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Die Erfindung betrifft ein Lenkverfahren von Flurförderzeugen, ein Flurförderzeug sowie ein Zielführungssystem mit einem Flurförderzeug.
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Lenkverfahren von Flurförderzeugen, Flurförderzeuge sowie Zielführungssysteme mit Flurförderzeugen sind bereits bekannt.
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Moderne Lenksysteme, insbesondere für Mehrwegeflurförderzeuge, bieten zwar nahezu unbegrenzte Möglichkeiten zur Richtungs- und Orientierungsmanipulation des Flurförderzeugs, trotzdem ist es für den Bediener oft äußerst schwierig, eine Zielposition in einem Zug und ohne Notwendigkeit von einzelnen Korrekturbewegungen zu positionieren. Hat der Bediener in der Anfangsphase beispielsweise Parallelität zur Zielebene hergestellt, wird es ihm oft nahezu unmöglich sein, ohne erneutem Verlust der Parallelität auf der Restfahrstrecke eine definierte horizontale Positionierung durchzuführen.
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Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, ein Lenkverfahren eines Flurförderzeugs, ein Flurförderzeug sowie ein Zielführungssystem mit einem Flurförderzeug zu schaffen, welche hinsichtlich der genannten Nachteile verbessert sind.
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Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 wiedergegebene Lenkverfahren, das in Anspruch 7 wiedergegebene Flurförderzeug und das in Anspruch 8 wiedergegebene Zielführungssystem mit einem Flurförderzeug gelöst.
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Das erfindungsgemäße Lenkverfahren eines Flurförderzeugs zur Lenkung einer Bewegung des Flurförderzeugs eignet sich insbesondere für Mehrwegeflurförderzeuge.
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Mit dem Begriff „Flurförderzeug“ ist im Rahmen dieser Druckschrift insbesondere ein Flurfördergerät bezeichnet, dessen Räder auf Flur laufen und frei lenkbar sind, zum Befördern, Ziehen oder Schieben von Lasten und welches zur innerbetrieblichen Verwendung bestimmt ist. Das Flurförderzeug kann eine Hubeinrichtung aufweisen.
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Unter dem Begriff „Mehrwegeflurförderzeug“ wird im Rahmen dieser Druckschrift insbesondere ein Flurförderzeug bezeichnet, dessen Räder beliebig lenkbar sind.
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Das erfindungsgemäße Lenkverfahren eignet sich insbesondere zum Lenken einer Bewegung des Flurförderzeugs von einer Ausgangsposition in eine Zielposition.
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Die Zielposition des Flurförderzeugs ist bevorzugt durch einen Ort und eine Drehausrichtung des Flurförderzeugs bestimmt.
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Die rotatorische und/oder die translatorische Komponente dieser Bewegung wird wahlweise automatisch gelenkt.
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Bevorzugt wird der Bediener eines Flurförderzeugs durch das erfindungsgemäße Verfahren bei Ausrichtung des Flurförderzeugs zu einer Zielebene unter gegebenenfalls beliebigem Winkel (im Normalfall parallel und somit 0°) und/oder bei der punktgenauen horizontalen Positionierung des Flurförderzeugs zu einem Punkt auf der Zielebene unterstützt. Aus Winkel zur Zielebene und/oder horizontaler Ausrichtung des Flurförderzeugs zum Zielpunkt wird mit Vorteil die genaue erforderliche Bewegung des Flurförderzeugs zur Verlagerung in die Zielposition ermittelt.
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Mit Vorteil wird in einem ersten Verfahrensschritt die erforderliche rotatorische Komponente dieser Bewegung separat von der erforderlichen translatorischen Komponente dieser Bewegung ermittelt und weiter bevorzugt in einem zweiten Verfahrensschritt ausschließlich die rotatorische Bewegung wahlweise automatisch gelenkt.
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Das Lenkverfahren kann in der Ausführungsform, in der ausschließlich die rotatorische Bewegungskomponente automatisch gelenkt wird auch als „Winkelkorrektur-Assistenz-Verfahren“ bezeichnet werden.
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In einer anderen Ausführungsform wird in einem ersten Verfahrensschritt die erforderliche translatorische Komponente dieser Bewegung separat von der erforderlichen rotatorischen Komponente dieser Bewegung ermittelt und weiter bevorzugt in einem zweiten Verfahrensschritt ausschließlich die translatorische Bewegung wahlweise automatisch gelenkt.
