BE1018160A3 - Automatisch gestuurd voertuig en werkwijze voor het sturen daarbij toegepast. - Google Patents

Abstract

Automatisch gestuurd voertuig (1) dat voorzien is van een chassis (4) met een rij- en besturingsaandrijving en een hoogteaandrijving voor een lastopname-inrichting (6), welke aandrijvingen voor hun sturing zijn aangesloten op een boordcomputer (12) en waarbij het voornoemde voertuig (1) voorzien is van detectiemiddelen (13) voor de positiebepaling van een op te nemen last (2-3), daardoor gekenmerkt dat de voornoemde detectiemiddelen (13) bestaan uit één enkele sensor (14) voor het bepalen van de relatieve positie van de op te nemen last (2-3) en/of van de omgeving ten opzicht van het voertuig (1) en in het bijzonder ten opzichte van de lastopname-inrichting (6).

Description

Automatisch gestuurd voertuig en werkwijze voor het sturen daarbij toegepast.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een automatisch gestuurd voertuig en een werkwijze voor het sturen daarbij toegepast.

Het is bekend dat in magazijnen automatisch gestuurde voertuigen, meer bepaald in de vorm van automatisch gestuurde vorkheftrucks, worden gebruikt voor het automatisch verplaatsen en stapelen van paletten met goederen, welke paletten al dan niet in de hoogte stapelbaar zijn.

Hiertoe zijn de bekende automatisch gestuurde voertuigen uitgerust met een lastopname-inrichting, bijvoorbeeld in de vorm van vorken voor het opnemen van paletten of dergelijke, of in de vorm van grijparmen voor het opnemen van lasten, en een chassis met een rij-, een besturingsaandrijving en wielen en worden de voornoemde aandrijvingen op een boordcomputer aangesloten.

Via een draadloze verbinding zal de boordcomputer gegevens ontvangen van een centrale magazijncomputer. De magazijncomputer stuurt de automatisch gestuurde voertuigen om, in functie van de vraag, bepaalde paletten met goederen in het magazijn op te halen en deze te verplaatsen naar een centrale distributiezone of dergelijke, van waaruit de paletten verder verdeeld kunnen worden door vrachtwagens of dergelijke.

Ook voor de bevoorrading en herbevoorrading van het magazijn kunnen de automatisch gestuurde voertuigen gestuurd worden vanuit de centrale magazijncomputer.

De bekende automatisch gestuurde voertuigen zijn voorzien van vele sensoren om de beweging van het voertuig bij te sturen in functie van de aanwezigheid van muren, obstakels en andere omgevingselementen, zoals reeds eerder geplaatste paletten met goederen.

Zo kunnen bijvoorbeeld één of meerdere sensoren de voorwaartse verplaatsing meten, andere sensoren meten de afstand tot de muren, nog andere sensoren detecteren de hoogte van de paletten, enzovoort.

Men kent reeds automatisch gestuurde voertuigen die voorzien zijn van meerdere sensoren in de nabijheid van de tippen van de vorken, die toelaten de plaats van de vorkdoorgangen in de paletten te detecteren en vervolgens de vorken correct tegenover de gedetecteerde doorgangen te positioneren.

Dergelijke bekende automatisch gestuurde voertuigen vertonen dan ook het nadeel dat het gebruik van vele sensoren niet alleen duur is maar ook veel extra werkuren vereist, aangezien al deze sensoren gecalibreerd en onderhouden moeten worden om het voertuig te doen functioneren.

De huidige uitvinding heeft tot doel aan één of meerdere van de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden, doordat zij voorziet in een automatisch gestuurd voertuig dat voorzien is van een chassis met een rij- en bes tur ingsaandri j ving en een hoogteaandrijving voor een lastopname-inrichting, welke aandrijvingen voor hun sturing zijn aangesloten op een boordcomputer en waarbij het voornoemde voertuig voorzien is van detectiemiddelen voor de positiebepaling van de op te nemen last, waarbij de voornoemde detectiemiddelen bestaan uit één enkele sensor voor het bepalen van de relatieve positie van de op te nemen last en/of van de omgeving ten opzichte van het voertuig en in het bijzonder ten opzichte van de las topname-inrichting.

Een voordeel is dat het voorzien van een enkele sensor zeer goedkoop is aangezien de goede werking van het voertuig de calibratie en het onderhoud van slechts één enkele sensor vereist.

Bij voorkeur bestaan de voornoemde detectiemiddelen uit één enkele laserscanner.

Een voordeel is dat een laser met zeer grote precisie de afstand en oriëntatie tot obstakels of andere omgevingselementen kan bepalen.

