Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Tiefenbildgestützte Lokalisierung von Fahrerlosen Transportsystemen und kommunikationsbasierte Identifizierung

Immer kürzer werdende Produktlebenszyklen, kürzere Wartezeiten und eine größer werdende Vielzahl an individualisierten Produkten stellen Unternehmen vor neue Herausforderungen. Diesem Wandel müssen sich heutige Materialflusssysteme anpassen. Wandlungsfähige Systeme, die schnell auf sich ändernde Bedingungen reagieren, sind zum Teil schon auf dem Markt erhältlich. Es ist jedoch eine weitere, deutliche Steigerung denkbar, die mit dem vorliegenden Antrag unterstützt werden soll.

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines hochflexiblen und einfach in bestehende Systeme zu integrierenden Lokalisierungs- und Navigationssystems, das Blackboard-System. Ein wichtiger Aspekt bei der Funktionsweise fahrerloser Transportfahrzeuge (FTF) ist das Wissen um deren Position. Beim Blackboard-System wird die Position über eine externe, an der Hallendecke installierte Tiefenbildkamera ermittelt und über ein virtuelles „schwarzes Brett“ (Blackboard) an alle FTF weitergeleitet. Zusätzlich zu den FTF werden auch andere Verkehrsteilnehmer und Hindernisse erkannt und deren Position auf dem „Schwarzen Brett“ veröffentlicht. Mit Hilfe der bereitgestellten Informationen hat jedes Fahrzeug einen detaillierten Überblick über seine Umgebung, sodass es flexibel auf Änderungen reagieren und seine Route individuell anpassen kann. Dabei kann das System sowohl alleine stehen, als auch in bestehende Infrastrukturen eingebunden werden. Zur Erprobung der einfachen Integration in bestehende Systeme, ist in einem ersten Schritt geplant, das Blackboard-System in ein spurgeführtes System zu integrieren. Vorausgehend wird untersucht, in welchen Situationen ein hohes Maß an Flexibilität notwendig ist. Damit eine fundierte Aussage über die Qualität des Lokalisierungssystems getroffen werden kann, werden eine Kreuzungssituation und ein Kommissionierbereich unter realitätsnahen Bedingungen nachgebaut und getestet. Projektbegleitend erfolgt eine kontinuierliche Veröffentlichung der Ergebnisse.

Ergebniszusammenfassung:

Im Laufe des Projektes konnte ein Lokalisierungssystem entwickelt, erforscht, implementiert und getestet werden, mit dessen Hilfe einfache spurgeführte fahrerlose Transportfahrzeuge lokal hochflexibel navigieren können. Dies erfolgt unter Verwendung eines externen, einfach zu installierenden Sensorsystems, ohne dass die Fahrzeuge mit einer zusätzlichen, kostspieligen Sensorik ausgestattet werden müssen. Des Weiteren können die Fahrzeuge auf Basis eines probabilistischen Ausschlussverfahrens identifiziert und analysiert werden. Unter Verwendung der Kommunikationsschnittstelle, Blackboard, verfügt das jeweilige Fahrzeug nicht nur über Informationen bezüglich seiner eigenen aktuellen Position, sondern auch über die Positionen, die Formen und die Bewegungsrichtungen der anderen Objekte im überwachten Bereich. Mit Hilfe dieser Informationen ist ein Fahrzeug in der Lage frei zu navigieren, ohne mit anderen Objekten zu kollidieren.