DE202013008609U1

DE202013008609U1 - Transport vehicle for the trouble-free transport of load racks in factory halls with partially autonomous driving

Info

Publication number: DE202013008609U1
Application number: DE201320008609
Authority: DE
Original assignee: Grenzebach Maschinenbau GmbH
Current assignee: Grenzebach Maschinenbau GmbH
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2014-01-20
Anticipated expiration: 2023-09-27

Abstract

Transportfahrzeug zum störungsfreien Transport von Lastregalen in Werkshallen mit teilweise autonomem Fahrbetrieb mit den folgenden Merkmalen: a) einem Fahrzeugkörper (9) mit einer Trägerplatte (4) zum Aufnehmen und Transportieren eines Lastregals (1) mit Transportgut (2), mit zwei, beidseitig in der Mitte des Fahrzeugkörpers (9) an jeweils einer gesondert gelagerten Drehachse (32) separat angetriebenen Antriebsrädern (5), wobei an der Vorderseite und an der Hinterseite des Fahrzeugkörpers (9) jeweils mindestens ein Stützrad (8) vorgesehen ist, b) einem Querlenker (13) der die jeweils über einen Winkelhebel (31) um die Drehachse (32) schwenkbaren Antriebsräder (5) so verbindet, dass diese voneinander unabhängige vertikale Bewegungen ausführen können, c) einem zentral angeordneten Stellelement (17), das über einen Hubreh-Hebel (38) und eine mit diesem verbundene Schubstange (35) zwei vordere Hubstangen (40) und zwei hintere Hubstangen (26) zum Anheben oder Absenken der Trägerplatte (4) bewegen kann, d) einem System zur Energieversorgung des Fahrzeugkörpers (9) entweder über induktive, im Boden verlegte Leitungen, oder über stationär anfahrbare Energieversorgungs-Stationen für die Zufuhr elektrischer, flüssiger oder gasförmiger Energie, wobei im Fahrzeugkörper (9) Stellraum (16) für entsprechende Energiespeicher vorgesehen ist, e) mindestens einem 3D-Scanner (3) und mindestens einem Lichtfeld-Sensor (6) im vorderen Bereich des Fahrzeugkörpers (9).Transport vehicle for trouble-free transport of load racks in workshops with partially autonomous driving with the following features: a) a vehicle body (9) with a support plate (4) for receiving and transporting a load rack (1) with cargo (2), with two, both sides in the center of the vehicle body (9) at a separately mounted rotational axis (32) separately driven drive wheels (5), wherein at the front and at the rear of the vehicle body (9) in each case at least one support wheel (8) is provided, b) a wishbone (13) which connects the drive wheels (5) which are each pivotable about an angle lever (31) about the axis of rotation (32) in such a way that they can carry out independent vertical movements, c) a centrally arranged actuating element (17) Lever (38) and a connected thereto push rod (35) has two front lifting rods (40) and two rear lifting rods (26) for raising or lowering the Trä d) a system for supplying energy to the vehicle body (9) either via inductive, laid in the ground lines, or stationary approachable power supply stations for the supply of electrical, liquid or gaseous energy, wherein in the vehicle body (9) Parking space (16) is provided for corresponding energy storage, e) at least one 3D scanner (3) and at least one light field sensor (6) in the front region of the vehicle body (9).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Transportfahrzeug zum störungsfreien Transport von Lastregalen in Werkshallen mit teilweise autonomem Fahrbetrieb.The present invention relates to a transport vehicle for the trouble-free transport of load racks in factory buildings with partially autonomous driving.

In einer Vielzahl von Unternehmensbereichen, zum Beispiel dem Handel mit Lebensmitteln und Haushaltsartikeln oder Industrie- und Haushaltsprodukten, liegen Waren in sortenreinen Quellpaletten mit gleichartigen Gebinden in Lastregalen vor. Ein Gebinde kann hierbei ein verpacktes oder unverpacktes Stückgut oder eine Warenzusammenstellung wie beispielsweise eine Kiste, ein Karton oder eine Steige mit Schüttgut oder mehreren Einzelgütern wie Getränkeflaschen oder Molkereiprodukten sein. Zur Zusammenstellung einer Lieferung an einen bestimmten Kunden müssen hieraus Pakete mit unterschiedlicher Bestückung oder Gebinden zusammengestellt werden.In a variety of business sectors, for example, the trade in food and household goods or industrial and household products, goods in sorted source pallets are available with similar containers in load racks. A container may in this case be a packaged or unpacked general cargo or a set of goods such as a box, a carton or a tray with bulk or several individual items such as bottles or dairy products. To assemble a delivery to a specific customer, packages with different equipment or containers have to be assembled from this.

