DE102019215373B4 - Verfahren zum Betreiben eines autonomen Fahrzeugs, autonomes Fahrzeug und Computerprogrammprodukt - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines autonomen Fahrzeugs (1), das einen Fahrzeugkörper (2) aufweist, an dem mehrere Räder (4) drehbar gelagert sind, von denen wenigstens ein Rad (4) angetrieben ist, wobei die Räder (4) zum Fortbewegen des autonomen Fahrzeugs (1) auf einem Untergrund (5.1, 5.2, 5.3) ausgebildet sind, indem die Räder (4) mittels einer Steuervorrichtung (3) in ihren jeweiligen Drehrichtungen, Drehgeschwindigkeiten und/oder Lenkstellungen angesteuert sind, aufweisend die folgenden Schritte:- Fahren des autonomen Fahrzeugs (1) auf einem ersten Untergrund (5.1) durch Ansteuern der Räder (4) mittels der Steuervorrichtung (3) in aufeinander abgestimmten Drehrichtungen, Drehgeschwindigkeiten und/oder Lenkstellungen, derart, dass sich das autonome Fahrzeug (1) einem zweiten Untergrund (5.2) annähert, welcher zweite Untergrund (5.2) sich relativ zum ersten Untergrund (5.1) mit einer Differenzgeschwindigkeit (Vbelt) zum ersten Untergrund (5.1) bewegt,- Aufbringen wenigstens eines Messrades (4a) des autonomen Fahrzeugs (1) in einer Orientierung (9) des Messrades (4a) bezüglich einer zum zweiten Untergrund (5.2) vertikalen Drehachse (A) des Messrades (4a) auf den zweiten Untergrund (5.2) wenn sich das autonome Fahrzeug (1) auf dem ersten Untergrund (5.1) abstützt, derart, dass das Messrad (4a) von der Bewegung des zweiten Untergrunds (5.2) angetrieben wird,- Bestimmen eines Bewegungsvektors des zweiten Untergrunds (5.2) aus einem ersten Winkel und einem zweiten Winkel der wenigstens einen Orientierung (9) des wenigstens einen Messrades (4a), und einer gemessenen ersten Drehgeschwindigkeit (V2w) und einer gemessenen zweiten Drehgeschwindigkeit (V'2w)des wenigstens einen Messrades (4a) .