Een ander voordeel is dat door het gebruik van een laserscanner op zeer korte tijd een horizontaal vlak kan worden afgescand.

In de meest voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de sensor in de hoogte verstelbaar langs een aslijn die gesitueerd is tussen het chassis van het voertuig en de lastopname-inrichting.

Een voordeel is dat de sensor de positie van de vorken en de omgeving kan afscannen zodat de boordcomputer op basis van de ontvangen signalen, de vorken ter hoogte van de vorkdoorgangen in de paletten kan positioneren.

Een ander voordeel is dat de scanhoek beperkt kan zijn, bijvoorbeeld tot 180° of minder, wat ten gunste komt aan de scanperiode en de verwerkingssnelheid van de opgenomen signalen door de boordcomputer.

De huidige uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het sturen van een automatisch gestuurd voertuig, waarbij de werkwijze de stappen omvat van het positioneren van het voertuig tegenover de op te nemen last; het met één enkele sensor bepalen van de relatieve positie van de op te nemen last en van de omgeving ten opzichte van de lastopname-inrichting door de sensor eerst ter hoogte van de lastopname-inrichting te positioneren en de positie van de last en/of van de omgeving te bepalen door een af scanning in een horizontaal vlak en vervolgens het door de boordcomputer aansturen van de rij- en stuuraandrijving en de hoogteaandrijving van het voertuig om de last op te nemen en te verplaatsen rekening houdend met de positie van de omgeving.

De toepassing van deze werkwijze leidt tot de hierboven beschreven voordelen.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm beschreven van een automatisch gestuurd voertuig volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 schematisch en in zij-aanzicht een automatisch gestuurd voertuig volgens de uitvinding weergeeft tijdens het behandelen van paletten met goederen; figuur 2 een bovenaanzicht volgens pijl F2 in figuur 1 weergeeft; figuur 3 een zicht analoog aan figuur 1 weergeeft, doch in een andere omgeving; figuur 4 een bovenaanzicht volgens pijl F4 in figuur 3 weergeeft ; figuur 5 een zicht analoog aan figuur 3 weergeeft, van een alternatieve uitvoeringsvorm.

In de figuren 1 en 2 is schematisch een automatisch gestuurd voertuig 1, meer in het bijzonder in de vorm van een automatisch gestuurde vorkheftruck, weergegeven tijdens het behandelen van goederen 2 die op paletten 3 zijn voorzien.

Het automatisch gestuurd voertuig 1 bevat hoofdzakelijk een chassis 4 met wielen 5, waarbij de wielen 5 voorzien zijn van een rij- en bes turingsaandrij ving, die niet in de figuren zijn weergegeven en die toelaten het voertuig 1 voor- en achteruit te bewegen en in de gewenste sturing te draaien.

Verder bevat het automatisch gestuurd voertuig 1 een lastopname-inrichting 6 die in het weergegeven voorbeeld een stel vorken 7 bevat, waarbij de vorken 7 op een in de hoogte verstelbare slede 8 zijn aangebracht, welke slede 8 verplaatsbaar is op opwaarts gerichte geleidingen 9 die op het chassis 4 zijn bevestigd.

Bijkomend is het automatisch gestuurd voertuig 1 voorzien van een niet in de figuren weergegeven hoogteaandrijving voor het positioneren van de voornoemde slede 8, bijvoorbeeld in de vorm van een kettingaandrijving.

De voornoemde vorken 7 zijn in het weergegeven voorbeeld voorzien op een balk 10, die op zijn beurt op een horizontale slede 11 kan zijn aangebracht met een niet in de figuren weergegeven aandrijving.

Het automatisch gestuurd voertuig 1 is uitgerust met een boordcomputer 12 voor de sturing van de rij- en besturingsaandrijving van de wielen 5, de hoogteaandrijving van de slede 8 en de aandrijving van de horizontale slede 11.

De boordcomputer 12 kan draadloos verbonden zijn met een niet in de figuren weergegeven centrale magazijncomputer.

Verder is het automatisch gestuurd voertuig 1 uitgerust met detectiemiddelen 13 voor de positiebepaling van de op te nemen last, welke detectiemiddelen 13 volgens de uitvinding bestaan uit één enkele sensor 14 voor het bepalen van de relatieve positie van de op te nemen last 2-3 en/of van de omgeving ten opzichte van het voertuig 1 en in het bijzonder ten opzichte van de lastopname-inrichting 6.

Volgens een voorkeurdragend kenmerk van de uitvinding is de voornoemde sensor 14 verplaatsbaar in de hoogte ten opzichte van de lastopname-inrichting 6.

In het weergegeven voorbeeld is de sensor 14 daartoe bevestigd op een tweede slede 15 die verschuifbaar op een tweede opwaarts gerichte geleiding 16 is aangebracht.