Das Herbeischaffen einzelner Bestandteile einer solchen Lieferung kann hierbei händisch erfolgen oder mittels automatisch geführter Fahrzeuge. Solche so genannten AGV's (automatic guided vehicles) können mobile Roboter oder speziell für den jeweiligen Verwendungszweck konstruierte Fahrzeuge sein die mit einem speziellen Führungs- und Steuerungsverfahren von einem Ort zu einem anderen Ort bewegt werden. Herkömmliche automatisch geführte Fahrzeuge, mit denen zum Beispiel Materialien in Fabriken und Lagerhäusern bewegt werden, weisen eine minimale Punkt- zu Punkt-Bewegungssteuerung auf. Die meisten solcher Systeme verwenden AGVs, die einer festen Leitspur folgen. Im Allgemeinen handelt es sich hierbei um einen Hochfrequenz-Sendeantennendraht, der im Fabrikboden versenkt angeordnet ist, einen auf den Boden aufgemalten reflektierenden Streifen, oder ein auf den Boden aufgeklebtes reflektierendes Band. Solche Leitspuren sind jedoch ersichtlich sehr verletzlich und unzuverlässig.Fetching individual components of such a delivery can hereby be done manually or by means of automatically guided vehicles. Such so-called AGVs (automatic guided vehicles) can be mobile robots or vehicles designed especially for the respective purpose, which are moved from one location to another using a special guidance and control method. Conventional automatic guided vehicles, for example, with which materials are moved in factories and warehouses, have a minimum point-to-point motion control. Most such systems use AGVs that follow a fixed lead track. Generally, this is a radio frequency transmit antenna wire buried in the factory floor, a reflective strip painted on the floor, or a reflective tape glued to the floor. However, such traces are clearly very vulnerable and unreliable.

Alle diese Bewegungssteuerungen begrenzen die Bewegungsfreiheit der einzelnen AGV's, indem diese gezwungen werden einem physikalisch festgelegten Weg zu folgen. Die meisten solcher Systeme verlassen sich auf die fahrzeugeigene Annäherungs-Detektion um Kollisionen mit anderen Fahrzeugen, unbewegten Objekten oder menschlichem Personal zu vermeiden. In solchen Systemen können sich die AGV's nur in einer Richtung längs der von ihnen verfolgten Spur bewegen. Solche Systeme erreichen eine Punkt- zu -Punkt-Bewegung durch Implementieren von Steuerschemata und Verwenden frei beweglicher AGV's mit programmierbaren bidirektionalen Wegen. Hierdurch wird erreicht, dass sich mehrere AGV's ohne Kollisionen oder übermäßige Staus gleichzeitig auf denselben Wegen befinden. Diese Verfahren maximieren den Freiheitsgrad der AGV-Bewegung. Das Steuerschema implementiert hierbei ein Schema der „statischen” Kollisionsvermeidung für AGV-Systeme. Im Wesentlichen wird dabei ein Computerprogramm verwendet zum Untersuchen der jeweiligen Umgebung eines AGV's um nur solche Wege zu ermitteln die für AGV's befahrbar sind. Ein weiteres Zuteilungsprogramm zieht hieraus die erforderlichen Daten um AGV's im jeweiligen System von einem Punkt zu einem anderen Punkt zu bewegen, ohne dass zwei AGV's gleichzeitig denselben Weg befahren. Die Nachteile dieser Verfahren aus dem Stand der Technik bestehen darin, dass sie entweder auf geschlossene Pfade, eine unidirektionale Bewegung, auf das Fehlen der externen Steuerung der AGV-Bewegung oder auf die „statische” Kollisionsvermeidung beschränkt sind.All of these motion controls limit the freedom of movement of individual AGVs by forcing them to follow a physically established path. Most such systems rely on on-board proximity detection to avoid collisions with other vehicles, stationary objects or human resources. In such systems, the AGVs can only move in one direction along the track they track. Such systems achieve point-to-point motion by implementing control schemes and using freely movable AGVs with programmable bidirectional paths. This ensures that several AGVs are on the same paths at the same time without collisions or excessive congestion. These methods maximize the degree of freedom of the AGV movement. The control scheme implements a scheme of "static" collision avoidance for AGV systems. Essentially, a computer program is used to examine the respective surroundings of an AGV in order to determine only those paths that are passable for AGVs. A further allocation program derives the necessary data to move AGVs from one point to another point in the respective system without two AGVs traveling the same route at the same time. The disadvantages of these prior art methods are that they are limited to either closed paths, unidirectional motion, lack of external control of the AGV motion, or "static" collision avoidance.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist aus der DE 689 28 565 T2 nach den Angaben im Patentanspruch 1 ein Verfahren zum Leiten von mehreren automatisch gelenkten Fahrzeugen (AGV) längs eines Netzes miteinander verbundener Wege bekannt, die bei Knotenpunkten beginnen, enden und Knotenpunkte enthalten. Bei diesem Verfahren wird eine Aufzeichnung einer von den bestimmten AGV zu verfolgenden Route in Form von, bei einem Knotenpunkt beginnenden und beim nächsten Knotenpunkt endenden, Wegabschnitten erstellt. Es wird ferner eine Angabe der Position eines bestimmten AGV's festgestellt. Weiter wird für jeden Knotenpunkt eine Angabe abgeleitet, ob er frei oder besetzt ist.To avoid these disadvantages is from the DE 689 28 565 T2 according to the claims in claim 1, a method is known for routing multiple automatic guided vehicles (AGV) along a network of interconnected paths starting at nodes, ending and containing nodes. In this method, a record of a route to be followed by the particular AGV in the form of path sections starting at one node and ending at the next node is created. An indication of the position of a particular AGV is also determined. Further, for each node, an indication is derived as to whether it is free or busy.