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines autonomen Fahrzeugs, das einen Fahrzeugkörper aufweist, an dem mehrere Räder drehbar gelagert sind, von denen wenigstens ein Rad angetrieben ist, wobei die Räder zum Fortbewegen des autonomen Fahrzeugs auf einem Untergrund ausgebildet sind, indem die Räder mittels einer Steuervorrichtung in ihren jeweiligen Drehrichtungen, Drehgeschwindigkeiten und/oder Lenkstellungen angesteuert sind. Die Erfindung betrifft außerdem ein autonomes Fahrzeug, insbesondere ein autonomes Omnidirektionalräder-Fahrzeug und ein zugehöriges Computerprogrammprodukt.
• Aus der WO 2008/ 122 538 A1 ist ein omnidirektionales Fahrzeug bekannt, das omnidirektionale Räder und einen Fahrzeugkörper aufweist, an dem wenigstens eines der omnidirektionalen Räder mittels einer Einzelradaufhängung befestigt ist.
• Ein Mecanum-Rad ist beispielsweise aus der EP 1 912 799 B1 und aus der EP 2 176 075 B1 bekannt.
• Die DE 10 2018 214 381 B3 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Omnidirektionalräder-Fahrzeugs, das einen Fahrzeugkörper aufweist, an dem wenigstens vier antreibbare, omnidirektionale Räder drehbar gelagert sind, wobei jedes der wenigstens vier Räder zum Fortbewegen des Omnidirektionalräder-Fahrzeugs auf einem Untergrund ausgebildet und durch eine Steuervorrichtung individuell in ihren Drehrichtungen und Drehgeschwindigkeiten angesteuert sind. Dieses Dokument betrifft außerdem ein zugehöriges Omnidirektionalräder-Fahrzeug und ein zugehöriges Computerprogrammprodukt.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem ein autonomes Fahrzeug durch eine Steuervorrichtung zum automatischen Antreiben der Räder besonders flexibel und mit hoher Fahrpräzision angesteuert werden kann. Insbesondere soll eine hohe Fahrpräzision auch dann erreicht werden, wenn das autonome Fahrzeug von einem ersten Untergrund auf einen zweiten Untergrund wechselt, wobei eine Relativbewegung zwischen dem ersten Untergrund und dem zweiten Untergrund besteht. Im Speziellen soll die gegenüber dem ersten Untergrund bestehende Relativbewegungsgeschwindigkeit und Relativbewegungsrichtung des zweiten Untergrunds automatisch erfassbar sein.
• Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines autonomen Fahrzeugs, das einen Fahrzeugkörper aufweist, an dem mehrere Räder drehbar gelagert sind, von denen wenigstens ein Rad angetrieben ist, wobei die Räder zum Fortbewegen des autonomen Fahrzeugs auf einem Untergrund ausgebildet sind, indem die Räder mittels einer Steuervorrichtung in ihren jeweiligen Drehrichtungen, Drehgeschwindigkeiten und/oder Lenkstellungen angesteuert sind, aufweisend die folgenden Schritte:
• - Fahren des autonomen Fahrzeugs auf einem ersten Untergrund durch Ansteuern der Räder mittels der Steuervorrichtung in aufeinander abgestimmten Drehrichtungen, Drehgeschwindigkeiten und/oder Lenkstellungen, derart, dass sich das autonome Fahrzeug einem zweiten Untergrund annähert, welcher zweite Untergrund sich relativ zum ersten Untergrund mit einer Differenzgeschwindigkeit zum ersten Untergrund bewegt,
• - Aufbringen wenigstens eines Messrades des autonomen Fahrzeugs in einer Orientierung des Messrades bezüglich einer zum zweiten Untergrund vertikalen Drehachse des Messrades auf den zweiten Untergrund wenn sich das autonome Fahrzeug auf dem ersten Untergrund abstützt, derart, dass das Messrad von der Bewegung des zweiten Untergrunds angetrieben wird,
• - Bestimmen eines Bewegungsvektors des zweiten Untergrunds aus einem ersten Winkel und einem zweiten Winkel der wenigstens einen Orientierung des wenigstens einen Messrades, und einer gemessenen ersten Drehgeschwindigkeit und einer gemessenen zweiten Drehgeschwindigkeit des wenigstens einen Messrades.
• Das autonome Fahrzeug ist zum fahrerlosen Fahren ausgebildet. Dazu weist das autonome Fahrzeug eine Steuervorrichtung auf, die auch als Fahrsteuervorrichtung bezeichnet werden kann. Die Steuervorrichtung steuert und/oder regelt die Drehrichtungen und die Drehgeschwindigkeiten bzw. ggf. auch die Drehbeschleunigungen der angetriebenen Räder des autonomen Fahrzeugs automatisch. Das autonome Fahrzeug kann neben den angetriebenen Rädern auch antriebslose Räder aufweisen, die ohne von der Steuervorrichtung angesteuert zu werden, nur drehbar am Fahrzeugkörper des autonome Fahrzeugs gelagert sind, ohne mit einer Antriebsvorrichtung verbunden zu sein. Das autonome Fahrzeug kann beispielsweise ein fahrerloses Transportsystem (FTS) sein.
• Jedes angetriebene Rad kann eine Nabe oder eine Achse aufweisen, die mit einem Motor verbunden ist. Insoweit kann jedem einzelnen Rad ein eigener Motor zugeordnet sein. Die Steuervorrichtung treibt das jeweilige antreibbare Rad dadurch an, dass die Steuervorrichtung den jeweiligen Motor ansteuert und der jeweilige Motor das entsprechende Rad antreibt oder abbremst.
• Die angetriebenen Räder sind regelmäßig um eine Radachse an dem Fahrzeugkörper, insbesondere an einem den Fahrzeugkörper bildenden Fahrwerk drehbar gelagert. Im Falle von omnidirektionalen Rädern sind diese abgesehen von ihrer drehbaren Lagerung um die Radachse regelmäßig um keine sonstige Achse umorientierbar oder schwenkbar, d.h. die Räder sind nichtlenkbare Räder. Alternativ kann das autonome Fahrzeug aber auch Lenkräder aufweisen. Um das autonome Fahrzeug mit omnidirektionalen Rädern dennoch navigieren und insbesondere um seine Gierachse drehen zu können, werden die omnidirektionalen Räder mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten betrieben. In Abhängigkeit der Drehgeschwindigkeitsdifferenzen, die auch unterschiedliche Drehrichtungen umfassen können, eines Rades zu einem anderen Rad stellt sich eine resultierende Bewegung des autonomen Fahrzeugs ein. Im speziellen kann das autonome Fahrzeug sich dann auch auf der Stelle um seine eigene Vertikalachse drehen bzw. wenden. Mit einem Omnidirektionalräder-Fahrzeug sind auch geradlinige Bewegungen in Richtung der Drehachsen der angetriebenen Räder, also ein seitliches Versetzen des Omnidirektionalräder-Fahrzeugs möglich.
• Der Untergrund kann jeglicher Boden, jegliche Fahrbahn oder jegliche Einrichtung sein, auf der das autonome Fahrzeug sich mittels seiner angetriebenen Räder selbständig fortzubewegen vermag. Ein gegenüber der Umgebung (erster Untergrund) sich bewegender Untergrund (zweiter Untergrund) kann beispielsweise ein ebenerdiges Förderband in einer Fließbandfertigung einer Fabrik sein.
