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Veicolo di trasporto autonomo per l’intralogistica

I progetti finali degli studenti dimostrano di volta in volta l’inventiva della giovane generazione di tecnici.

Gli studenti Dominik Eickmann e Dennis Hotze hanno progettato e costruito un veicolo intralogistico per la loro tesi di master congiunta presso il laboratorio per la tecnologia degli azionamenti della facoltà di Scienze applicate dell’Università di Bochum. Il veicolo da 250 kg può trasportare un massimo di 400 kg, è alimentato da due batterie standard per auto e può essere caricato sulla normale rete elettrica. Le cosiddette ruote Mecanum consentono una manovrabilità ottimale. Passo dopo passo, deve essere sviluppato in un veicolo di trasporto autonomo. Gli studenti seguiti dal professor Arno Bergmann perseguono due obiettivi: da un lato, il veicolo dovrebbe fornire un reale valore aggiunto nella pratica, ad esempio trasportando il materiale all’officina meccanica dello studente. Dall’altro lato, si intende creare le basi per ulteriori ricerche nel campo della guida autonoma. Oltre ai profili in alluminio del nostro Sistema dei Componenti MB, il gruppo di lavoro si concentra anche su componenti altrimenti collegati solo ai videogiochi.

La modularità come requisito di base

Ha quindi funzionato molto bene sia dal punto di vista elettronico che meccanico.

Alla fine dello sviluppo da parte di altri studenti, il veicolo dovrebbe essere in grado di muoversi in modo completamente indipendente sopra il campus dell’Università di Bochum e di trasportare oggetti. Poiché gli edifici non possono essere modificati in questo caso, si pone una sfida particolare: “I veicoli da trasporto autonomi sono spesso supportati da marcature a terra o da cartelli simili. Tuttavia, non vogliamo modificare gli edifici dell’università, quindi conta solo la tecnologia del veicolo”, riferisce il professor Bergmann. Poiché la tecnologia dei sensori viene costantemente ampliata, il materiale per una struttura completamente modulare era particolarmente richiesto. La tecnologia dei profili del Sistema dei Componenti MB viene quindi utilizzata per la costruzione del telaio e dell’armadio elettrico.

In generale, il professor Bergmann considera i nostri profili in alluminio ideali per la costruzione di veicoli da trasporto (autonomi). La modularità e la semplice tecnologia di connessione garantiscono un rapido adattamento e un lavoro efficiente. In questo caso, il servizio di taglio e i fori prefabbricati hanno reso possibile il montaggio in cinque giorni. Grazie ai dati CAD, gli studenti sono stati in grado di creare un modello virtuale dell’intero progetto in SolidWorks e di comprendere il funzionamento interno del veicolo di trasporto. Per la progettazione dell’armadio elettrico sono state utilizzate le guide a cappello superiore che si trovano sul retro dell’armadio. Poiché l’elettronica standard ha sempre un morsetto adeguato integrato, tutto quello che dovevi fare era inserirlo a scatto e poteva essere installato direttamente nell’armadio. “Quindi ha funzionato molto bene sia dal punto di vista elettronico che meccanico”, sottolinea il docente.

Passo dopo passo verso un veicolo di trasporto autonomo

Per la transizione, un controller di console viene utilizzato per controllare il veicolo. Questo è un modello XBOX standard. Tuttavia, il controller wireless non è l’unico componente che proviene da una console di gioco. I sensori Kinect dell’XBOX sono stati utilizzati nella tecnologia dei sensori principali. In realtà è utilizzato per il rilevamento del movimento nei giochi di realtà virtuale. Ma poiché queste telecamere non solo riconoscono i contorni ruvidi, ma hanno anche la percezione della profondità, sono adatte a questo scopo. Un sensore leader 2D misura con precisione anche la distanza dagli oggetti. 20 sensori a ultrasuoni distribuiti su tutto il perimetro rilevano gli ostacoli a distanza ravvicinata. E sul fronte e sul retro ci sono speciali sensori per il riconoscimento delle scale in modo che la frenata possa avvenire in tempo utile.

Il lavoro vero e proprio per il progetto è iniziato per Dominik Eickmann e Dennis Hotze con un progetto di sistema. Ha analizzato in dettaglio le interazioni del mezzo di trasporto autonomo sia con l’ambiente che con l’utente. Su questa base si sono potuti ricavare i requisiti per il veicolo, per cui l’analisi dei rischi in particolare ha occupato molto spazio. Data la specializzazione del Laboratorio per la Tecnologia della Propulsione nello sviluppo di software model-based, questo approccio non sorprende. Si tratta di simulare un sistema dal quale è possibile generare direttamente il software. Questo metodo è spesso utilizzato nell’industria automobilistica e aerospaziale.
Allo stesso tempo, il laboratorio sa esattamente dove è possibile ottenere un valido supporto in altri settori: “La meccanica è generalmente un argomento di cui abbiamo bisogno, ma che non possiamo padroneggiare noi stessi. Ecco perché le soluzioni item ci supportano particolarmente bene”, riassume il professor Bergmann.

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