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Es hat sich gezeigt, dass bereits dann, wenn wie bevorzugt bei dem Lenkverfahren entweder die rotatorische oder die translatorische Bewegungskomponente automatisch übernommen wird, es dem Bediener relativ leicht fällt, den Lenkvorgang durchzuführen, indem er die andere Bewegung übernimmt.
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Mit Vorteil wird also nur genau eine von mehreren überlagerten Bewegungen automatisch gelenkt.
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In dem nur eine der beiden Bewegungskomponenten automatisch gelenkt wird, ist das Verfahren, verglichen mit einem Verfahren, bei dem die rotatorische und translatorische Bewegungskomponente automatisch gelenkt wird, relativ einfach. Hiermit sinkt der Herstellungsaufwand für das zugehörige Flurförderzeug. Zudem bleibt der Bediener gefordert. Hierdurch kann beispielsweise vermieden werden, dass dessen Aufmerksamkeit sinkt und die Reaktionszeiten bei unvorhergesehenen Ereignissen steigen.
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In einer anderen Ausführungsform wird in einem ersten Verfahrensschritt die erforderliche translatorische Komponente dieser Bewegung zusammen mit der erforderlichen rotatorischen Komponente dieser Bewegung ermittelt und weiter bevorzugt in einem zweiten Verfahrensschritt die translatorische Bewegung und die rotatorische Bewegung wahlweise automatisch gelenkt.
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Mit Vorteil wird wahlweise selbsttätig die Ist-Rotationslage des Flurförderzeugs gemessen und weiter bevorzugt mit einer – hinterlegten oder ebenfalls gemessenen – Soll-Rotationslage verglichen. Vorzugsweise erfolgt bei Abweichung der Ist- von der Soll-Rotationslage wahlweise ein selbsttätiger Lenkvorgang zur Reduzierung der Abweichung.
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Es erfolgt wahlweise also eine selbsttätige Regelung der Rotationslage des Flurförderzeugs im engeren Sinne.
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Mit Vorteil erfolgt die Ermittlung der Ist-Rotationslage des Flurförderzeugs mithilfe mindestens zweier mit Vorteil an dem Flurförderzeug angeordneter Abstandssensoren. In einer Ausführungsform erfolgt die Abstandsmessung mit Hilfe genau zweier oder genau dreier Abstandssensoren.
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In einer Ausführungsform wird ausschließlich mithilfe von genau zwei oder genau drei Abstandssensoren die Ist-Rotationslage des Flurförderzeugs gemessen.
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Die Abstandssensoren sind bevorzugt mit möglichst großem Abstand zueinander an dem Flurförderzeug angeordnet.
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In einer Ausführungsform sind die Abstandssensoren außerhalb der Räder des Flurförderzeugs angeordnet. Der Abstand von zwei Abstandssensoren zueinander ist in dieser Ausführungsform größer als der Abstand zweier benachbarter Räder des Flurförderzeugs zueinander.
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Die Abstandssensoren messen mit Vorteil jeweils den Abstand zu einer Zielebene.
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Mit dem Begriff „Zielebene“ wird im Rahmen dieser Druckschrift insbesondere eine Ebene bezeichnet, die den Zielpunkt enthält und deren Rotationlage bevorzugt mit der entsprechenden Rotationslage der Zielposition übereinstimmt.
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Die Rotationslage der Zielebene entspricht mit Vorteil der Soll-Rotationslage.
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In einer anderen Ausführungsform erfolgt die Messung der Ist-Rotationslage mithilfe eines – bevorzugt genau eines – Sensors zur geometrischen Umfelderfassung. In einer Ausführungsform erfolgt die Messung der Ist-Rotationslage des Flurförderzeugs ausschließlich mithilfe genau eines Sensors – bevorzugt zur geometrischen Umfelderfassung.
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In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lenkverfahrens ist das selbsttätige Lenken der rotatorischen und/oder translatorischen Bewegungskomponente von dem Bediener vor oder während der manuellen Anfahrt an die Zielposition wählbar. Der Bediener kann die Unterstützung also vor oder während der Zielfahrt einleiten.