• Die Steuervorrichtung ist ausgebildet, die Motoren, an die jeweils ein angetriebenes Rad angeschlossen sind, hinsichtlich ihrer Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit bzw. Drehbeschleunigung anzusteuern, so dass in Zusammenwirken aller angetriebenen omnidirektionalen Räder sich eine resultierende Bewegungsrichtung, Drehung und/oder Bewegungsgeschwindigkeit des gesamten Omnidirektionalräder-Fahrzeugs einstellt, um einen vorgegebenen Bewegungspfad automatisch abfahren zu können, und/oder sich selbststätig an einen bestimmten Ort hin navigieren zu können. Die Ansteuerung der Omnidirektionalräder kann vorzugsweise so koordiniert sein, dass alle Omnidirektionalräder sich in einem abrollenden, insbesondere schlupffreien Reibungseingriff mit dem Untergrund befinden Wenn das autonome Fahrzeug kein Omnidirektionalräder-Fahrzeug ist, sondern Lenkräder aufweist, kann die Steuervorrichtung ausgebildet und eingerichtet sein, die jeweiligen Lenkstellungen der Lenkräder automatisch einzustellen.
• In einer ersten grundlegenden Variante der Erfindung kann das wenigstens eine Messrad ein von den Rädern zum Fortbewegen des autonomen Fahrzeugs verschiedenes Messrad sein. Insoweit kann das wenigstens eine Messrad zusätzlich zu den Rädern zum Fortbewegen des autonomen Fahrzeugs an dem autonomen Fahrzeug vorgesehen sein. Das insoweit nicht antreibbare Messrad kann in einer Ausführungsvariante von einem Rad des autonomen Fahrzeugs gebildet werden, das sich zwar zum Fortbewegen des autonomen Fahrzeugs auf einem Untergrund oder einer Fahrbahn abwälzt und somit das Fahrgestell des autonomen Fahrzeugs mitträgt, aber eben nicht zum Antrieb des autonomen Fahrzeugs beiträgt, sondern nur als ein lastaufnehmendes, passives Stützrad dient. In einer anderen Ausführungsvariante kann das Messrad lediglich als eine Art Messfühler ausgebildet sein. In dieser anderen Ausführungsvariante ist das Messrad weder als ein Antriebsrad noch als ein Stützrad ausbildet, sondern kann unabhängig von dem Eigengewicht des autonomen Fahrzeugs, beispielsweise über einen beweglichen Tragarm, schlupffrei oder schlupfarm gegen den Untergrund d.h. die Fahrbahn gedrückt werden.
• In einer zweiten grundlegenden Variante der Erfindung kann das wenigstens eine Messrad wenigstens eines der Räder zum Fortbewegen des autonomen Fahrzeugs sein. In dieser Variante weist das autonome Fahrzeug eine redundante Anzahl von Rädern auf. Das autonome Fahrzeug kann insoweit mindestens vier oder mehr Räder zum Fortbewegen des autonomen Fahrzeugs aufweisen. In einer Betriebsart als ein Messrad kann das betreffende Rad, das ansonsten in der anderen Betriebsart zum Fortbewegen des autonomen Fahrzeugs vorgesehen ist, in der Betriebsart als ein Messrad antriebslos geschaltet sein.
• Im Falle eines Lenkrades kann die Orientierung des Messrades insbesondere durch Einlenken des Messrades verändert werden.
• Im Falle eines omnidirektionalen Rades, insbesondere eines Mecanum-Rades kann die Orientierung des Messrades verändert werden, indem die Orientierung des autonomen Fahrzeugs geändert wird.
• Die vertikale Drehachse benötigt lediglich eine Richtungskomponente, welche aus der Ebene des Untergrunds vorspringt. Demgemäß muss die vertikale Drehachse nicht notwendiger Weise genau um 90° d.h. im rechten Winkel aus der Ebene des Untergrunds vorspringend orientiert sein. So kann das betreffende Rad in gewissem Umfang Spur und/oder Sturz aufweisen. Gleichwohl kann die vertikale Drehachse genau um 90° d.h. im rechten Winkel aus der Ebene des Untergrunds vorspringend orientiert sein.
• Der Bewegungsvektor umfasst die Bewegungsrichtung des zweiten Untergrunds relativ zum ersten Untergrund in der Ebene des zweiten Untergrunds, d.h. insbesondere in einer horizontalen Ebene, und die Bewegungsgeschwindigkeit des zweiten Untergrunds relativ zum ersten Untergrund.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt ein Bestimmen des Bewegungsvektors des zweiten Untergrunds aus einem ersten Winkel und einem zweiten Winkel der wenigstens einen Orientierung des wenigstens einen Messrades, und einer gemessenen ersten Drehgeschwindigkeit und einer gemessenen zweiten Drehgeschwindigkeit des wenigstens einen Messrades.
• Dies beinhaltet im Wesentlichen zwei grundlegende Ausführungsformen. In der ersten grundlegenden Ausführungsform kommen zumindest zwei Messräder zum Einsatz. Ein erstes Messrad ist dabei relativ zum zweiten Untergrund in einer ersten Orientierung angeordnet und ein zweites Messrad ist relativ zum zweiten Untergrund in einer zweiten Orientierung angeordnet. Insoweit sind der erste Winkel der ersten Orientierung des ersten Messrades und der zweite Winkel der zweiten Orientierung des zweiten Messrades bekannt. In der ersten grundlegenden Ausführungsform wird dann die erste Drehgeschwindigkeit des ersten Messrades in der ersten Orientierung erfasst und die zweite Drehgeschwindigkeit des zweiten Messrades in der zweiten Orientierung erfasst.
• In einer zweiten grundlegenden Ausführungsform kommt lediglich ein einzelnes Messrad zum Einsatz. Um zwei unterschiedliche Winkel erzeugen zu können, wird das einzelne Messrad aus seiner ersten Orientierung, die dem ersten Winkel entspricht, umorientiert und zwar in eine zweite Orientierung des einzelnen Messrades, die dem zweiten Winkel entspricht. Demgemäß kann das Verfahren wie folgt weitergebildet sein.
• Die Weiterbildung des Verfahrens zum Betreiben eines autonomen Fahrzeugs weist die folgenden zusätzlichen Schritte auf:
• - Aufbringen eines einzelnen Messrades des autonomen Fahrzeugs in einer ersten Orientierung des einzelnen Messrades bezüglich einer zum zweiten Untergrund vertikalen Drehachse des einzelnen Messrades auf den zweiten Untergrund,
• - Messen einer ersten Drehgeschwindigkeit des einzelnen Messrades in der ersten Orientierung,
• - Umorientieren des einzelnen Messrades aus der ersten Orientierung in eine von der ersten Orientierung verschiedenen zweiten Orientierung um die zum zweiten Untergrund vertikalen Drehachse des einzelnen Messrades auf dem zweiten Untergrund wenn sich das autonome Fahrzeug weiterhin auf dem ersten Untergrund abstützt,
• - Messen einer zweiten Drehgeschwindigkeit des einzelnen Messrades in der zweiten Orientierung, und
• - Bestimmen des Bewegungsvektors des zweiten Untergrunds aus dem Winkel der ersten Orientierung des einzelnen Messrades, der gemessenen ersten Drehgeschwindigkeit des einzelnen Messrades, dem Winkel der zweiten Orientierung des einzelnen Messrades und der gemessenen zweiten Drehgeschwindigkeit des einzelnen Messrades.
• In der Ausgestaltung dieses Verfahrens kann eine Amplitude A einer Sinuskurve aus dem Winkel θ_iW der ersten Orientierung des einzelnen Messrades, der gemessenen ersten Drehgeschwindigkeit V_iW des einzelnen Messrades, dem Winkel θ'_iW der zweiten Orientierung des einzelnen Messrades und der gemessenen zweiten Drehgeschwindigkeit V'_iW des einzelnen Messrades nach der Formel: $$A=\frac{\sqrt{V_{iW}^2+W{\text{'}}_{iW}^2-2V_{iW}V{\text{'}}_{iW}\text{cos}\left(\theta {\text{'}}_{iW}-{\theta }_{iW}\right)}}{\text{sin}\left(\theta {\text{'}}_{iW}-{\theta }_{iW}\right)}$$