Ferner wird für ein bestimmtes AGV eine Liste von Knotenpunkten erzeugt, die den von dem bestimmten AGV gerade aufgesuchten Knotenpunkt um wenigstens einige Knotenpunkte längs der aufgezeichneten Route enthält, die das bestimmte AGV aufsuchen wird. Dies erfolgt einschließlich der Prüfung, dass jeder Knotenpunkt in der Liste frei ist, bevor er in die Liste aufgenommen wird, sowie der Markierung jedes Knotenpunkts in der Liste als besetzt, nachdem er in die Liste aufgenommen ist. Weiter erfolgt eine Übertragung der Liste von Knotenpunkten zu den bestimmten AGV's und das Veranlassen, dass es sich längs der aufgezeichneten Route durch die Knotenpunkte vorwärts bewegt.Further, for a particular AGV, a list of nodes is generated that includes the node just visited by the particular AGV by at least a few nodes along the recorded route that the particular AGV will visit. This is done by checking that each node in the list is free before it is added to the list, and marking each node in the list as occupied after being added to the list. Further, transmission of the list of nodes to the particular AGVs and causing them to move forward along the recorded route through the nodes occurs.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein autonomes Transportfahrzeug zu schaffen mit dem der schnelle Transport von Lastregalen in großen Werkhallen störungsfrei auch bei unebenem Boden und bei leichten Steigungen ausgeführt werden kann.It is the object of the present invention to provide an autonomous transport vehicle with which the rapid transport of load shelves in large workshops can be performed trouble-free even on uneven ground and slight slopes.

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the device according to claim 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:The device according to the invention will be described in more detail below. They show in detail:

1: eine Anordnung von zu transportierenden Lastregalen 1 an arrangement of load racks to be transported

2: eine Annäherung eines Transportfahrzeugs an Lastregale 2 : an approach of a transport vehicle to load racks

3: eine Orientierungs-Situation eines Transportfahrzeugs 3 : an orientation situation of a transport vehicle

4: eine Seitenansicht eines beladenen Transportfahrzeugs 4 : A side view of a loaded transport vehicle

5: eine Draufsicht auf die Kinematik des Transportfahrzeugs 5 : A top view of the kinematics of the transport vehicle

6: eine Detail-Darstellung der Kinematik des Transportfahrzeugs 6 : a detailed representation of the kinematics of the transport vehicle

7: eine Abschattungs-Situation von Empfangsmöglichkeiten 7 : a shading situation of reception facilities

Die 1 zeigt eine Anordnung von zu transportierenden Lastregalen. In dieser Darstellung sind als Teilausschnitt einige, auf jeweils vier Regalpfosten 7 stehende, Lastregale 1 in der Draufsicht zu sehen deren genaue Lage von einem Transportfahrzeug 9 mittels eines Laser-Scanners 3 erfasst wird.The 1 shows an arrangement of load shelves to be transported. In this illustration, as a partial cutout, on each four shelf posts 7 standing, load racks 1 in the plan view to see their exact location of a transport vehicle 9 by means of a laser scanner 3 is detected.

Die 2 zeigt eine Annäherung eines Transportfahrzeugs 9 an Lastregale 1.The 2 shows an approach of a transport vehicle 9 on load racks 1 ,

Im linken Bereich der 2 sind zwei hintereinander stehende Lastregale 1 mit ihren Regalpfosten 7 und ihrem aufliegenden Transportgut 2 dargestellt. Diesen beiden Lastregalen 1 nähert sich ein Transportfahrzeug 9 mittels zweier Antriebsräder 5, von denen in der Seitenansicht lediglich eines zu erkennen ist, und einem vorderen und einem hinteren Stützrad 8. Zur Aufnahme eines Lastregals 1 weist das Transportfahrzeug 9 eine in der Höhe verstellbare Trägerplatte 4 auf. Zur Erfassung der Umgebung eines Transportfahrzeugs 9 weist jedes dieser Fahrzeuge mindestens an der Frontseite einen Laser-Scanner 3 und einen Lichtfeld-Sensor 6 auf.In the left area of the 2 are two consecutive load racks 1 with their shelf posts 7 and their overlying cargo 2 shown. These two load racks 1 a transport vehicle approaches 9 by means of two drive wheels 5 of which only one can be seen in the side view, and a front and a rear support wheel 8th , For holding a load rack 1 indicates the transport vehicle 9 a height-adjustable support plate 4 on. For detecting the environment of a transport vehicle 9 Each of these vehicles has a laser scanner at least on the front side 3 and a light field sensor 6 on.

Hinsichtlich des verwendeten Lichtfeld-Sensors 6, wird auf die neue Entwicklung der so genannten Minilinsen verwiesen, die in der Form von hunderten von Minilinsen nach dem Lichtfeldprinzip optische Informationen sammeln die dann später zu Bildern mit einer gewünschten Auflösung und/oder einem gewünschten Blickwinkel datentechnisch zusammengestellt werden können. Solche Minilinsen sind 3-D-fähig, billig herzustellen und folgen dem Prinzip eines Insektenauges.With regard to the light field sensor used 6 , is referred to the new development of the so-called mini-lenses, which collect in the form of hundreds of mini-lenses according to the light field principle optical information that can later be compiled into images with a desired resolution and / or a desired point of view data technology. Such mini-lenses are 3-D capable, inexpensive to manufacture and follow the principle of an insect eye.