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Mit Vorteil wird hierdurch die Lenkvorrichtung des Flurförderzeugs in den Suchmodus versetzt und sucht weiter bevorzugt in Fahrtrichtung nach geeigneten Geometrien und/oder Marken. Sobald die Lenkvorrichtung eine solche erkannt hat, greift sie mit Vorteil aktiv in die Lenkung ein und lenkt das Flurförderzeug zumindest teilweise bis zur Erreichung der erkannten Zielposition.
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In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sucht die Lenkvorrichtung des Flurförderzeugs das Umfeld fortlaufend nach geeigneten Geometrien und/oder Marken ab und zeigt dem Bediener die Erkennung einer solchen an. Der Bediener kann der Lenkvorrichtung daraufhin bevorzugt mitteilen, dass eine erkannte Geometrie als Zielgeometrie gelten soll und wählt auf diese Weise bevorzugt das automatische Lenken der rotatorischen und/oder translatorischen Komponente der erforderlichen Bewegung.
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Der Bediener leitet in dieser Ausführungsform mit Vorteil also durch die Qualifizierung einer erkannten Geometrie als Zielgeometrie das zumindest teilweise unterstützte Anfahren, das auch als automatisches oder halbautomatisches Anfahren bezeichnet werden kann, ein.
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In einer Ausführungsform wird mit dem Lenkverfahren eine relativ zum Weltkoordinatensystem bewegliche Zielposition angelenkt. Die Vorteile der Erfindung kommen hierbei besonders zur Geltung, da es sich um einen für den Bediener schwierigen Lenkvorgang handelt, bei dem Unterstützung besonders hilfreich ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Lenkverfahrens ist eine manuelle Änderung der Rotationslage des Flurförderzeugs verhindert, nachdem die rotatorische Bewegungskomponente automatisch gelenkt wurde. Zu diesem Zweck rastet das System mit Vorteil die Lenkung in Diagonalfahrt ein. Bei sich erneut einstellenden Abweichungen, nach automatischer Lenkung der rotatorischen Bewegungskomponente, erfolgt mit Vorteil eine erneute Regulierung.
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Die Erfindung wird auch gelöst durch ein Flurförderzeug mit einer Lenkvorrichtung, wobei die Lenkvorrichtung ein Assistenzsystem zur Durchführung des Lenkverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfasst, wobei das Assistenzsystem ein Ein- oder Mehrsensorsystem umfasst.
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Das Flurförderzeug umfasst bevorzugt ein Mehrwegeflurförderzeug.
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In einer Ausführungsform mit Mehrsensorsystem umfasst das Flurförderzeug zur Messung der Ist-Rotationslage des Flurförderzeugs mindestens zwei Abstandssensoren, bevorzugt genau zwei oder genau drei.
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In einer Ausführungsform mit Mehrsensorsystem umfasst das Flurförderzeug zur Messung der Ist-Rotationslage des Flurförderzeugs genau zwei Abstandssensoren, und einen – bevorzugt genau einen – Sensor zur Positionsfindung. Dieser arbeitet bevorzugt optisch. Er wirkt bevorzugt mit einem nicht am Flurförderzeug, sondern etwa am anzufahrenden Zielpunkt angeordneten Reflektor zusammen und detektiert es, wenn er sich vor diesem Reflektor befindet. Mit Hilfe dieses Sensors wird bevorzugt die Ausrichtung des Flurförderzeugs in einer Richtung, vorzugsweise parallel zur Zielebene, detektiert. Mit Hilfe der Abstandssensoren ist bevorzugt die Rotationslage des Flurförderzeugs und weiter bevorzugt dessen Abstand zur Zielebene, der im Rahmen dieser Druckschrift auch als Ausrichtung in y-Richtung bezeichnet wird, detektierbar. Mit Hilfe des Sensors zur Positionsfindung ist mit Vorteil die richtige Ausrichtung des Flurförderzeugs senkrecht zum Abstand von der Zielebene, also in x-Richtung, detektierbar. Es kann in dieser Ausführungsform die rotatorische und die translatorische Bewegungskomponente automatisch lenkbar sein.
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Bei den Abstandssensoren kann es sich beispielsweise um Radarsensoren handeln. Bevorzugt handelt es sich um Laserentfernungsmesser.