  

  berechnet werden,
  die Bewegungsgeschwindigkeit V_belt des zweiten Untergrunds aus der Amplitude A, sowie dem Abwälz-Radius r des einzelnen Messrades nach der Formel: $$V_{belt}=\frac{A}{\sqrt{2}}\cdot r$$

  

  berechnet werden, und
  der Winkel θ_belt der Bewegungsrichtung des zweiten Untergrunds aus der gemessenen ersten Drehgeschwindigkeit V_iW des einzelnen Messrades und der Amplitude A über die Winkeldifferenz des Winkels θ'_iW der zweiten Orientierung des einzelnen Messrades und des Winkels θ_iW der ersten Orientierung des einzelnen Messrades nach den Formeln: $$\mathrm{\theta }{\text{'}}_{\text{iw}}={\text{sin}}^{-1}\left({\text{V}}_{\text{iw}}/\text{A}\right)$$

  

  $$\mathrm{\theta }{\text{'}}_{\text{iw}}-{\mathrm{\theta }}_{\text{iw}}=\text{d}$$

  

  mit d = kommandierter Umorientierungswinkel $${\mathrm{\theta }}_{\text{belt}}={\mathrm{\mu }}_{\text{i}}+\left(90°-{\mathrm{\theta }}_{\text{iw}}\right)$$

  

  mit µ_i = Relativwinkel der Drehachse des Messrades zur Drehachse einer Abwälzrolle des Messrades auf dem zweiten Untergrund
  berechnet werden.
• Zunächst wird generell von einer konstanten Relativgeschwindigkeit zwischen dem ersten Untergrund und dem zweiten Untergrund ausgegangen, d.h. dies wird vorausgesetzt. Die Relativgeschwindigkeit zwischen dem ersten Untergrund und dem zweiten Untergrund muss zumindest während eines erfindungsgemäßen Messvorgangs gegeben sein.
• Die Sinuskurve stellt sich in einem kartesischen Koordinatensystem ein, wenn auf der Abszissenachse des Koordinatensystems die Winkel der Orientierung des einzelnen Messrades aufgetragen werden und auf der Ordinatenachse die zugeordneten Drehgeschwindigkeiten V_iW des einzelnen Messrades aufgetragen werden, die sich in Abhängigkeit der Orientierung des einzelnen Messrades und der konstanten Relativgeschwindigkeit zwischen dem ersten Untergrund und dem zweiten Untergrund ergeben.
• Die Amplitude definiert insoweit die maximale Drehgeschwindigkeiten V_iW des einzelnen Messrades in seiner 90°-Orientierung zum zweiten Untergrund.
• Der Abwälzradius ist der halbe Durchmesser der auf dem zweiten Untergrund abwälzenden Abwälzrolle des Messrades auf axialer Höhe des Aufstandspunktes der abwälzenden Rolle auf dem zweiten Untergrund.
• Der kommandierte Umorientierungswinkel ist der steuerungsseitig vorzugebenden Winkel, um den das Messrad aus seiner ersten Orientierung in seine zweite Orientierung umgeschwenkt werden soll, um zwei verschiedene Messwerte in zwei unterschiedlichen Orientierungen des Messrades erhalten zu können.
• Der Relativwinkel ist der Winkelunterschied von der Drehachse des Messrades und der Drehachse der auf dem zweiten Untergrund abwälzenden Abwälzrolle. Im Falle des Mecanum-Rades ist die jeweilige Drehachse der jeweils abwälzenden Abwälzrolle in einem Winkel von 45° relativ zur Drehachse des Messrades verschieden orientiert. In diesem Fall beträgt der Relativwinkel 45°.
• Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines autonomen Fahrzeugs weist die folgenden Schritte auf:
• - Aufbringen eines ersten Messrades des autonomen Fahrzeugs in einer ersten Orientierung des ersten Messrades bezüglich einer zum zweiten Untergrund vertikalen Drehachse des ersten Messrades auf den zweiten Untergrund,
• - Messen einer ersten Drehgeschwindigkeit des ersten Messrades in der ersten Orientierung,
• - Aufbringen eines zweiten Messrades des autonomen Fahrzeugs in einer zweiten Orientierung des zweiten Messrades bezüglich einer zum zweiten Untergrund vertikalen Drehachse des zweiten Messrades auf den zweiten Untergrund,
• - Messen einer zweiten Drehgeschwindigkeit des zweiten Messrades in der zweiten Orientierung, und
• - Bestimmen des Bewegungsvektors des zweiten Untergrunds aus dem Winkel der ersten Orientierung des ersten Messrades, der gemessenen ersten Drehgeschwindigkeit des ersten Messrades, dem Winkel der zweiten Orientierung des zweiten Messrades und der gemessenen zweiten Drehgeschwindigkeit des zweiten Messrades.
• Im Fall des weitergebildeten Verfahrens kann die Bewegungsgeschwindigkeit V_belt des zweiten Untergrunds durch Vektoraddition aus einer Summengeschwindigkeit V_s,res der ersten Drehgeschwindigkeit V_1,w des ersten Messrades und der zweiten Drehgeschwindigkeit V_2,W des zweiten Messrades, sowie dem Abwälz-Radius r des ersten und zweiten Messrades berechnet wird, wobei im Falle eines ersten Messrades und eines zweiten Messrades jeweils in Bauart eines Mecanum-Rades die Bewegungsgeschwindigkeit V_belt des zweiten Untergrunds nach der Formel: $$\begin{array}{l}{V}_{s,res}=V_{\mathrm{1,}s}+V_{\mathrm{2,}s}=\left[\begin{array}{c}-sin\left(45°\right)\frac{V_1,w}{\sqrt{2}}+sin\left(45°\right)\frac{V_2,w}{\sqrt{2}}\\ cos\left(45°\right)\frac{V_1,w}{\sqrt{2}}+cos\left(45°\right)\frac{V_2,w}{\sqrt{2}}\end{array}\right]\\ \text{ =}\left[\begin{array}{c}-\frac{V_{\mathrm{1,}W}}{2}+\frac{V_{\mathrm{2,}W}}{2}\\ +\frac{V_{\mathrm{1,}W}}{2}+\frac{V_{\mathrm{2,}W}}{2}\end{array}\right],\end{array}$$