In de uitvoeringsvorm van de figuren 1 tot 4 is deze tweede opwaartse geleiding 16 bevestigd op het chassis 4 van het voertuig 1.

Figuur 5 laat een andere uitvoeringsvorm zien waarbij de tweede opwaarts gerichte geleiding 16 niet op het chassis 4 maar op de slede 8 is bevestigd, één en ander zodanig dat de sensor 14 gelijktijdig met de vorken 7 kan bewegen en ook relatief ten opzichte van de voornoemde vorken 7 kan worden verplaatst.

In een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding is de voornoemde slede 15 zodanig aangebracht op het chassis 4 dat de sensor 14 in de hoogte verstelbaar is langs een aslijn X-X' die tussen het chassis 4 en de lastopname-inrichting 6 is gesitueerd.

In een praktische uitvoeringsvorm van de uitvinding is de sensor 14 in de hoogte verstelbaar tussen een eerste positie waarbij de sensor 14 zich ter hoogte van de lastopname-inrichting 6 bevindt en een tweede positie waarbij de sensor 14 zich onder het niveau van de opgenomen last 2-3 bevindt.

De voornoemde sensor 14 omvat bij voorkeur één enkele laserscanner waarvan de straal in verschillende richtingen kan worden gericht, één en ander zodanig dat de sensor 14 de omgeving afscant in een horizontaal vlak.

De sensor 14 kan daartoe op een draaibaar element zijn aangebracht.

De uitgang van de sensor 14 is verbonden met de boordcomputer 12 van het automatisch gestuurd voertuig 1.

De werkwijze voor het sturen van het automatisch gestuurd voertuig 1 is zeer eenvoudig en als volgt.

Wanneer een palet 3 met goederen 2 moet worden opgehaald, worden de nodige commando's, door de boordcomputer 12 naar de rij- en besturingsaandrijvingen van het automatisch gestuurd voertuig 1 gestuurd zodat het voertuig 1 zich naar de omgeving van het palet 3 kan begeven en zich tegenover de op te nemen last kan positioneren op bekende wijze door aansturing door de magazijn- en/of boordcomputer 12, bijvoorbeeld gebaseerd op een bepaling van de relatieve positie van het voertuig 1 ten opzichte van vaste referentiepunten in het magazijn.

Vervolgens wordt de sensor 14 op de hoogte van de lastopname-inrichting 6 gebracht teneinde de positie van deze lastopname-inrichting 6 te kunnen bepalen, meer bepaald door de bepaling van de positie van de vorken 7.

Meer in het bijzonder zal de sensor 14 het horizontaal vlak ter hoogte van de lastopname-inrichting 6 afscannen om de relatieve positie van de op te nemen last en/of van de omgeving ten opzichte van de lastopname-inrichting 6 te bepalen, wat in de weergegeven figuren 1 en 2 door middel van streeplijnen wordt gesymboliseerd.

Bij deze scanning zal de afstand en de hoek worden bepaald tussen de op te nemen last en de lastopname-inrichting 6.

De uitgangssignalen van de sensor 14 worden door de boordcomputer 12 geregistreerd en verwerkt om de positie van de vorken 7 ten opzichte van de op te nemen last 2-3, en meer in het bijzonder ten opzichte van de vorkdoorgangen in het palet 3, te bepalen.

De boordcomputer 12 zal vervolgens de nodige commando's naar de lastopname-inrichting 6 sturen zodat het palet 3 met goederen 2 kan worden opgenomen.

Verder zal de boordcomputer 12 de nodige signalen' sturen naar de rij- en besturingsaandrijving, één en ander zodanig dat het voertuig 1 zich kan verplaatsen om bijvoorbeeld de opgenomen last 2-3 weg te brengen naar een centrale ophaalplaats of distributiezone in het magazijn, hierbij rekening houdend met de positie van de omgeving, met andere woorden met de positie van mogelijke obstakels en hindernissen die het wegrijden zouden kunnen belemmeren.

Aldus begeeft het voertuig 1 zich, onder impuls van de boord- of magazi jncomputer 12, naar de plaats waar het palet 3 moet worden neergezet en zal het voertuig 1 zich positioneren tegenover deze plaats.

De voornoemde sensor 14 zal vervolgens tot een positie onder het niveau van de opgenomen last 2-3 worden gebracht om op deze manier de omgeving van deze plaats te kunnen afsCannen, zoals in figuur 3 en 4 is weergegeven, zonder hierbij gehinderd te worden door de aanwezigheid van de last.