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In einer Ausführungsform umfasst das Flurförderzeug zur Messung der Ist-Rotationslage des Flurförderzeugs mindestens einen Sensor zur geometrischen Umfelderfassung. Bei diesem Sensor kann es sich beispielsweise um einen Abstandssensor, beispielsweise einen Laserentfernungsmesser handeln, der die Laufzeit misst und aus dessen Daten ein Tiefenprofil gebildet wird. Es kann sich um einen opto-elektronischen Laserscanner handeln, der seine Umgebung in zweidimensionalen Polarkoordinaten, bezogen auf seinen Messursprung, vermisst. Der Sensor kann einen rotierenden Spiegel aufweisen, mit dessen Hilfe er ausgehende Laserstrahlen ablenkt und die Umgebung kreisförmig abtastet. In einer Ausführungsform mit Einsensorsystem ist genau ein derartiger Sensor vorgesehen.
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Die Erfindung wird auch gelöst durch ein Zielführungssystem mit einem Flurförderzeug nach Anspruch 7 und mit nicht an dem Flurförderzeug angeordneten Geometrien und/oder Marken, wobei das Lenkverfahren mit den Geometrien und/oder Marken – insbesondere zur Bestimmung von Ist-Rotationslage und/oder Soll-Rotationslage – des Flurförderzeugs zusammenwirkt.
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Zusätzlich kann das Zielführungssystem auch an dem Flurförderzeug vorgesehene Geometrien und/oder Marken umfassen, mit denen das Lenkverfahren zusammenwirkt.
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In einer Ausführungsform des Zielführungssystems ist die Unterstützung, also die automatische Lenkung der rotatorischen und/oder translatorischen Bewegungskomponente vor oder während der manuellen Anfahrt an die Zielposition von dem Bediener einleitbar. Mit Vorteil weist die Lenkvorrichtung des Flurförderzeugs einen Suchmodus auf, der durch dieses Einleiten der Unterstützung aktivierbar ist. Im Suchmodus sind von der Lenkvorrichtung des Flurförderzeugs mit Vorteil geeignete Geometrien und/oder Marken des Zielführungssystems detektierbar. Mit Vorteil greift die Lenkvorrichtung, nachdem sie eine solche erkannt hat, aktiv in die Lenkung ein und übernimmt diese zumindest teilweise bis zur Erreichung der erkannten Zielposition.
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In einer anderen Ausführungsform ist die Umgebung durch die Lenkvorrichtung des Flurförderzeugs fortlaufend nach geeigneten Geometrien und/oder Marken des Zielführungssystems absuchbar. Dem Bediener sind derartige Geometrien und/oder Marken mit Vorteil anzeigbar. Mit Vorteil ist eine Eingabevorrichtung vorgesehen, mittels derer der Bediener der Lenkvorrichtung mitteilen kann, dass eine erkannte Geometrie eine Zielgeometrie darstellt und mit Vorteil ist durch diese Mitteilung sogleich das automatische Lenken der rotatorischen und/oder translatorischen Bewegungskomponente anwählbar.
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Die Erfindung soll nun anhand von in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Ausgangsposition mit Blick von oben;
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2 eine Darstellung wie in 1, mit in gestrichelter Linie dargestellter Zielposition;
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3 die schematische Darstellung eines ersten Lenkverfahrens zur Erreichung der Zielposition;
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4 eine schematische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Erreichung der Zielposition.
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Die 1 und 2 zeigen eine Ausgangssituation, bei der die in durchgezogenen Linien dargestellte Position des Flurförderzeugs 1 von der 2 in gestrichelten Linien dargestellten Zielposition Z abweicht. Der Fahrzeugpunkt P2, der mit dem anzufahrenden Referenzpunkt P1 in Überdeckung gebracht werden soll, ist von diesem entfernt und die Rotationslage des Flurförderzeugs 1 weicht um einen Winkel α von der Rotationslage der Zielposition Z ab. Die Zielposition Z kann auch als gewünschte Endposition bezeichnet werden.
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Alle in den Zeichnungen dargestellten Flurförderzeuge 1 sind Mehrwegeflurförderzeuge. Es kann sich beispielsweise um Mehrwegegabelstapler handeln.