Eine nähere Beschreibung des Mechanismus der Fortbewegung und des Anhebens eines Lastregals 1 erfolgt bei der Beschreibung der 5.A closer description of the mechanism of locomotion and lifting of a load shelf 1 takes place in the description of 5 ,

Die 3 zeigt eine Darstellung von Regalpfosten als Orientierungshilfe. Für ein Transportfahrzeug 9 stellt sich die von ihm befahrene Arbeitswelt als eine Ansammlung von Regalpfosten 7 dar. Jeder Regalpfosten 7 kann an jeder seiner vier Seiten eine Markierung in Form eines Barcodes oder DataMatrixcodes aufweisen, die ihn als Bestandteil eines bestimmten Lageregals ausweist und ihn für ein Transportfahrzeug 9 in der Hauptsache mittels seines Laser-Scanners von allen Seiten identifizierbar macht.The 3 shows a representation of shelf posts as a guide. For a transport vehicle 9 the world of work that he experiences presents itself as a collection of shelf posts 7 dar. Each shelf post 7 may have on each of its four sides a mark in the form of a bar code or DataMatrix code identifying it as part of a particular storage shelf and identifying it as a transport vehicle 9 makes it identifiable on all sides by means of its laser scanner.

Die 4 zeigt eine Orientierungs-Situation eines Transportfahrzeugs 9 mit realen Hindernissen. Hierbei handelt es sich zum Einen um ein normales Lastregal 1, das wie vorher beschrieben, identifiziert werden kann und zum Anderen um eine Person 10, die eigentlich nicht in diese Umgebung gehört. Eine solche, ein ungewöhnliches Hindernis darstellende, Person 10 wird mittel eines Lichtfeld-Sensors von einem Transportfahrzeug 9 erkannt.The 4 shows an orientation situation of a transport vehicle 9 with real obstacles. This is on the one hand to a normal load shelf 1 , which can be identified as described above, and on the other by a person 10 that does not really belong in this environment. Such a person representing an unusual obstacle 10 becomes medium of a light field sensor of a transport vehicle 9 recognized.

Die 5 zeigt eine Seitenansicht eines beladenen Transportfahrzeugs 9. Seine Antriebsräder und die Stützräder berühren den Boden und das Lastregal 1 liegt auf der Trägerplatte des Transportfahrzeugs aufThe 5 shows a side view of a loaded transport vehicle 9 , Its drive wheels and support wheels touch the floor and the load rack 1 lies on the carrier plate of the transport vehicle

Die 6 zeigt eine Draufsicht auf die Kinematik des Transportfahrzeugs 9. In dieser 6 ist in zentraler Lage in Längsrichtung ein Stellelement 17 zu erkennen das, bei einer Verlängerung in der Längsrichtung, eine Anhebung der vier eingezeichneten kreisförmigen Zentrierelemente 14 über, in dieser Darstellung nicht sichtbare, Hebelemente bewirkt. Die Zentrierelemente 14 fügen sich in entsprechende Vertiefungen der Trägerplatte ein. Als Teil der genannten Hebelelemente sind die hintere Tragplatten-Aufhängung 12 und die vordere Tragplattenaufhängung 15 zu sehen. Das Stellelement 17 stützt sich auf einen Querlenker 13 der über, hier nicht sichtbare, Hebelemente mit den beiden hinteren Hubstangenhebeln 11 verbunden ist. In dieser Darstellung von oben sind beide Stellmotoren für die beiden Antriebsräder zu sehen, wobei lediglich der linke mit 18 bezeichnet ist. Die zu beiden Antriebsrädern führenden Federelemente stellen über, hier nicht erkennbare, Umlenkhebel sicher, dass die Antriebsräder auch auf unebenem Boden sicheren Bodenkontakt behalten. Auch hier ist lediglich das in Fahrtrichtung linksseitige Federelement mit 19 bezeichnet. Mit 16 sind jeweils ein linksseitiger und ein rechtsseitiger Stellraum für Energiespeicher dargestellt. Hierbei kann es sich um elektrische Batterien oder um Energiespeicher für andere flüssige oder gasförmige Energieformen handeln. Ein Laser-Scanner 3 und ein Lichtfeld-Sensor 6 sind an der Vorderseite des Transportfahrzeugs 9 angebracht. Beide Arten von Sensoren können jedoch auch zusätzlich noch an den beiden Seitenflächen und/oder an der Rückseite eines Transportfahrzeugs angebracht sein.The 6 shows a plan view of the kinematics of the transport vehicle 9 , In this 6 is centrally in the longitudinal direction an actuator 17 to recognize that, in an extension in the longitudinal direction, an increase in the four marked circular centering 14 via, not visible in this representation, causes lifting elements. The centering elements 14 fit into corresponding recesses of the carrier plate. As part of said lever elements are the rear suspension plate suspension 12 and the front suspension plate suspension 15 to see. The actuator 17 relies on a wishbone 13 the over, not visible here, lifting elements with the two rear Hubstangenhebeln 11 connected is. In this illustration from above, both actuators for the two drive wheels can be seen, with only the left with 18 is designated. The leading to both drive wheels spring elements over, not recognizable here, lever sure that the drive wheels keep safe ground contact even on uneven ground. Again, only the left in the direction of travel spring element with 19 designated. With 16 In each case, a left-side and a right-side control room for energy storage are shown. These may be electrical batteries or energy storage for other liquid or gaseous forms of energy. A laser scanner 3 and a light field sensor 6 are at the front of the transport vehicle 9 appropriate. However, both types of sensors can also be additionally attached to the two side surfaces and / or on the back of a transport vehicle.