  

  und $$V_{belt}=-V_{s,res}\cdot r$$

  

  berechnet werden, und
  der Winkel θ_belt der Bewegungsrichtung des zweiten Untergrunds aus der gemessenen ersten Drehgeschwindigkeit V_iW des einzelnen Messrades und der Amplitude A über die Winkeldifferenz des Winkels θ'_iW der zweiten Orientierung des einzelnen Messrades und des Winkels θ_iW der ersten Orientierung des einzelnen Messrades nach den Formeln: $$\mathrm{\theta }{\text{'}}_{\text{iw}}={\text{sin}}^{-1}\left({\text{V}}_{\text{iw}}/\text{A}\right)$$

  

  $$\mathrm{\theta }{\text{'}}_{\text{iw}}\mathrm{-}{\mathrm{\theta }}_{\text{iw}}=\text{d}$$

  

  mit d = kommandierter Umorientierungswinkel $${\mathrm{\theta }}_{\text{belt}}={\mathrm{\mu }}_{\text{i}}+\left(90°-{\mathrm{\theta }}_{\text{iw}}\right)$$

  

  mit µ_i = Relativwinkel der Drehachse des Messrades zur Drehachse einer Abwälzrolle des Messrades auf dem zweiten Untergrund
  berechnet werden.
• In einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines autonomen Fahrzeugs kann das Verfahren die folgenden Schritte aufweisen:
• - Aufbringen eines ersten Messrades des autonomen Fahrzeugs in einer ersten Orientierung des ersten Messrades bezüglich einer zum zweiten Untergrund vertikalen Drehachse des ersten Messrades auf den zweiten Untergrund,
• - Messen einer ersten Drehgeschwindigkeit des ersten Messrades in der ersten Orientierung,
• - Aufbringen eines zweiten Messrades des autonomen Fahrzeugs in einer zweiten Orientierung des zweiten Messrades bezüglich einer zum zweiten Untergrund vertikalen Drehachse des zweiten Messrades auf den zweiten Untergrund,
• - Messen einer zweiten Drehgeschwindigkeit des zweiten Messrades in der zweiten Orientierung,
• - Aufbringen einer Anzahl n weiterer Messräder des autonomen Fahrzeugs in n weiteren Orientierungen bezüglich der zum zweiten Untergrund vertikalen Drehachsen der n weiteren Messräder auf den zweiten Untergrund,
• - Messen einer entsprechenden Anzahl n weiterer Drehgeschwindigkeiten n weiteren Messräder in den n weiteren Orientierungen, und
• - Bestimmen des Bewegungsvektors des zweiten Untergrunds aus den Winkeln der Orientierungen der n Messräder und der gemessenen n Drehgeschwindigkeiten der n Messräder.
• Im Fall dieses weitergebildeten Verfahrens kann die Bewegungsgeschwindigkeit V_belt des zweiten Untergrunds auf Grundlage der gemessenen n Drehgeschwindigkeiten V_1,Wder n Messräder aus der Jakobi-Matrix J oder deren Pseudoinverse nach der Formel: $${\text{V}}_{\text{belt}}=-{\text{J}}^{+}\mathrm{\phi }\text{'}\left[\mathrm{1,2,...}\text{n}\right],$$

  

  wobei φ'[1,2,...n] die gemessenen Winkelgeschwindigkeiten der n Messräder, insbesondere der n Mecanum-Räder sind,
  und J⁺ die Pseudoinverse der Jakobimatrix mit $$J^{+}={\left(J^{T}J\right)}^{-1}{J}^T=\frac{1}{4}\left[\begin{array}{cccc}-r& r& -r& r\\ r& r& -r& -r\\ \frac{r}{l_y+l_x}& \frac{r}{l_y+l_x}& \frac{r}{l_y+l_x}& \frac{r}{l_y+l_x}\end{array}\right]$$

  

  zusammen also $$V_{belt}=-J^{+}{\phi }_{\left[\mathrm{1,..,4}\right]}^{\text{'}}={\left(J^{T}J\right)}^{-1}{J}^T{\phi }_{\left[\mathrm{1,..,4}\right]}^{\text{'}}\frac{1}{4}\left[\begin{array}{cccc}-r& r& -r& r\\ r& r& -r& -r\\ \frac{r}{l_x+l_y}& \frac{r}{l_x+l_y}& \frac{r}{l_x+l_y}& \frac{r}{l_x+l_y}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{\phi }_1^{\text{'}}\\ {\phi }_2^{\text{'}}\\ {\phi }_3^{\text{'}}\\ {\phi }_4^{\text{'}}\end{array}\right]$$

  

