Sensorlösungen für autonome Plattformen

Die ersten "selbstfahrenden Fahrzeuge" (AGVs) wurden per Kabel oder Magnetismus durch eine festgelegte Route geführt. Heute können wir mobile Plattformen einsetzen, die sich völlig autonom bewegen und die gesamte (3D-)Umgebung wahrnehmen. Um autonom zu navigieren, die Ladung zu überwachen und die Sicherheit für Mensch und Umwelt zu gewährleisten, bietet SICK eine Vielzahl von Sensorlösungen, die sich nahtlos in ein Standard-Industriesteuerungssystem integrieren lassen.

Die Entwicklung in der Robotik ist rasant. Von relativ statischen Systemen, die nur auf der Grundlage einer komplexen Programmierung funktionieren, sind sie nun zu leicht konfigurierbaren Systemen geworden, die sich autonom im Raum bewegen können. Dies ist zum Teil durch die parallelen Entwicklungen in der Sensortechnik möglich geworden. Zum einen sind die Sensoren dadurch billiger geworden, zum anderen wird zunehmend Intelligenz in die Sensoren integriert: Edge Computing. Dies ermöglicht schnellere Reaktionen und erlaubt es dem Roboter, eigene Entscheidungen zu treffen, ohne dass die Hauptsteuerung eingreifen muss.

Mobile autonome Plattformen

Dieser Trend spiegelt sich in der Entwicklung von autonomen Plattformen wider, die sich ihrer Umgebung voll bewusst" sind. Henk Oosterhuis, Produktmanager bei SICK, erklärt: "Diese Art von Plattformen wird vor allem in großen Logistikzentren für den internen Transport von Produkten und Waren eingesetzt. Es ist ein großer Vorteil, wenn sie sich nicht entlang einer festen Route bewegen müssen, sondern selbstständig entscheiden können, wie sie am besten zu einem bestimmten Punkt gelangen. Dieser autonome Charakter ist jedoch nur möglich, wenn man die richtigen Maßnahmen in Bezug auf Sicherheit für Mensch und Umwelt (Aufprallschutz), Positionierung (wo bin ich und wo soll ich hin) und Lasthandhabung (gleichmäßige Beladung, Höchstgeschwindigkeit bei einer bestimmten Last) trifft. Genau diese Elemente können mit der aktuellen Generation von Sensoren ausgefüllt werden."

Standard-Portfolio

Im Laufe der Jahre hat SICK ein breites Spektrum an Wissen und Erfahrung über die Sensoren gesammelt, die für den effizienten und sicheren Betrieb einer autonomen mobilen Plattform erforderlich sind. Darauf aufbauend wurde ein Standardportfolio zusammengestellt, mit dem praktisch jede Fragestellung im Zusammenhang mit diesen Plattformen abgedeckt werden kann. Alle Teillösungen sind robust und bewährt und können von jedem Maschinen- oder Roboterbauer leicht integriert werden. Maarten Braadbaart ist Produktmanager und erklärt: "Kombiniert mit unserem praktischen Wissen, zum Beispiel in Bezug auf Geschwindigkeit und Beladung, bedeutet das: große Schritte, schnelles Zuhause. Und ganz sicher nicht, das Rad ständig neu zu erfinden."

SafeVisionary2

Eine dieser Standardlösungen ist die 3D-Flugzeitkamera safeVisionary2. Diese Kamera scannt ständig ihre Umgebung und erkennt, wenn Personen oder andere Fahrzeuge im Weg sind. So verhindert sie Kollisionen und damit verbundene Schäden oder Verletzungen. Außerdem kann die Kamera Treppen oder Stufen frühzeitig erkennen und so verhindern, dass der Roboter versehentlich hinunterstürzt. Mit zwei Kameras wird eine Absturzsicherung gemäß dem in der IEC 63327-2021 geforderten Performance Level D erreicht.

LiDAR-LOC

Als Grundlage für die freie Navigation ist die Bestimmung von Position und Orientierung eine entscheidende Voraussetzung. Während GPS und Kompass im Freien einsetzbar sind, fehlt ihnen für den Einsatz in Innenräumen die erforderliche Genauigkeit. LiDAR-LOC tastet kontinuierlich die Umgebung ab und bestimmt Position und Richtung anhand der Raumkonturen. Eine zuverlässige und einfach zu handhabende Sensorlösung für Innenräume auf Basis vieler LIDAR-Sensoren von SICK. 

Braadbaart fasst zusammen: "Dies sind nur zwei Beispiele aus einem Portfolio von vielen Dutzend Standardmodulen, mit denen eine autonome Plattform genau für ihre Aufgabe in einer bestimmten Umgebung konfiguriert werden kann. Um Ideen auszuprobieren, haben wir ein brandneues Testzentrum in Bilthoven. Hier können wir den Mehrwert unserer Sensoren für eine bestimmte Kundenidee direkt demonstrieren und der Kunde kann sie auch selbst testen und validieren. Bitte nehmen Sie Kontakt auf, um die Möglichkeiten zu besprechen."