DE102023202661A1 - Fleet of unmanned autonomous transport vehicles and methods for cooperative transport of objects - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung offenbart ein flexibles Transportsystem aus einer Flotte mit unterschiedlich ausgestatteten unbemannten autonomen Transportfahrzeugen (UAT). Hierzu umfasst die Flotte mindestens zwei Schwärme von UATs: Die UATs eines Schwarms umfassen jeweils einen Steuerprozessor, einen elektrischen Energiespeicher, ein Antriebsmodul, ein Sensormodul und eine erste UAT-Koppelschnittstelle; die UATs eines anderen Schwarms umfassen jeweils einen Steuerprozessor und eine zweite UAT-Koppelschnittstelle sowie maximal zwei Komponenten aus einer Komponentengruppe umfassend einen elektrischen Energiespeicher, ein Antriebsmodul und ein Sensormodul. Die UATs der beiden Schwärme können sich über die entsprechenden UAT-Koppelschnittstelle koppeln, und die UATs mit der jeweils fehlenden Komponente der Komponentengruppe können sich die Funktionalität dieser Komponente von den UATs des anderen Schwarms bereitstellen lassen. The invention discloses a flexible transport system from a fleet with differently equipped unmanned autonomous transport vehicles (UAT). For this purpose, the fleet comprises at least two swarms of UATs: The UATs of one swarm each comprise a control processor, an electrical energy storage device, a drive module, a sensor module and a first UAT coupling interface; the UATs of another swarm each comprise a control processor and a second UAT coupling interface and a maximum of two components from a component group comprising an electrical energy storage device, a drive module and a sensor module. The UATs of the two swarms can couple via the corresponding UAT coupling interface, and the UATs with the missing component of the component group can have the functionality of this component provided by the UATs of the other swarm.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine kooperativ handelnde Flotte unbemannter autonomer Transportfahrzeuge sowie ein Verfahren zum kooperativen Transport von Objekten, insbesondere unter Nutzung einer kooperativ handelnden Flotte unbemannter autonomer Transportfahrzeuge.The present invention relates to a cooperatively acting fleet of unmanned autonomous transport vehicles and a method for the cooperative transport of objects, in particular using a cooperatively acting fleet of unmanned autonomous transport vehicles.
Stand der TechnikState of the art
Fahrerlose Transportsysteme (FTS) oder unbemannte autonome Transportfahrzeuge (UAT), englisch auch „Autonomous Guided Vehicles (AGVs)“ werden zunehmend im Umfeld der industriellen Fertigung eingesetzt. Derartige UATs werden genutzt, um schwere, unhandliche und/oder für menschliche Arbeitskräfte gefährliche Objekte wie etwa Werkstücke, Bauelemente oder andere Halbzeuge innerhalb eines Fertigungsbetriebs zu transportieren.Driverless transport systems (FTS) or unmanned autonomous transport vehicles (UAT), also known as “Autonomous Guided Vehicles (AGVs)”, are increasingly being used in industrial manufacturing. Such UATs are used to transport heavy, bulky and/or dangerous objects for human workers, such as workpieces, components or other semi-finished products, within a manufacturing plant.
Das Dokument
Häufig orientieren sich die Funktion und die Gestaltung derartiger Transportsysteme an denen herkömmlicher mehrgliedriger Transportanordnungen, beispielsweise mit Zugmaschine und Waggons. Dabei werden üblicherweise UATs mit individueller Ausrüstung wie etwa einem eigenen Energiespeicher, einer eigenen Steuerung, einen eigenen Transportaktuatorik und einer eigenen Orientierungssensorik eingesetzt.The function and design of such transport systems are often based on those of conventional multi-unit transport arrangements, for example with a tractor and wagons. UATs are usually used with individual equipment such as their own energy storage, their own control system, their own transport actuators and their own orientation sensors.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die vorliegende Erfindung schafft eine kooperativ handelnde Flotte unbemannter autonomer Transportfahrzeuge sowie ein Verfahren zum kooperativen Transport von Objekten mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.The present invention provides a cooperatively acting fleet of unmanned autonomous transport vehicles and a method for the cooperative transport of objects with the features of the independent patent claims. Further advantageous embodiments are the subject of the dependent patent claims.