  berechnet werden.
• Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch gelöst durch eine autonomes Fahrzeug, aufweisend einen Fahrzeugkörper, an dem mehrere Räder drehbar gelagert sind, von denen wenigstens ein Rad angetrieben ist, wobei die Räder zum Fortbewegen des autonomen Fahrzeugs auf einem Untergrund ausgebildet sind, indem die Räder mittels einer Steuervorrichtung in ihren jeweiligen Drehrichtungen, Drehgeschwindigkeiten und/oder Lenkstellungen angesteuert sind, und aufweisend wenigstens ein an dem Fahrzeugkörper gelagertes Messrad, das als ein omnidirektionales Rad oder als ein Mecanum-Rad mit einem um die Messraddrehachse drehbaren Messradkörper und mit an dem Messradkörper über den Umfang verteilt angeordneten antriebslosen Rollen, die im Falle eines omnidirektionalen Rades in einem bauartbedingten Winkel zur Messraddrehachse ausgerichtet sind, und im Falle eines Mecanum-Rades in einem Winkel von 45 Grad zur Messraddrehachse ausgerichtet sind, wobei die antriebslosen Rollen auf dem Untergrund abwälzen, ausgebildet ist, wobei die Steuervorrichtung ausgebildet ist, ein Verfahren, wie nach einer der erfindungsgemäßen Ausführungen beschrieben, auszuführen, wobei das wenigstens eine Messrad unabhängig von den Rädern zum Fortbewegen des autonomen Fahrzeugs ausgebildet ist.
• Die omnidirektionalen Räder können im Allgemeinen jeweils eine Radnabe aufweisen, die um eine Rotationsachse drehbar ist, wobei an wenigstens einem mit der Radnabe verbundenen Radkörper eine Anzahl von balligen Rollkörpern vorgesehen sind, die gleichmäßig entlang eines Umfangsmantels des Rades verteilt angeordnet sind und mit ihren Rollachsen in einem bauartbedingten Winkel zur Rotationsachse der Radnabe ausgerichtet sind. Die Rollkörper können beispielsweise an ihren gegenüberliegenden Enden bezüglich des Radkörpers frei drehbar gelagert sein.
• Die omnidirektionalen Räder können beispielsweise analog zur US 3,789,947 ausgebildet sein. In dieser Ausführungsart beträgt der bauartbedingte Winkel der Rollachsen der Rollkörper zur Rotationsachse der Radnabe beispielsweise 90°.
• Alternativ können die Omnidirektional-Räder beispielsweise als Mecanum-Räder ausgebildet sein und können insbesondere eine Radnabe aufweisen, die um eine Rotationsachse drehbar ist, wobei zwei mit der Radnabe verbundene Radscheiben koaxial zur Radnabe angeordnet sind und eine Anzahl von balligen Rollkörpern vorgesehen sind, die zwischen den Radscheiben angeordnet, gleichmäßig entlang eines Umfangsmantels des Rades verteilt und mit ihren Rollachsen in einem Diagonalwinkel von 45° zur Rotationsachse der Radnabe ausgerichtet sind. An ihren gegenüberliegenden Enden sind die Rollkörper frei drehbar bezüglich der Radscheiben gelagert. Die Rollkörper können über zugeordnete Lager direkt an den Innenseiten der Radscheiben gelagert sein oder an separaten Aufnahmebauteilen gelagert sein, die an den Radscheiben befestigt sind. In dieser Ausführungsart beträgt der bauartbedingte Winkel der Rollachsen der Rollkörper zur Rotationsachse der Radnabe beispielsweise 45°.
• Demgemäß können die Mecanum-Räder beispielsweise gemäß EP 2 176 075 A1 oder gemäß EP 1 912 799 B1 ausgebildet sein.
• Ein aufeinander abgestimmtes Ansteuern der angetriebenen Räder kann durch die Steuervorrichtung erfolgen, indem die Steuervorrichtung die Motoren, an die jeweils ein angetriebenes Rad angeschlossen sind, hinsichtlich ihrer Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit bzw. Drehbeschleunigung steuert, so dass in Zusammenwirken aller angetriebenen omnidirektionalen Räder sich eine resultierende Bewegungsrichtung, Drehung und/oder Bewegungsgeschwindigkeit des gesamten Omnidirektionalräder-Fahrzeugs einstellt, um einen vorgegebenen Bewegungspfad automatisch abfahren zu können, und/oder sich selbststätig an einen bestimmten Ort hin navigieren zu können. Die Ansteuerung der Omnidirektionalräder kann vorzugsweise so koordiniert sein, dass alle Omnidirektionalräder sich in einem abrollenden, insbesondere schlupffreien Reibungseingriff mit dem Untergrund befinden.
• Das autonome Fahrzeug kann insbesondere ein autonomes Omnidirektionalräder-Fahrzeug sein, aufweisend einen Fahrzeugkörper, an dem mehrere omnidirektionale Räder oder Mecanum-Räder drehbar und unabhängig voneinander antreibbar gelagert sind, zum Fortbewegen des autonomen Fahrzeugs auf einem Untergrund, indem die omnidirektionalen Räder oder Mecanum-Räder mittels einer Steuervorrichtung in ihren jeweiligen Drehrichtungen und Drehgeschwindigkeiten angesteuert sind, wobei die omnidirektionalen Räder oder Mecanum-Räder jeweils einen um die Messraddrehachse drehbaren Messradkörper und an dem Messradkörper über den Umfang verteilt angeordnete antriebslose Rollen aufweisen, die im Falle eines omnidirektionalen Rades in einem bauartbedingten Winkel zur Messraddrehachse ausgerichtet sind, und im Falle eines Mecanum-Rades in einem Winkel von 45 Grad zur Messraddrehachse ausgerichtet sind, wobei die antriebslosen Rollen jeweils auf dem Untergrund abwälzen und wobei eine Lenkbewegung des Omnidirektionalräder-Fahrzeugs durch Differenzen in den Drehrichtungen und Drehgeschwindigkeiten der omnidirektionalen Räder oder Mecanum-Räder ausführbar ist, und wobei wenigstens ein Messrad zur Durchführung des Verfahren, wie nach einer der erfindungsgemäßen Ausführungen beschrieben, durch wenigstens eines der omnidirektionalen Räder oder Mecanum-Räder zum Fortbewegen des autonomen Fahrzeugs gebildet wird, und die Steuervorrichtung ausgebildet ist, ein Verfahren, wie nach einer der erfindungsgemäßen Ausführungen beschrieben, auszuführen.