Die 7 zeigt eine Detail-Darstellung der Kinematik des Transportfahrzeugs. Diese Abbildung stellt das Transportfahrzeug ohne das umhüllende Gehäuse dar. Auf Verbindungen zu dem Gehäuse wird an entsprechender Stelle hingewiesen. Zuerst wird die Kinematik der Antriebsräder erläutert The 7 shows a detailed representation of the kinematics of the transport vehicle. This illustration represents the transport vehicle without the enclosing housing. Connections to the housing are indicated where appropriate. First, the kinematics of the drive wheels will be explained

Im Vordergrund ist das, aus der 2 bekannte, linksseitige Antriebsrad 5 und die zugehörige Drehachse 32 zu erkennen die an dem, nicht näher bezeichneten, Gehäuse des Transportfahrzeugs befestigt ist. Das Achslager 34 für das linksseitige Antriebsrad 5 mit seinem darüber liegenden, als Antrieb für das Antriebsrad 5 dienenden, Servomotor 18 sind mittels eines, nicht näher bezeichneten und nur von hinten zu sehendem, Winkelblech zu einer Funktionseinheit verbunden. In diesem Winkelblech läuft ein Zahnriemen über den der Servomotor 18 die Rotationsachse des linksseitigen Antriebsrads 5 antreibt. Auf der gegenüberliegenden Seite ist der entsprechende Servomotor 22 für den rechtsseitigen Antrieb zu erkennen. Auf dieser Seite ist das entsprechende Winkelblech in der gezeigten Darstellung von der Rückseite zu sehen. Hier ist der in diesem Winkelblech laufende entsprechende Zahnriemen 20 gekennzeichnet. Die gesamte Funktionseinheit, bestehend aus dem Antriebsrad 5 mit dem Achslager 34, dem Servomotor 18 und dem Winkelblech mit seinem Zahnriemen, ist über einen Winkelhebel 31 um die, schon oben erwähnte, Drehachse 32 schwenkbar. Der Winkelhebel 31 ist über ein Gelenk 30 an einem U-förmigen, über nahezu die gesamte Breite des Transportfahrzeugs verlaufenden, Querlenker 13 angelenkt, an dessen anderem Ende das rechtsseitige Antriebsrad entsprechend befestigt ist. An dem Gelenk 30 ist weiter ein Federelement 19 gelagert, dessen anderer Lagerungspunkt am Gehäuse des Transportfahrzeugs befestigt ist. Auf der in der 7 sichtbaren linken Seite des Transportfahrzeugs ist dieser Anlenkpunkt als klötzchenförmige, kaum erkennbare über dem Antriebsrad 5 gezeichnete, Lagerung gezeigt. Dagegen ist auf der gegenüberlegenden Seite dieser Punkt als Anlenkpunkt 21 des entsprechenden rechten Federelements bezeichnet. Das Federelement 19 dient dem Zweck, über den Winkelhebel 31 das Antriebsrad 5 auf die Bodenfläche zu drücken und somit den Bodenkontakt des Antriebsrads 5 zu verbessern. Entsprechendes gilt für das gegenüber liegende rechte Antriebsrad.In the foreground is the, from the 2 known, left-side drive wheel 5 and the associated axis of rotation 32 to recognize the attached to the unspecified, housing of the transport vehicle is attached. The axlebox 34 for the left-side drive wheel 5 with its overlying, as drive for the drive wheel 5 serving, servomotor 18 are connected by means of an unspecified and only to be seen from behind, angle plate to a functional unit. In this angle plate, a toothed belt runs over the servomotor 18 the rotation axis of the left-side drive wheel 5 drives. On the opposite side is the corresponding servo motor 22 to recognize for the right-hand drive. On this page, the corresponding angle plate can be seen in the illustration from the back. Here is the corresponding timing belt running in this angle sheet 20 characterized. The entire functional unit, consisting of the drive wheel 5 with the axle bearing 34 , the servomotor 18 and the angle plate with its toothed belt, is about a bell crank 31 around the, already mentioned above, axis of rotation 32 pivotable. The angle lever 31 is about a joint 30 on a U-shaped, over almost the entire width of the transport vehicle extending, wishbone 13 articulated, at the other end of the right-hand drive wheel is fixed accordingly. At the joint 30 is still a spring element 19 stored, whose other storage point is fixed to the housing of the transport vehicle. On the in the 7 visible left side of the transport vehicle, this articulation point is as a block-shaped, barely discernible on the drive wheel 5 drawn, storage shown. In contrast, on the opposite side of this point as a point of articulation 21 designated the corresponding right spring element. The spring element 19 serves the purpose, over the angle lever 31 the drive wheel 5 to press on the bottom surface and thus the ground contact of the drive wheel 5 to improve. The same applies to the opposite right drive wheel.

