Newsletter Subscription

Autonomiczny pojazd transportowy dla intralogistyki

Studenckie projekty w ramach prac dyplomowych cały czas potwierdzają bogactwo wynalazków młodych techników.

W ramach wspólnej pracy magisterskiej w laboratorium techniki napędowej wyższej szkoły w Bochum studenci Dominik Eickmann i Dennis Hotze opracowali i skonstruowali pojazd do intralogistyki. Ważący 250 kg pojazd może transportować maksymalnie 400 kg i jest napędzany przez dwa standardowe akumulatory samochodowe oraz może być ładowany ze zwykłej sieci elektrycznej. Tak zwane koła Mecanum umożliwiają optymalne manewrowanie. Krok po kroku będzie on rozwijany do postaci autonomicznego pojazdu transportowego. Studencie pod opieką profesora Arno Bergmanna mieli dwa cele: Z jednej strony pojazd powinien faktycznie zapewniać wartość dodaną w praktyce, na przykład przez transport materiału do własnego warsztatu mechanicznego. Z drugiej strony zamiarem jest stworzenie podstaw do dalszych badań w obszarze jazdy autonomicznej. Grupa robocza oprócz profili aluminiowych z naszego zestawu systemowego MB stosuje również części, które poza tym można połączyć tylko z grami wideo.

Właściwości modułowe jako warunek podstawowy

Dobrze funkcjonowało to pod względem elektronicznym i mechanicznym.

Na końcu fazy rozwoju przez kolejnych studentów pojazd powinien być w stanie całkowicie samoczynnie poruszać się po terenie wyższej szkoły w Bochum oraz transportować przedmioty. Ponieważ nie można tutaj modyfikować budynków, powstaje szczególne wyzwanie: „Często pojazdy autonomiczne są wspomagane przez oznaczenia na ziemi lub podobne drogowskazy. Oczywiście nie chcemy modyfikować budynków szkoły wyższej, dlatego liczy się tylko technika pojazdu”, mówi profesor Bergmann. Ponieważ czujniki są cały czas rozbudowywane, szczególnie istotny był materiał do całkowicie modułowej budowy. Do konstrukcji ramy i szafy sterowniczej zastosowano w związku z tym technikę profili zestawu systemowego MB.

Zasadniczo zdaniem profesora Bergmanna nasze profile aluminiowe są idealne dla konstrukcji (autonomicznych) pojazdów transportowych. Właściwości modułowe i prosta technika połączeń zapewniają szybkie dostosowanie i wydajną pracę. W tym przypadku usługa dopasowania i prefabrykowane otwory umożliwiły montaż w ciągu pięciu dni. Dzięki odpowiednim danym CAD studenci utworzyli w SolidWorks wirtualny model dla całej konstrukcji oraz byli w stanie obserwować funkcjonowanie wewnętrzne pojazdu transportowego. Do konstrukcji szafy sterowniczej zastosowano szyny montażowe, znajdujące się z tyłu szafy. Ponieważ w powszechnie dostępnej elektronice zawsze zamontowany jest pasujący zacisk, trzeba go było tylko zatrzasnąć, co umożliwiło bezpośredni montaż w szafie sterowniczej. „Dobrze funkcjonowało to pod względem elektronicznym i mechanicznym”, podkreśla wykładowca.

Krok po kroku do autonomicznego pojazdu transportowego

W fazie przejściowej do sterowania pojazdem wykorzystywany jest jeszcze sterownik konsolowy. Jest to powszechnie dostępny model XBOX. Bezprzewodowy sterownik oczywiście nie jest jedynym elementem, który pochodzi oryginalnie z konsoli do gier. W zakresie techniki czujników głównych zastosowano czujniki Kinect marki XBOX. Służą one właściwie do rozpoznawania ruchu gier Virtual Reality. Ponieważ jednak te kamery rozpoznają nie tylko ogólne zarysy, lecz również są wyposażone w rejestrowanie głębi, dobrze spełniają swoją rolę. Czujnik 2D Leader mierzy ponadto precyzyjnie odległość od obiektów. 20 czujników ultradźwiękowych rozmieszczonych dookoła rozpoznaje przeszkody w pobliżu. Z przodu i z tyłu znajdują się specjalne czujniki rozpoznawania schodów, dzięki czemu hamowanie następuje odpowiednio wcześnie.

Właściwą pracę nad projektem Dominik Eickmann i Dennis Hotze rozpoczęli od opracowania systemu. Analizował on szczegółowo oddziaływanie autonomicznego pojazdu transportowego z otoczeniem oraz z użytkownikiem. Na tej podstawie określono wymagania dla pojazdu, przy czym w szczególności uwagę poświęcono analizie ryzyka. Ze względu na specjalizację laboratorium techniki napędowej w zakresie rozwoju oprogramowania na bazie modelu, ten sposób postępowania nie zaskakuje. Symulowany jest przy tym system, z którego można później bezpośrednio wygenerować oprogramowanie. W branży motoryzacyjnej oraz lotnictwa i kosmonautyki ta metoda jest często stosowana. Jednocześnie w laboratorium dokładnie wiadomo, gdzie można uzyskać wartościowe wsparcie w innych obszarach: „Mechanika jest ogólnie kwestią, której potrzebujemy, ale sami jej nie realizujemy. Dlatego bardzo dobrze wspierają nas rozwiązania item”, podsumowuje profesor Bergmann.

Chcesz otrzymywać regularnie informacje o innowacyjnych możliwościach zastosowania rozwiązań item? Mamy precyzyjne rozwiązanie: Zasubskrybuj blog item w polu w prawym górnym rogu!