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Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die rotatorische Bewegungskomponente der Bewegung, die erforderlich ist, um das Flurförderzeug 1 in die Zielposition Z zu bewegen, automatisch gelenkt. Zu diesem Zweck wird zunächst die erforderliche rotatorische Bewegungskomponente separat von der erforderlichen translatorischen Bewegungskomponente ermittelt. Dies geschieht dadurch, dass selbsttätig die Ist-Rotationslage B (siehe 1) des Flurförderzeugs 1 gemessen wird. Diese wird anschließend mit der Soll-Rotationslage A der Zielposition Z verglichen und es erfolgt ein Lenkvorgang zur Reduzierung der Abweichung α. Die Messung der Ist-Rotationslage B des Flurförderzeugs 1 erfolgt bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel mithilfe zweier an dem Flurförderzeug 1 angeordneter Abstandssensoren AS1, AS2. Wie 3 zeigt, sind die beiden Abstandssensoren mit einem möglichst großen Abstand zueinander angeordnet. Beide Abstandssensoren messen jeweils einen Abstand A1, A2 zu der Zielebene ZE. Anschließend wird selbsttätig ein Lenkvorgang vorgenommen, sodass die Abweichung der Soll-Rotationslage von der Ist-Rotationslage reduziert wird. Im in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel geschieht dies dadurch, dass das Flurförderzeug 1 so lange um den Punkt, an dem der in 3 rechte Sensor AS1 angeordnet ist, gedreht wird, bis die Abstände A1 und A2 übereinstimmen. Anschließend wird die Bewegungsmöglichkeit des Flurförderzeugs 1 auf Diagonalfahrt beschränkt. Das System rastet die Lenkung also in Diagonalfahrt ein. Bei sich erneut einstellenden Abweichungen zwischen den Abständen A1 und A2 erfolgt bevorzugt erneut selbsttätig ein Lenkvorgang zur Reduzierung dieser Abweichung.
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In 3 ist mit gestrichelter Linie eine mögliche Fahrkurve K eingezeichnet. Zuerst korrigiert das Assistenzsystem die Winkelabweichung α durch Drehung des Fahrzeugs um AS1, bis die beiden Messwerte der Sensoren AS1 und AS2 gleich sind.
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Es kann ein in den Figuren nicht gezeigter Sensor zur Positionsfindung vorgesehen sein, mit dessen Hilfe und einem am Zielpunkt angeordneten Reflektor, das Flurförderzeug in x-Richtung ausgerichtet werden kann.
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4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Flurförderzeug lediglich genau einen Sensor, und zwar einen Sensor US zur geometrischen Umfelderfassung aufweist.
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Das Flurförderzeug weist bevorzugt einen Rechner R auf.
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Mithilfe des Sensors US zur geometrischen Umfelderfassung erfolgt in dem Rechner bevorzugt eine Abbildung AB der Ist-Fahrzeugposition. Es wird in dem Rechner ein Tiefenprofil TP der Umgebung erstellt und die Ist-Position IP des Flurförderzeugs ermittelt. Daraufhin kann die rotatorische und/oder die translatorische Bewegungskomponente der erforderlichen Bewegung des Flurfahrzeugs zur Verlagerung in die Zielposition Z automatisch gelenkt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Flurförderzeug
- A
- Soll-Rotationslage, die auch als Referenzebene bezeichnet werden kann
- B
- Ist-Rotationslage, die auch als Fahrzeugebene, zu der sich die Referenzebene ausrichten soll bezeichnet werden kann
- D
- Rad
- G
- Geometrien
- K
- Fahrkurve
- M
- Marke
- M´
- Abbildung einer Marke
- R
- Rechner
- x
- horizontaler Versatz von P1 zu P2 in x-Richtung
- y
- horizontaler Versatz von P1 zu P2 in y-Richtung
- U
- Ausgangsposition
- Z
- Zielposition
- α
- Winkel
- AB
- Abbildung des Umfelds und der Flurförderzeug Ist-Position
- IP
- Ist-Position des Flurförderzeugs
- A1, A2
- Abstände
- P1
- anzufahrender Referenzpunkt
- P2
- Fahrzeugpunkt, der mit P1 in Überdeckung gebracht werden soll
- TP
- Tiefenprofil
- US
- Sensor zur geometrischen Umfelderfassung
- ZE
- Zielebene
- AS1
- erster Abstandssensor
- AS2
- zweiter Abstandssensor