• Die erfindungsgemäße Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Computerprogrammprodukt aufweisend einen maschinenlesbaren Träger, auf dem Programmcode gespeichert ist, der von einer Fahrsteuervorrichtung des autonomen Fahrzeugs, wie erfindungsgemäß beschrieben, oder des autonomen Omnidirektionalräder-Fahrzeugs, wie erfindungsgemäß beschrieben, auslesbar ist und der die Fahrsteuervorrichtung ausbildet und/oder einrichtet, ein Verfahren, wie nach einer der erfindungsgemäßen Ausführungen beschrieben, durchzuführen, wenn der Programmcode von der Fahrsteuervorrichtung des autonomen Fahrzeugs, wie erfindungsgemäß beschrieben, oder des autonomen Omnidirektionalräder-Fahrzeugs, wie erfindungsgemäß beschrieben, ausgeführt wird.
• Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Konkrete Merkmale dieser exemplarischen Ausführungsbeispiele können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in weiteren Kombinationen betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.
• Es zeigen:
• 1 eine schematische Darstellung eines autonomen Fahrzeugs in der beispielhaften Bauart eines Omnidirektionalräder-Fahrzeugs mit Mecanum-Rädern,
• 2 eine schematische Darstellung eines kinematischen Modells des Omnidirektionalräder-Fahrzeugs gemäß 1,
• 3 eine perspektivische Darstellung eines beispielhaften Mecanum-Rades mit einem Relativwinkel von 45° in Alleinstellung,
• 4 eine perspektivische Darstellung eines beispielhaften Omnidirektionalrades anderer Bauart mit einem Relativwinkel von 90°,
• 5 eine schematische Darstellung der Umorientierung eines erfindungsgemäßen Messrades auf dem zweiten Untergrund,
• 6 ein Diagramm der Drehgeschwindigkeit des Messrades über den Winkel der Orientierungen des Messrades auf dem zweiten Untergrund am Beispiel des Mecanum-Rades, und
• 7 bis 14 eine schematische Sequenz eines Auffahrens eines Omnidirektionalräder-Fahrzeugs von einem ortsfesten Untergrund auf eine sich in Pfeilrichtung bewegende Förderbahn nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
• Das in 1 gezeigte beispielhafte autonome Fahrzeug 1 weist einen Fahrzeugkörper 2 auf, an dem mehrere Räder 4 drehbar gelagert sind, von denen wenigstens ein Rad 4 angetrieben ist, wobei die Räder 4 zum Fortbewegen des autonomen Fahrzeugs 1 auf einem Untergrund 5.1, 5.2, 5.3 ausgebildet sind. Die Räder 4 sind dazu mittels einer Steuervorrichtung 3 in ihren jeweiligen Drehrichtungen, Drehgeschwindigkeiten und/oder Lenkstellungen angesteuert. Das autonome Fahrzeug 1 weist wenigstens ein an dem Fahrzeugkörper 2 gelagertes Messrad 4a auf, das beispielsweise wie in 1 beispielhaft dargestellt als ein Mecanum-Rad 4b (3), oder als ein omnidirektionales Rad 4c (4) ausgebildet sein kann. Das Messrad 4a weist mit einem um die Messraddrehachse D drehbaren Messradkörper 7 und mit an dem Messradkörper 7 über den Umfang verteilt angeordneten antriebslosen Rollen 6 auf, die im Falle eines omnidirektionalen Rades 4c (4) in einem bauartbedingten Winkel von 90 Grad zur Messraddrehachse D ausgerichtet sind, und im Falle des Mecanum-Rades 4b (3) in einem Winkel von 45 Grad zur Messraddrehachse D ausgerichtet sind.
• Die antriebslosen Rollen 6 sind jeweils ausgebildet, auf dem Untergrund 5.1, 5.2, 5.3 abzuwälzen. Die Steuervorrichtung 3 ist ausgebildet, eines oder mehrere der erfindungsgemäßen Verfahren auszuführen. Das wenigstens eine Messrad 4a zur Durchführung eines oder mehrerer Ausführungen der erfindungsgemäßen Verfahren, wird im Falle des Ausführungsbeispiels der 1 durch wenigstens eines der Mecanum-Räder 4b zum Fortbewegen des autonomen Fahrzeugs 1 gebildet. Die Steuervorrichtung 3 ist dementsprechend ausgebildet, eines der erfindungsgemäßen Verfahren auszuführen.
• Das grundlegende Verfahren umfasst das Fahren des autonomen Fahrzeugs 1 auf einem ersten Untergrund 5.1 durch Ansteuern der Räder 4 mittels der Steuervorrichtung 3 in aufeinander abgestimmten Drehrichtungen, Drehgeschwindigkeiten und/oder Lenkstellungen, derart, dass sich das autonome Fahrzeug 1 einem zweiten Untergrund 5.2 annähert, welcher zweite Untergrund 5.2 sich relativ zum ersten Untergrund 5.1 mit einer Differenzgeschwindigkeit zum ersten Untergrund 5.1 bewegt. Dies ist insbesondere anhand der 7 bis 14 später näher erläutert.
• Das wenigstens eines Messrad 4a des autonomen Fahrzeugs 1 wird in einer Orientierung des Messrades 4a bezüglich einer zum zweiten Untergrund 5.2 vertikalen Drehachse A (1) des Messrades 4a auf den zweiten Untergrund 5.2 aufgebracht, wenn sich das autonome Fahrzeug 1 auf dem ersten Untergrund 5.1 abstützt, derart, dass das Messrad 4a von der Bewegung des zweiten Untergrunds 5.2 angetrieben wird, wie dies insbesondere in 5 und 8 bis 10 aufgezeigt ist.
• Es erfolgt dann ein Bestimmen eines Bewegungsvektors des zweiten Untergrunds 5.2 aus einem ersten Winkel 9 und einem zweiten Winkel θ' der wenigstens einen Orientierung des wenigstens einen Messrades 4a, und einer gemessenen ersten Drehgeschwindigkeit und einer gemessenen zweiten Drehgeschwindigkeit des wenigstens einen Messrades 4a.
• Die 5 veranschaulicht insbesondere das Aufbringen eines einzelnen Messrades 4a des autonomen Fahrzeugs 1 in einer ersten Orientierung θ des einzelnen Messrades 4a bezüglich einer zum zweiten Untergrund 5.2 vertikalen Drehachse A des einzelnen Messrades 4a auf den zweiten Untergrund 5.2, das Messen einer ersten Drehgeschwindigkeit V_2w des einzelnen Messrades 4a in der ersten Orientierung 9, wie dies in 5 gestrichelt dargestellt ist.
