spritz- und

Strahlwasser geschützt. Vom neuen

Caesar Hospital II wurden bereits 26

Fahrzeuge für Krankenhäuser in

Norwegen und Australien bestellt.

MLR auf der Medica 2013 in Düsseldorf, Halle 16, Stand A55

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ANT localization – Ein noch einfacherer Weg

Konzipiert während 10 Jahren Forschung innerhalb von BlueBotics, ist ANT ein für mobile robotische Plattformen und FTS (oder Fahrerlos Transportsysteme) gedachtes Navigationssystem. Seit seiner Einführung 2009 in industrielle Fahrzeuge öffnet das System neue Wege in noch wenig automatisierte Märkte. Im Gegensatz zu klassischen Steuerungen wie Fadensteuerung und Lasersteuerung braucht es keine zusätzliche Infrastruktur. Tatsächlich basiert sich das System auf schon natürlich vorhandene Elemente (wie Mauern, Kolonnen, Ecken,...). Wenn also zusätzliche und teure Infrastrukturen nicht mehr nötig sind, wird es wirtschaftlich realistisch, Fahrzeuge dort zu installieren wo es vorher der Preis der Steuerungsinfrastruktur (induktiven Fäden, Magneten,...) unmöglich gemacht hatte.

Es wird heute von FTS Integratoren gerne im Bereich von dem Maßgeschneiderten und der Installationen mit begrenzten Anzahl Fahrzeugen benutzt. Dieses Produkt bietet eine ganze Reihe von Funktionen die gleichzeitig Lokalisation, Kontrolle, Hindernissvermeidung und Management der Aufgaben direkt auf dem Fahrzeug ermöglichen.

Neben der Beseitigung der Kosten für die Steuerungsinfrastruktur kann ANT® in wenigen Stunden installiert werden, es ermöglicht eine änderung der Wege und Aufgaben in wenige Klicks, bietet eine Positionierungspräzision von +/- 1 cm, eine Geschwindigkeit von mehr als 1.5m/sec, und ist mit einer hybriden Nutzung des Fahrzeugs (gleichzeitig manuell wie automatisch) kompatibel. Besonders im Spitalbereich geeignet, wo oft eine Ergänzung mit zusätzliche Infrastruktur unerwünscht ist, sind Produkte auch im dynamischen Bereich wie Fließband Anfertigungen und natürlich im ersten FTS Anwendungsbereich, der Logistiklagerung leistungsstark.

Neu ist die Variante, welche nur die Lokalisationsfunktion einschließt. Dieses System benutzt die Daten der Sicherheitslasersensors um die Lage des Fahrzeuges in seiner Umgebung zu bestimmen um sie dann in Form von Koordinaten (X, Y, theta) zum Bordcomputer zu senden via einer Standardinterface (serielle Schnittstelle).

Mehr zu BlueBotics

BlueBotics SA hat den Vorsatz ein Anbieter von autonomer Navigation zu werden mit dem Ziel die Mobilität der Fahrzeuge für die Automatisierung im professionellen Markt zu ermöglichen. Das Unternehmen ist in zwei Segmenten aktiv:

Automatisierung Dienstleistung Robotik

Weitere Informationen: www.bluebotics.com

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