Demgemäß ist vorgesehen:Accordingly, it is envisaged:
Eine Flotte unbemannter autonomer Transportfahrzeuge (UAT) umfasst einen ersten UAT-Schwarm von UATs, welche jeweils einen Steuerprozessor, einen elektrischen Energiespeicher, ein Antriebsmodul, ein Sensormodul und eine erste UAT-Koppelschnittstelle aufweisen, und einen zweiten UAT-Schwarm von UATs, welche jeweils einen Steuerprozessor und eine zweite UAT-Koppelschnittstelle sowie maximal zwei Komponenten aus einer Komponentengruppe umfassend einen elektrischen Energiespeicher, ein Antriebsmodul und ein Sensormodul aufweisen. Mindestens ein UAT des ersten UAT-Schwarms ist dazu ausgelegt, sich über die erste UAT-Koppelschnittstelle mit der zweiten UAT-Koppelschnittstelle eines UATs des zweiten UAT-Schwarms zu koppeln. Das mindestens eine UAT des ersten UAT-Schwarms ist dazu ausgelegt, dem gekoppelten UATs des zweiten UAT-Schwarms die Funktionalität der jeweils fehlenden Komponente der Komponentengruppe bereitzustellen.A fleet of unmanned autonomous transport vehicles (UAT) comprises a first UAT swarm of UATs, each having a control processor, an electrical energy storage device, a drive module, a sensor module and a first UAT coupling interface, and a second UAT swarm of UATs, each having a control processor and a second UAT coupling interface and a maximum of two components from a component group comprising an electrical energy storage device, a drive module and a sensor module. At least one UAT of the first UAT swarm is designed to couple to the second UAT coupling interface of a UAT of the second UAT swarm via the first UAT coupling interface. The at least one UAT of the first UAT swarm is designed to provide the coupled UAT of the second UAT swarm with the functionality of the respective missing component of the component group.
Weiterhin ist vorgesehen:Furthermore, it is planned:
Ein Verfahren zum kooperativen Transport von Objekten, insbesondere unter Zuhilfenahme einer erfindungsgemäßen kooperativ handelnden Flotte unbemannter autonomer Transportfahrzeuge (UAT). In einem ersten Schritt des Verfahrens wird ein erstes UAT, welches einen Steuerprozessor, einen elektrischen Energiespeicher, ein Antriebsmodul und ein Sensormodul aufweist, über eine erste UAT-Koppelschnittstelle mit einer zweiten UAT-Koppelschnittstelle eines zweiten UATs, welches einen Steuerprozessor sowie maximal zwei Komponenten aus einer Komponentengruppe umfassend einen elektrischen Energiespeicher, ein Antriebsmodul und ein Sensormodul aufweist, gekoppelt. In einem zweiten Schritt wird seitens des ersten UATs die Funktionalität der jeweils fehlenden Komponente der Komponentengruppe für das zweite UAT bereitgestellt. Schließlich können das erste UAT und das zweite UAT zum kooperativen Transport eines Objektes in einem dritten Schritt gemeinsam agieren.A method for the cooperative transport of objects, in particular with the aid of a cooperatively acting fleet of unmanned autonomous transport vehicles (UAT) according to the invention. In a first step of the method, a first UAT, which has a control processor, an electrical energy storage device, a drive module and a sensor module, is coupled via a first UAT coupling interface to a second UAT coupling interface of a second UAT, which has a control processor and a maximum of two components from a component group comprising an electrical energy storage device, a drive module and a sensor module. In a second step, the functionality of the missing component of the component group is provided by the first UAT for the second UAT. Finally, the first UAT and the second UAT can act together in a third step for the cooperative transport of an object.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Flotte unbemannter autonomer Transportfahrzeuge (UAT) aus unterschiedlich ausgestatteten Subgruppen oder Schwärmen von UATs in der Lage ist, die fehlenden Ausstattungsmerkmale einer Subgruppe von UATs auszugleichen, indem UATs einer anderen Subgruppe oder Schwarms über geeignete Koppelschnittstellen mit ersteren UATs gekoppelt werden. Dadurch können gekoppelte UATs auf gemeinsame Ressourcen zugreifen, die nur in einem der beiden UATs tatsächlich aktiviert bzw. vorhanden sein müssen.The present invention is based on the finding that a fleet of unmanned autonomous transport vehicles (UAT) made up of differently equipped subgroups or swarms of UATs is able to compensate for the missing features of a subgroup of UATs by coupling UATs of another subgroup or swarm with the former UATs via suitable coupling interfaces. This allows coupled UATs to access common resources that only need to be actually activated or present in one of the two UATs.