Op deze manier worden de relatieve posities van allerlei obstakels, hindernissen, muren, andere reeds geplaatste paletten met goederen en dergelijke 17, die zich in de omgeving van deze plaats bevinden, gedetecteerd, zoals in figuur 4 is weergegeven.

De voornoemde relatieve posities worden door de boordcomputer 12 verwerkt, die vervolgens op basis van de verwerkte gegevens, signalen stuurt naar de hoogte-aandrijving van de lastopname-inrichting 6, zodat bij het juist positioneren van de last 2-3 de lastopname-inrichting 6 kan worden verplaatst rekening houdend met de gescande omgeving in de nabijheid van de gewenste plaats.

Hoewel de weergegeven figuren een lastopname-inrichting 6 laten zien die voorzien is van een stel vorken 7, is het volgens de uitvinding niet uitgesloten de vorken 7 te vervangen door klemmen of grijparmen die een last 2-3 kunnen inklemmen.

Hoewel de op te nemen last in de figuren is uitgevoerd als een palet 3 met goederen 2, is de uitvinding uiteraard hiertoe niet beperkt en kan zij tevens worden aangewend voor het verplaatsen en stapelen van allerlei lasten 2-3, die al dan niet stapelbaar zijn in de hoogte, en die eender welke vorm en grootte kunnen aannemen.

Het is volgens de uitvinding uiteraard niet uitgesloten in de voornoemde sensor 14 geen laserscanner te voorzien maar ieder ander type sensor 14 dat toelaat de ruimte af te scannen, kan eveneens worden toegepast.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch een automatisch gestuurd voertuig en de werkwijze daarbij toegepast kan volgens de uitvinding volgens allerlei varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (8)

1. Automatisch gestuurd voertuig (1) dat voorzien is van een chassis (4) met een rij- en besturingsaandrijving en een hoogteaandrijving voor een lastopname-inrichting (6), welke aandrijvingen voor hun sturing zijn aangesloten op een boordcomputer (12) en waarbij het voornoemde voertuig (1) voorzien is van detectiemiddelen (13) voor de positiebepaling van een op te nemen last (2-3), daardoor gekenmerkt dat de voornoemde detectiemiddelen (13) bestaan uit één enkele sensor (14) voor het bepalen van de relatieve positie van de op te nemen last (2-3) en/of van de omgeving ten opzichte van het voertuig (1) en in het bijzonder ten opzichte van de lastopname-inrichting (6).

2. Automatisch gestuurd voertuig (1) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde sensor (14) de omgeving afscant in een horizontaal vlak.

3. Automatisch gestuurd voertuig (1) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde sensor (14) verplaatsbaar is in de hoogte ten opzichte van de lastopname-inrichting (6).

4. Automatisch gestuurd voertuig (1) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde sensor (14) verplaatsbaar is in de hoogte tot een positie op de hoogte van de lastopname-inrichting (6) teneinde de positie van deze lastopname-inrichting (6) te kunnen bepalen en een positie onder het niveau van de opgenomen last (2-3) teneinde onder het niveau van de last (2-3) te kunnen detecteren.

5. Automatisch gestuurd voertuig (1) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de sensor (14) in de hoogte verstelbaar is langs een aslijn (X-X') die gesitueerd is tussen het chassis (4) en de lastopname-inrichting (6) .

6. Automatisch gestuurd voertuig (1) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde sensor (14) een laserscanner omvat.

7. Werkwijze voor het sturen van een automatisch gestuurd voertuig (1) volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de werkwijze de stappen omvat van het positioneren van het voertuig (1) tegenover de op te nemen last (2-3); het met één enkele sensor (14) bepalen van de relatieve positie van de op te nemen last (2-3) en van de omgeving ten opzichte van de lastopname-inrichting (6) door de sensor (14) eerst ter hoogte van de lastopname-inrichting (6) te positioneren en de positie van de last (2-3) en/of van de omgeving te bepalen door een aftasting in een horizontaal vlak en vervolgens door de boordcomputer (12) de rij- en stuuraandrijving en de hoogteaandrijving van het voertuig (1) aan te sturen om de last (2-3) op te nemen en te verplaatsen rekening houdend met de positie van de omgeving.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, daardoor gekenmerkt dat voor het verplaatsen en neerzetten van de opgenomen last (2-3) het voertuig (1) tegenover de plaats waar de last (2-3) moet worden neergezet, wordt gepositioneerd en de voornoemde sensor (14) tot onder het niveau van de opgenomen last (2-3) wordt verplaatst om op deze manier de omgeving van deze plaats te kunnen aftasten teneinde met de bekomen gegevens op gebied van relatieve positie ten opzichte van de lastopname-inrichting (6) rekening te kunnen houden voor het juist positioneren van de last (2-3) op de gewenste plaats.