Eine weitere kinematische Einrichtung wird im Folgenden zum Anheben eines Lastregals 1 erläutert. Um ein Lastregal 1 aufnehmen zu können ist es erforderlich, dass das Transportfahrzeug nach dem Darunterfahren unter das Lastregal 1 dieses anhebt und seinen Bodenkontakt löst um es transportieren zu können.Another kinematic device is hereafter for lifting a load shelf 1 explained. To a load shelf 1 To be able to pick up it is necessary that the transport vehicle after driving under the load shelf 1 lift this and release its ground contact to be able to transport it.

Diesem Zweck dienen in direktem Kontakt die vorderen Hubstangen 40 und die hinteren Hubstangen 26. Angehoben und abgesenkt werden die Hubstangen 40 und 26 mittels eines Stellelements 17, das wiederum mittels einer Gewindespindel über einen ein – und ausfahrbaren Zylinder über einen Gelenkkopf 39 und einen angelenkten Hubdreh-Hebel 38 die hierfür notwendigen Kräfte aufbringt. Aus der 7 ist linksseitig deutlich zu erkennen wie der Hubdreh-Hebel 38 im Zusammenwirken mit jeweils einem vorderen Hubstangenhebel 37 mittels entsprechender Drehbewegungen um eine Drehachse 36, die mit dem Gehäuse des Transportfahrzeugs verbunden ist, die notwendigen Anhebungen oder Absenkungen der beiden vorderen Hubstangen 40 bewirkt. Die vorderen Hubstangen 40 tragen jeweils die entsprechende vordere Trägerplatten-Aufhängung Gleichzeitig ist diesem Bereich der 7 zu entnehmen, dass an dem Hubdreh-Hebel 38 eine Schubstange 35 angelenkt ist, die die Bewegungen des Hubdreh-Hebels 38 über einen Achshebel 29 auf jeweils einen hinteren Schubstangenhebel 11 überträgt. Die Bewegungen der hinteren Schubstangenhebel 11 führen zu den notwendigen Anhebungen oder Absenkungen der beiden hinteren Hubstangen 26. Die hinteren Hubstangen 26 tragen jeweils die entsprechende hintere Tragplatten-Aufhängung 25, ein entsprechendes Verbindungselement mit dem Gehäuse ist mit 28 bezeichnet. Die vordere Tragplatten-Aufhängung ist mit 15 bezeichnet.For this purpose, the front lifting rods are used in direct contact 40 and the rear lifting rods 26 , Raised and lowered are the lifting rods 40 and 26 by means of an actuating element 17 , in turn, by means of a threaded spindle via a retractable and extendable cylinder via a joint head 39 and a hinged Hubdreh lever 38 applying the necessary forces. From the 7 is clearly visible on the left as the Hubdreh lever 38 in cooperation with a respective front Hubstangenhebel 37 by means of corresponding rotational movements about a rotation axis 36 , which is connected to the housing of the transport vehicle, the necessary increases or decreases of the two front lifting rods 40 causes. The front lifting rods 40 each carry the corresponding front support plate suspension At the same time, this area is the 7 to see that on the Hubdreh lever 38 a push rod 35 is hinged, which the movements of Hubdreh lever 38 via an axle lever 29 on each of a rear push rod lever 11 transfers. The movements of the rear push rod levers 11 lead to the necessary increases or decreases of the two rear lifting rods 26 , The rear lifting rods 26 each carry the appropriate rear suspension plate suspension 25 , a corresponding connecting element with the housing is with 28 designated. The front suspension plate suspension is with 15 designated.