Es ist nun eine Idee der vorliegenden Erfindung, in einem Teil der Flotte auf bestimmte Ausstattungsmerkmale wie beispielsweise Sensorik, Aktorik, eigenständigen Antrieb und/oder Batterie bzw. Akkumulator zu verzichten, um diesen Teil kostengünstiger anschaffen und betreiben zu können. Durch die Kopplung von UATs verschiedener Subgruppen wird weniger Individualverkehr in dem räumlich begrenzten Einsatzbereich der Flotte erzeugt, so dass eventuelle Störungen im Betrieb oder Wartezeiten durch den verringerten Platz- und Sicherheitsflächenbedarf der Flotte insgesamt reduziert werden können. Ferner kann die gesamte Flottenverfügbarkeit durch die gezielte temporäre Ressourcenteilung in erheblichem Maße erhöht werden.One idea of the present invention is to dispense with certain features in part of the fleet, such as sensors, actuators, independent drive and/or battery or accumulator, in order to be able to purchase and operate this part more cost-effectively. By coupling UATs from different subgroups, less individual traffic is generated in the spatially limited area of operation of the fleet, so that possible disruptions in operations or waiting times can be reduced overall due to the reduced space and safety area requirements of the fleet. Furthermore, the overall fleet availability can be increased significantly through the targeted temporary sharing of resources.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann jedes der UATs des ersten UAT-Schwarms eine optische Datenschnittstelle und/oder eine Funkdatenschnittstelle aufweisen. Weiterhin kann jedes der UATs des zweiten UAT-Schwarms eine optische Datenschnittstelle und/oder eine Funkdatenschnittstelle aufweist. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine drahtlose und damit flexiblere Steuerkopplung zwischen zwei UATs. Überdies kann über die drahtlose Kopplung ein Platooning bzw. eine elektronische Deichsel zwischen zwei oder mehr UATs realisiert werden.According to some embodiments, each of the UATs of the first UAT swarm can have an optical data interface and/or a radio data interface. Furthermore, each of the UATs of the second UAT swarm can have an optical data interface and/or a radio data interface. This advantageously enables a wireless and thus more flexible control coupling between two UATs. Furthermore, platooning or an electronic drawbar between two or more UATs can be implemented via the wireless coupling.
Gemäß einigen weiteren Ausführungsformen kann die Flotte weiterhin eine zentrale Flottensteuereinrichtung umfassen, welche dazu ausgelegt ist, die UATs der ersten und zweiten UAT-Schwärme über die optischen Datenschnittstellen und/oder die Funkdatenschnittstellen zu koordinieren. In manchen dieser Ausführungsformen kann die Flotte ferner eine Flottenüberwachungseinrichtung aufweisen, welche mit der Flottensteuereinrichtung gekoppelt ist und welche dazu ausgelegt ist, den Betriebszustand und die Lageparameter jedes UATs der ersten und zweiten UAT-Schwärme zu überwachen und das Koppeln der UATs des ersten UAT-Schwarms mit UATs des zweiten UAT-Schwarms zu koordinieren. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um geeignete Paare freier bzw. verfügbarer UATs zu finden und deren gewünschtes kooperatives Agieren zu kontrollieren.According to some further embodiments, the fleet may further comprise a central fleet control device which is designed to coordinate the UATs of the first and second UAT swarms via the optical data interfaces and/or the radio data interfaces. In some of these embodiments, the fleet may further comprise a fleet monitoring device which is coupled to the fleet control device and which is designed to monitor the operating state and the position parameters of each UAT of the first and second UAT swarms and to coordinate the coupling of the UATs of the first UAT swarm with UATs of the second UAT swarm. This is particularly advantageous for finding suitable pairs of free or available UATs and for controlling their desired cooperative action.
Gemäß einigen weiteren Ausführungsformen kann mindestens ein UAT des zweiten UAT-Schwarms ein Antriebsmodul und ein Sensormodul aufweisen und dazu ausgelegt sein, elektrische Energie von dem elektrischen Energiespeicher eines UATs des ersten UAT-Schwarms über die zweite UAT-Koppelschnittstelle zu beziehen. Besonders bei Leerfahrten, bei denen der Energiebedarf weniger hoch ist, kann die elektrische Energie eines UATs ausreichen, um zwei UATs anzutreiben. Zudem sind elektrische Energiespeicher häufig die schwersten Komponenten eines UAT, so dass UATs ohne eigenen elektrischen Energiespeicher vorteilhafterweise sehr leicht ausgelegt werden können. Überdies kann eine intelligentere Energieplanung Ladezeiten reduzieren.According to some further embodiments, at least one UAT of the second UAT swarm may have a drive module and a sensor module and be designed to obtain electrical energy from the electrical energy storage of a UAT of the first UAT swarm via the second UAT coupling interface. Especially during empty trips where the energy requirement is less high, the electrical energy of one UAT may be sufficient to drive two UATs. In addition, electrical energy storage devices are often the heaviest components of a UAT, so that UATs without their own electrical energy storage devices can advantageously be designed to be very light. In addition, more intelligent energy planning can reduce charging times.
Gemäß einigen alternativen Ausführungsformen kann mindestens ein UAT des zweiten UAT-Schwarms einen elektrischen Energiespeicher und ein Sensormodul aufweisen und dazu ausgelegt sein, von dem Antriebsmodul eines UATs des ersten UAT-Schwarms über die zweite UAT-Koppelschnittstelle angetrieben zu werden. Durch einen gemeinsamen Antrieb können UATs zu einem mechanisch gekoppelten Zug zusammengefügt werden, wodurch der Koordinationsaufwand sinkt und der Platzbedarf durch verringerte Abstände zwischen den UATs kann vorteilhafterweise reduziert werden.According to some alternative embodiments, at least one UAT of the second UAT swarm may have an electrical energy storage device and a sensor module and be designed to be driven by the drive module of a UAT of the first UAT swarm via the second UAT coupling interface. By means of a common drive, UATs can be combined to form a mechanically coupled train, which reduces the coordination effort and the space requirement can advantageously be reduced by reducing the distances between the UATs.
Gemäß einigen weiteren alternativen Ausführungsformen kann mindestens ein UAT des zweiten UAT-Schwarms ein Antriebsmodul und einen elektrischen Energiespeicher aufweisen und dazu ausgelegt sein, Sensordaten des Sensormoduls eines UATs des ersten UAT-Schwarms über die zweite UAT-Koppelschnittstelle zu empfangen. Dadurch kann beispielsweise ein „Follow-me“-Betrieb eingerichtet werden, bei dem das folgende UAT ohne eigene Sensorik auf die Sensordaten des führenden UATs zurückgreifen kann, um die Umgebung und etwaige Hindernisse zu erkennen. Durch den Verzicht auf eine UAT-eigene Sensorik in einigen UATs können die Wartungs- und Einrichtungskosten der gesamten Flotte vorteilhafterweise gesenkt werden.According to some further alternative embodiments, at least one UAT of the second UAT swarm can have a drive module and an electrical energy storage device and can be designed to receive sensor data from the sensor module of a UAT of the first UAT swarm via the second UAT coupling interface. This can, for example, set up a "follow-me" operation in which the following UAT can access the sensor data of the leading UAT without its own sensors in order to detect the environment and any obstacles. By dispensing with UAT-specific sensors in some UATs, the maintenance and setup costs of the entire fleet can advantageously be reduced.
Gemäß einigen weiteren Ausführungsformen kann auf dem Steuerprozessor mindestens eines UAT des zweiten UAT-Schwarms eine Softwareinstanz betreibbar sein, mithilfe derer die maximal zwei Komponenten aus der Komponentengruppe selektiv deaktiviert werden können. Auch wenn in bestimmten UATs hardwaretechnisch nur auf eine bzw. wenige Komponenten verzichtet werden soll, können weitere Komponenten, die zwar physisch vorhanden sind, dennoch softwaretechnisch deaktiviert werden. Damit lässt sich der Grad der Passivität der UATs zielgerichtet und ressourcensparend flexibel einstellen.According to some further embodiments, a software instance can be operated on the control processor of at least one UAT of the second UAT swarm, with the aid of which the maximum of two components from the component group can be selectively deactivated. Even if in certain UATs only one or a few components are to be dispensed with in terms of hardware, other components that are physically present can nevertheless be deactivated in terms of software. This allows the degree of passivity of the UATs to be flexibly adjusted in a targeted and resource-saving manner.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu den jeweiligen Grundformen der Erfindung hinzufügen.The above embodiments and developments can be combined with one another as desired, provided this makes sense. Further embodiments, developments and implementations of the invention also include combinations of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. In particular, the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic forms of the invention.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigen:
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1 : eine Übersichtsskizze einer kooperativ handelnden Flotte von unbemannten autonomen Transportfahrzeugen gemäß einer Ausführungsform; -
2 : ein schematisches Blockschaubild eines beispielhaften unbemannten autonomen Transportfahrzeugs, welches Teil einer Flotte von unbemannten autonomen Transportfahrzeugen sein kann, gemäß einer Ausführungsform; und -
3 : ein schematisches Flussdiagramm von Verfahrensschritten eines Verfahrens zum kooperativen Transport von Objekten gemäß einer weiteren Ausführungsform.