Die Bewegung des Stellelements 17, bzw. seiner Gewindespindel, erfolgt über einen Antrieb 23 und eine, die Kraft umleitende, Kraftübertragung 24. Die Kraftübertragung 24 ist mittels eines Gabelkopfs 33 am Querlenker 13 befestigt. Da der Gabelkopf 33 drehbar am Querlenker 13 gelagert ist, kann sich der Querlenker 13, als Verbindungselement zwischen den Winkelhebeln 31 und seinem gegenüberliegenden Pendant, bewegen und so wird ermöglicht, dass die beiden Antriebsräder voneinander unabhängige, vertikale Schwenkbewegungen ausführen können. Die vorderen Hubstangen 40 und die die hinteren Hubstangen 26 weisen noch jeweils zusätzliche Stellelemente auf die, die gesamte Trägerplatte aus jeweils einer, der Lagesicherung beim Fahrbetrieb dienenden, Raststellung herausheben, bevor der eigentliche Vorgang der Anhebung des Transportguts beginnt. Beispielhaft sind hier für die hinteren Hubstangen die Stellelemente 27 bezeichnet. Die Ansteuerung der genannten Stellelemente kann separat und unabhängig von der vorher beschriebenen Anhebung des Transportguts erfolgen. Insgesamt wird durch die aufgezeigte Anordnung der Hubstangen 40 und 26, die dazwischen liegende Hebelanordnungen und das Stellelement 17 in Zusammenwirkung mit dem Querlenker 13, sowie dessen Einwirken auf den Winkelhebel 31 und sein Pendant, erreicht, dass der Schwerpunkt der Last von dem Lastregal direkt im Bereich der Antriebsräder liegt. Zur Erfassung der Neigung des Transportfahrzeugs und des Transportguts wird ein besonderer Sensor verwendet, der jedoch nicht extra bezeichnet ist. Da das Transportfahrzeug den Transport von Transportgut über schräge Ebenen ermöglicht, kann in vielen Fällen auf teuere und steuerungstechnisch aufwendige Liftanlagen verzichtet werden. Es kann in einer besonderen Ausbildung vorgesehen sein, dass der Schwerpunkt des Lastregals 1 mittels Sensoren erfasst, und das Ergebnis einer solchen Schwerpunkt-Ermittlung zur Steuerung der Stellelemente der Hubstangen 40 und 26 verwendet wird.The movement of the control element 17 , or its threaded spindle, via a drive 23 and a force redirecting power transmission 24 , The power transmission 24 is by means of a clevis 33 on the wishbone 13 attached. Because of the clevis 33 rotatable on the control arm 13 is stored, the wishbone can 13 , as a connecting element between the angle levers 31 and its opposite counterpart, move and so is allowed that the two drive wheels can perform independent, vertical pivoting movements. The front lifting rods 40 and the rear lifting rods 26 still have each additional adjusting elements on the, the entire support plate from each one, the position assurance during driving serving, detent position lift out before the actual process of raising the cargo begins. As an example, here are the adjusting elements for the rear lifting rods 27 designated. The control of said control elements can be done separately and independently of the previously described increase in the cargo. Overall, by the indicated arrangement of the lifting rods 40 and 26 , the intermediate lever assemblies and the actuator 17 in cooperation with the wishbone 13 , as well as its action on the angle lever 31 and its counterpart, ensures that the center of gravity of the load from the load racks lies directly in the area of the drive wheels. To detect the inclination of the transport vehicle and the cargo a special sensor is used, the However, not specified. Since the transport vehicle allows the transport of cargo over sloping levels, can be dispensed expensive and control technically complex lifts in many cases. It may be provided in a special training that the focus of the load rack 1 detected by sensors, and the result of such center of gravity determination for controlling the control elements of the lifting rods 40 and 26 is used.

Weiter kann es in einer besonderen Ausgestaltung vorgesehen sein, dass Sensoren zur Erfassung der Drehbewegung der Antriebsräder 5 vorgesehen sind, die auch in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Transportfahrzeugs den Schlupf an jedem Antriebsrad 5 ermitteln können.Further, it may be provided in a particular embodiment that sensors for detecting the rotational movement of the drive wheels 5 are provided, which also depending on the speed of the transport vehicle, the slip on each drive wheel 5 can determine.

Weiter kann es vorgesehen sein, mittels eines Neigungssensors die Neigung eines Lastregals 1 ermittelt wird.Further, it may be provided by means of a tilt sensor, the inclination of a load rack 1 is determined.

Zur Steuerung der beschriebenen Transportfahrzeuge wird bevorzugt ein bekannter Algorithmus, eingesetzt das von der Technischen Universität Berlin entwickelt wurde und am 10. Oktober 2007 veröffentlicht wurde unter:
Dynamic Routing of Automated Guided Vehicles in Real – time. (Ewgenij Gawrilow, Ekkehard Köhler, Rolf H. Möhring, Björn Stenzel) [http://www.math.tu-berlin.de/coga/publications/techreports/] To control the described transport vehicles, a known algorithm, which was developed by the Technical University of Berlin and published on October 10, 2007, is preferably used under:
Dynamic Routing of Automated Guided Vehicles in Real - time. (Ewgenij Gawrilow, Ekkehard Köhler, Rolf H Möhring, Björn Stenzel) [http://www.math.tu-berlin.de/coga/publications/techreports/]

Es handelt sich hierbei im Wesentlichen um einen zweiteiligen Algorithmus, dessen erster Teil einen vorbereitenden Schritt umfasst und dessen zweiter Teil in Echtzeit eine Route berechnet und dabei für jeden Abschnitt ein bestimmtes Zeitfenster vorsieht Die Anwendung des hier beschriebenen Algorithmus- betraf ein AGV-Netzwerk im Container-Terminal Altenwerder im Hamburger Hafen. Die Anwendung desselben Algorihmus zum störungsfreien Betrieb von Automated Guided Vehicles in einem Warenhaus erscheint dagegen neu.This is essentially a two-part algorithm whose first part comprises a preparatory step and the second part of which calculates a route in real time and provides a specific time slot for each section. The application of the algorithm described here concerned an AGV network in the container -Terminal Altenwerder in the port of Hamburg. The application of the same algorithm for the trouble-free operation of Automated Guided Vehicles in a department store, however, appears new.