-
1 : an overview sketch of a cooperatively acting fleet of unmanned autonomous transport vehicles according to an embodiment; -
2 : a schematic block diagram of an exemplary unmanned autonomous transport vehicle, which may be part of a fleet of unmanned autonomous transport vehicles, according to an embodiment; and -
3 : a schematic flow diagram of method steps of a method for the cooperative transport of objects according to another embodiment.
Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments
Das Traggut 80 kann beispielsweise Werkstücke, Bauteile, beladene Bauteilträger wie Paletten oder Container oder ähnliche zu transportierende Güter innerhalb des Fertigungsbetriebes 30 umfassen.The load-bearing
Die Flotte 100 umfasst grundsätzlich mindestens zwei Subgruppen bzw. Schwärme 10 und 20 von UATs 1 bzw. 4. Die in
Die Flotte 100 kann eine oder mehrere Ladestationen 70 umfassen, die von den UATs 1 bzw. 4 angesteuert werden kann, um einen Energiespeicher der UATs 1 bzw. 4 wieder mit Energie zu laden, beispielsweise mit elektrischer Energie.The
Die Flotte 100 kann zudem eine zentrale Flottensteuereinrichtung 40 aufweisen, welche dazu ausgelegt ist, die UATs 1 bzw. 4 zu koordinieren. Dazu können die UATs 1 bzw. 4 jeweils über optische Datenschnittstellen 2 bzw. 5 und/oder Funkdatenschnittstellen 3 bzw. 5 verfügen, mit denen die zentrale Flottensteuereinrichtung 40 mithilfe einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle 41 kommunizieren kann.The
Die zentrale Flottensteuereinrichtung 40 kann mit einem Konfigurationsspeicher 50 gekoppelt sein, welcher beispielsweise über eine Konfigurationsschnittstelle 42 durch eine Fernsteuereinrichtung 90, zum Beispiel über das Internet, programmiert bzw. eingestellt werden kann. Die Fernsteuereinrichtung 90 kann beispielsweise ein Server eines Flottenbetreibers der Flotte 100 sein, der sich außerhalb des industriellen Fertigungsbetriebes 30 befindet.The central
Die Flotte 100 kann zudem eine mit der Flottensteuereinrichtung 40 gekoppelte Flottenüberwachungseinrichtung 60 verfügen. Diese Flottenüberwachungseinrichtung 60 kann über Mittel verfügen, mit denen der Betriebszustand und die Lageparameter jedes UATs 1 bzw. überwacht werden kann. Zudem ermöglicht die zeit- und ortsaufgelöste Überwachung der Flottenüberwachungseinrichtung 60 eine Koordination der Kopplung von UATs innerhalb der Schwärme 10 bzw. 20 oder von UATs 1 und 4 unterschiedlicher Schwärme 10 bzw. 20.The
Details und Beispiele für einen Aufbau der UATs 1 bzw. 4 werden in den schematischen Blockschaubildern der
Ein voll ausgestattetes UAT 1 des ersten Schwarms 10 - wie in
Die erste UAT-Koppelschnittstelle 15 dient dazu, das UAT 1 mit anderen UATs desselben Typs oder eines anderen Typs zu koppeln. Über die erste UAT-Koppelschnittstelle 15 kann das UAT 1 sowohl Daten, wie beispielsweise Steuerungsdaten des Steuerprozessors 11 und des Antriebsmoduls 13 oder Sensordaten des Sensormoduls 14, als auch elektrische Energie, beispielsweise aus dem elektrischen Energiespeicher 12 übertragen und empfangen.The first
Alternativ oder zusätzlich dazu kann das UAT 1 auch über die optische Datenschnittstelle 2 und/oder die Funkdatenschnittstelle 3 mit anderen UATs desselben Typs oder eines anderen Typs kommunizieren und gemeinsames Agieren koordinieren. Insbesondere kann es möglich sein, dass ein UAT 1 in einer hierarchischen Kontrollstruktur gegenüber ein oder mehreren anderen UATs 1 oder 4 als Primär-UAT auftritt und die ein oder mehreren anderen UATs 1 bzw. 4 als Sekundär-UATs nachrangigen Zugriff auf gemeinsame Ressourcen erhalten. Die Sekundär-UATs können sich passiv verhalten und sich unter die Kontrolle und Steuerung des Primär-UATs bezüglich autonomer Bewegung und Sensordatenauswertung unterordnen. Dadurch kann der Koordinationsaufwand für Steuerung und Datenübertragung erheblich reduziert sowie den Platzbedarf durch die nicht mehr notwendigen Sicherheitsabstände verringert werden.Alternatively or additionally, the
Wie in
Anders als die UATs 1 der
Je nachdem, mit welcher Komponente der Komponentengruppe das UAT 4 nicht ausgestattet ist, kann das UAT 4 auf die Funktionalität der jeweils fehlenden Komponente eines über die zweite UAT-Koppelschnittstelle 17 gekoppelten UATs zurückgreifen. Beispielsweise kann das UAT 4 elektrische Energie von dem elektrischen Energiespeicher 12 eines UATs 1 des ersten UAT-Schwarms 10 über die zweite UAT-Koppelschnittstelle 17 beziehen. Es kann auch möglich sein, dass das UAT 4 von dem Antriebsmodul 13 eines UATs 1 des ersten UAT-Schwarms 10 über die zweite UAT-Koppelschnittstelle 17 angetrieben wird. Damit kann ein Konvoi gekoppelter UATs 1 bzw. 4 gebildet werden, deren Betrieb mithilfe von elektrischer Energie nur einiger der UATs des Konvois gesichert wird und/oder die nur von einigen der UATs des Konvois angetrieben wird, d.h. ein Zugverbund von UATs.Depending on which component of the component group the
Weiterhin lässt es sich einrichten, dass das UAT 4 Sensordaten des Sensormoduls 14 eines UATs 1 des ersten UAT-Schwarms 10 über die zweite UAT-Koppelschnittstelle 17 empfängt. Die Sensordaten des UATs 1 können von dem UAT 4 zur Orientierung und Kollisionsvermeidung verwendet werden.Furthermore, it can be arranged that the
Auf dem Steuerprozessor 11 des UATs 4 der
Das Verfahren 200 umfasst in einem ersten Schritt 201 ein Koppeln eines ersten unbemannten autonomen Transportfahrzeugs, UAT 1, welches einen Steuerprozessor 11, einen elektrischen Energiespeicher 12, ein Antriebsmodul 13 und ein Sensormodul 14 aufweist, über eine erste UAT-Koppelschnittstelle 15 mit einer zweiten UAT-Koppelschnittstelle 17 eines zweiten UATs 4, welches einen Steuerprozessor 11 sowie maximal zwei Komponenten aus einer Komponentengruppe umfassend einen elektrischen Energiespeicher 12, ein Antriebsmodul 13 und ein Sensormodul 14 aufweist. In einem zweiten Schritt 202 wird seitens des ersten UATs 1 die Funktionalität der jeweils fehlenden Komponente der Komponentengruppe für das zweite UAT 4 bereitgestellt. Derart gekoppelte UATs 1 und 4 können dann in einem dritten Schritt 203 gemeinsam agieren, um ein Objekt 80 zu transportieren.The
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung ein flexibles Transportsystem aus einer Flotte aus unterschiedlich ausgestatteten UATs, deren Implementierung durch Verzicht auf Maximalausrüstung deutlich kostengünstiger, wartungsärmer und vielseitiger im praktischen Betrieb ist, ohne dass in Bezug auf die Gesamtflotte auf wesentliche Teile der Funktionalität verzichtet werden müsste. Durch die Kopplungsmöglichkeiten zwischen unterschiedlich ausgestatteten UATs wird weniger Individualverkehr bei gleichbleibendem Materialfluss erzeugt, so dass die Störungsanfälligkeit des Transportsystems verringert und die Wartezeiten verkürzt werden können. Ferner benötigen die passgenau ausgestatteten UATs insgesamt weniger Stauraum und können durch die Koppelbarkeit mit geringerem Abstand bewegt werden, wodurch die innerhalb eines Fertigungsbetriebs mit einem derartigen Transportsystem vorzuhaltenden Freiflächen erheblich geringer ausfallen können. Schließlich können Lade- bzw. Wiederaufbereitungszeiten der UATs durch eine intelligente (temporäre) gemeinsame Energienutzung signifikant reduziert werden, was die Gesamtverfügbarkeit der Flotte deutlich steigert.In summary, the present invention relates to a flexible transport system consisting of a fleet of differently equipped UATs, the