Die Steuerung der komplexen Bewegungsvorgänge und die Signalverarbeitung der verwendeten Sensoren erfordert einen speziellen Steuerungsablauf und Regelungsablauf.The control of the complex movement processes and the signal processing of the sensors used requires a special control sequence and control sequence.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: LastregalDuty rack
22: Transportgutcargo
33: Laser-Scanner, 3D-Scanner zum KollissionsschutzLaser scanner, 3D scanner for collision protection
44: Trägerplatte, HubplatteSupport plate, lifting plate
55: Antriebsraddrive wheel
66: Lichtfeld-SensorLight field sensor
77: Regalpfostenuprights
88th: Stützradstabilizer
99: Transportfahrzeug, FahrzeugkörperTransport vehicle, vehicle body
1010: Personperson
1111: hintere Hubstangenhebelrear lift rod levers
1212: hintere Tragplatten-Aufhängungrear suspension plate suspension
1313: Querlenkerwishbone
1414: Zentrierelementcentering
1515: vordere Tragplatten-Aufhängungfront suspension plate suspension
1616: Stellraum für EnergiespeicherControl room for energy storage
1717: Stellelement, GewindespindelControl element, threaded spindle
1818: Servomotor für linksseitiges AntriebsradServomotor for left-side drive wheel
1919: Federelementspring element
2020: Zahnriemen für den rechtsseitigen AntriebTiming belt for the right-hand drive
2121: Anlenkpunkt des rechtsseitigen Federelements am GehäuseLink point of the right-side spring element on the housing
2222: Servomotor für den rechtsseitigen AntriebServo motor for the right-hand drive
2323: Antrieb für das Stellelement 17 Drive for the actuator 17
2424: Kraftübertragung des Antriebs 23 zum Stellelement 17 Power transmission of the drive 23 to the actuator 17
2525: hintere Tragplatten-Aufhängung mit Verbindungselementenrear suspension plate suspension with fasteners
2626: hintere Hubstangerear lift rod
2727: Stellelement für eine hintere HubstangeControl element for a rear lifting rod
2828: Verbindungselement für eine hintere Tragplatten-Aufhängung 25 Connecting element for a rear suspension plate suspension 25
2929: Achshebelaxle member
3030: Gelenk eines Winkelhebels 31 Joint of an angle lever 31
3131: Winkelhebelbell crank
3232: Drehachseaxis of rotation
3333: Gabelkopfclevis
3434: Achslager für das linksseitige AntriebsradAxle bearing for the left-side drive wheel
3535: Schubstangepushrod
3636: Drehachse für eine Hubstangenhebel 37 Rotary axle for a lifting rod lever 37
3737: vorderer Hubstangenhebelfront lifting rod lever
3838: Hubdreh-HebelHubdreh lever
3939: Gelenkkopfjoint head
4040: vordere Hubstangefront lifting rod

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 68928565 T2 [0005]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Dynamic Routing of Automated Guided Vehicles in Real - time. (Ewgenij Gawrilow, Ekkehard Köhler, Rolf H Möhring, Björn Stenzel) [http://www.math.tu-berlin.de/coga/publications/techreports/] [0033]

Claims

Transport vehicle for the trouble-free transport of load racks in factory halls with partially autonomous driving operation with the following features: a) a vehicle body ( 9 ) with a carrier plate ( 4 ) for picking up and transporting a load shelf ( 1 ) with transported goods ( 2 ), with two, on both sides in the middle of the vehicle body ( 9 ) on each of a separately mounted rotary axis ( 32 ) separately driven drive wheels ( 5 ), wherein at the front and at the rear of the vehicle body ( 9 ) at least one support wheel ( 8th ) b) a wishbone ( 13 ) which each have an angle lever ( 31 ) about the axis of rotation ( 32 ) pivoting drive wheels ( 5 ) so that they can perform independent vertical movements, c) a centrally located actuator ( 17 ) via a Hubreh lever ( 38 ) and a connecting rod connected thereto ( 35 ) two front lifting rods ( 40 ) and two rear lifting rods ( 26 ) for raising or lowering the support plate ( 4 d) a system for supplying energy to the vehicle body ( 9 ) either via inductive, laid in the ground lines, or stationary approachable power supply stations for the supply of electrical, liquid or gaseous energy, wherein in the vehicle body ( 9 ) Control room ( 16 ) is provided for corresponding energy storage, e) at least one 3D scanner ( 3 ) and at least one light field sensor ( 6 ) in the front region of the vehicle body ( 9 ).

Transport vehicle according to claim 1, characterized in that on each side of the transport vehicle at least one laser scanner ( 3 ) and at least one light field sensor ( 6 ) are provided.

Transport vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the front lifting rods ( 40 ) one actuator each and the rear lifting rods ( 26 ) each have an actuating element for separate height adjustment.

Transport vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the center of gravity of the load rack ( 12 ) are detected by means of sensors, and that the result of such a center of gravity determination for controlling the control elements for the lifting rods ( 40 ) and ( 26 ) is used.

Transport vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that sensors for detecting the rotational movement of the drive wheels ( 5 ) are provided, which also depending on the speed of the transport vehicle, the slip on each drive wheel ( 5 ).