implementation of which is significantly more cost-effective, requires less maintenance and is more versatile in practical operation by dispensing with maximum equipment, without having to forego essential parts of the functionality in relation to the entire fleet. The coupling options between differently equipped UATs generate less individual traffic with a constant flow of materials, so that the susceptibility of the transport system to failure can be reduced and waiting times can be shortened. Furthermore, the precisely equipped UATs require less storage space overall and can be moved at a shorter distance thanks to the coupling capability, which means that the free space to be kept available within a production plant with such a transport system can be considerably smaller. Finally, charging and reconditioning times of the UATs can be significantly reduced through intelligent (temporary) shared energy use, which significantly increases the overall availability of the fleet.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 20170308084 A1 [0003]US 20170308084 A1 [0003]
- DE 102019113257 A1 [0003]DE 102019113257 A1 [0003]
- DE 102017220584 A1 [0003]DE 102017220584 A1 [0003]
- DE 202011000692 U1 [0003]DE 202011000692 U1 [0003]
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2062837A1 (en) | 2007-11-21 | 2009-05-27 | Universität Stuttgart | Method for operating a floor conveyor system and floor conveyor system |
DE202011000692U1 (en) | 2011-03-27 | 2012-07-02 | Icm - Institut Chemnitzer Maschinen- Und Anlagenbau E.V. | Modular ground transport system, especially self-propelled and for heavy assembly and logistics processes |
US20170308084A1 (en) | 2016-04-20 | 2017-10-26 | GM Global Technology Operations LLC | Reconfigurable automated guided vehicle system |
DE102017220584A1 (en) | 2017-11-17 | 2019-05-23 | Robert Bosch Gmbh | Transport system and method for transporting a vehicle |
DE102019113257A1 (en) | 2018-09-07 | 2020-03-12 | GM Global Technology Operations LLC | REAL-TIME SHAPED ROBOTS FOR MATERIAL TRANSPORT |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102554526B1 (en) * | 2015-03-31 | 2023-07-11 | 겟플러스 에스.알.엘. | System and method for selectively coupling independent driving vehicles |
CN108602189B (en) * | 2015-10-28 | 2022-01-25 | 巴伊兰大学 | Robot collaboration system |
US10222798B1 (en) * | 2016-09-29 | 2019-03-05 | Amazon Technologies, Inc. | Autonomous ground vehicles congregating in meeting areas |
US20180348792A1 (en) * | 2017-06-06 | 2018-12-06 | Walmart Apollo, Llc | Systems and methods for coupling autonomous ground vehicles delivering merchandise |
-
2023
- 2023-03-23 DE DE102023202661.9A patent/DE102023202661A1/en active Pending
-
2024
- 2024-03-13 WO PCT/EP2024/056673 patent/WO2024194114A1/en unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2062837A1 (en) | 2007-11-21 | 2009-05-27 | Universität Stuttgart | Method for operating a floor conveyor system and floor conveyor system |
DE202011000692U1 (en) | 2011-03-27 | 2012-07-02 | Icm - Institut Chemnitzer Maschinen- Und Anlagenbau E.V. | Modular ground transport system, especially self-propelled and for heavy assembly and logistics processes |
US20170308084A1 (en) | 2016-04-20 | 2017-10-26 | GM Global Technology Operations LLC | Reconfigurable automated guided vehicle system |
DE102017220584A1 (en) | 2017-11-17 | 2019-05-23 | Robert Bosch Gmbh | Transport system and method for transporting a vehicle |
DE102019113257A1 (en) | 2018-09-07 | 2020-03-12 | GM Global Technology Operations LLC | REAL-TIME SHAPED ROBOTS FOR MATERIAL TRANSPORT |
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Publication number | Publication date |
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