• Anschließend erfolgt ein Umorientieren des einzelnen Messrades 4a aus der ersten Orientierung θ in eine von der ersten Orientierung θ verschiedenen zweiten Orientierung θ' um die zum zweiten Untergrund 5.2 vertikalen Drehachse A des einzelnen Messrades 4a auf dem zweiten Untergrund 5.2 wenn sich das autonome Fahrzeug 1 weiterhin auf dem ersten Untergrund 5.1 abstützt, wie dies in 5 nicht gestrichelt, d.h. in durchgezogenen Linien dargestellt ist. In dieser zweiten Orientierung θ' erfolgt ein Messen einer zweiten Drehgeschwindigkeit V'_2w des einzelnen Messrades 4a in der zweiten Orientierung θ', und anschließend ein Bestimmen des Bewegungsvektors des zweiten Untergrunds 5.2 aus dem Winkel der ersten Orientierung θ des einzelnen Messrades 4a, der gemessenen ersten Drehgeschwindigkeit V_2w des einzelnen Messrades 4a, dem Winkel der zweiten Orientierung θ' des einzelnen Messrades 4a und der gemessenen zweiten Drehgeschwindigkeit V'_2w des einzelnen Messrades 4a.
• Die Darstellungen der 7 bis 14 zeigen jeweils ein Omnidirektionalräder-Fahrzeug 1, aufweisend einen Fahrzeugkörper 2, mit daran drehbar gelagerten, im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels vier antreibbaren, omnidirektionalen Rädern 4, wobei jedes der vier Räder 4 zum Fortbewegen des Omnidirektionalräder-Fahrzeugs 1 auf einem Untergrund 5.1, 5.2, 5.3 ausgebildet ist. Das Omnidirektionalräder-Fahrzeug 1 weist außerdem eine Steuervorrichtung 3 zum individuellen Ansteuern der vier Räder 4 in ihren Drehrichtungen und Drehgeschwindigkeiten auf. Die Steuervorrichtung 3 ist ausgebildet, eines oder mehrere der erfindungsgemäßen Verfahren auszuführen.
• Im Folgenden wird das Verfahren anhand eines Omnidirektionalräder-Fahrzeugs 1 mit vier angetriebenen omnidirektionalen Rädern 4 veranschaulicht. Alle hierzu erwähnten Beschreibungen sind im selben Sinne auch für Omnidirektionalräder-Fahrzeuge 1 mit mehr als vier angetriebenen omnidirektionalen Rädern 4 anwendbar. Unabhängig davon, wie viele angetriebene omnidirektionale Räder 4 das Omnidirektionalräder-Fahrzeug 1 aufweist, besteht die Grundanforderung, dass stets mindestens drei Räder 4 von der Steuervorrichtung 3 in einem kontrollierendem, angetriebenen oder abbremsenden Zustand sein müssen, damit die Position und die Orientierung des Omnidirektionalräder-Fahrzeugs 1 bestimmt ist. Damit mindestens ein einzelnes Rad 4 antriebslos geschaltet werden kann und dennoch das Omnidirektionalräder-Fahrzeug 1 in einem kontrollieren Zustand bleibt, muss das Omnidirektionalräder-Fahrzeug 1 also mindestens vier Räder 4 aufweisen. Im Folgenden wird deshalb die insoweit einfachste Ausführungsform beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft angetriebene Räder 4 und ist deshalb unabhängig davon, ob das Omnidirektionalräder-Fahrzeug 1 ggf. ein oder mehrere nicht angetriebene zusätzliche Räder 4 aufweist. Derartige Zusatzräder können beispielsweise dann zweckmäßig sein, wenn eine hohe Traglast des Omnidirektionalräder-Fahrzeugs 1 erreicht werden soll, d.h. die Traglast auf möglichst viele Räder 4 verteilt werden soll, aber nur eine geringere Anzahl von Rädern 4 angetrieben ausgebildet sein müssen, um das Omnidirektionalräder-Fahrzeug 1 fortbewegen zu können.
• Gemäß einem grundliegenden Verfahren erfolgt, wie in 7 aufgezeigt, zunächst ein Fahren des Omnidirektionalräder-Fahrzeugs 1 mit allen vier angetriebenen Rädern 4 auf einem ersten Untergrund 5.1 durch Ansteuern aller vier Räder 4 mittels der Steuervorrichtung 3 in aufeinander abgestimmten Drehrichtungen und Drehgeschwindigkeiten aller vier Räder 4. Der erste Untergrund 5.1 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ortsfest, d.h. stillstehend bezüglich der Umgebung. Ein zweiter Untergrund 5.2 weist relativ zum ersten Untergrund 5.1 eine Bewegungsgeschwindigkeit auf, die durch die Pfeile angedeutet ist. Der zweite Untergrund 5.2 kann beispielsweise ein ebenerdiges Förderband in einer Serienproduktionslinie einer Fabrik sein.
• In 7 nähert sich das Omnidirektionalräder-Fahrzeug 1 also dem zweiten Untergrund 5.2 an, welcher zweite Untergrund 5.2 sich relativ zum ersten Untergrund 5.1 mit einer insbesondere konstanten Differenzgeschwindigkeit zum ersten Untergrund 5.1 bewegt. Das Omnidirektionalräder-Fahrzeug 1 soll möglichst unbeeinflusst durch die Bewegung des zweiten Untergrunds 5.2 über den sich bewegenden zweiten Untergrund 5.2 hinwegfahren, ohne dass von dem geplanten Pfad ungewollt abgewichen wird. Die tatsächliche Bewegungsgeschwindigkeit des zweiten Untergrunds 5.2 ist der Steuervorrichtung 3 des Omnidirektionalräder-Fahrzeugs 1 zunächst unbekannt d.h. nicht vorgegeben.
• Wenn alle vier Räder 4 sich noch auf dem ersten Untergrund 5.1 befinden, erfolgt ein automatisches Fahren des Omnidirektionalräder-Fahrzeugs 1 mittels der Steuervorrichtung 3 durch ein angetriebenes Ansteuern aller vier Räder 4 in aufeinander abgestimmten Drehrichtungen und Drehgeschwindigkeiten. Alle vier Räder 4 fahren demgemäß bezüglich eines gemeinsamen Bezugsystems, nämlich dem ersten Untergrund 5.1. Diese Räder 4 sind in ihren angetriebenen Zuständen alle schraffiert dargestellt.
• Wenn das Omnidirektionalräder-Fahrzeug 1 auf den zweiten Untergrund 5.2 auffährt, wie dies in 8 dargestellt ist, erfolgt zunächst ein Ansteuern aller vier Räder 4 mittels der Steuervorrichtung 3 derart, dass eines der vier Räder 4, also höchstens so viele Räder 4 auf den zweiten Untergrund 5.2 auffahren, dass zumindest drei Räder 4 auf dem ersten Untergrund 5.1 verbleiben. Bereits im Zustand der 7 erfolgt ein Abschalten des angesteuerten Antreibens des auf den zweiten Untergrund 5.2 aufzufahrenden Rades 4, derart, dass das auf den zweiten Untergrund 5.2 aufzufahrende Rad 4 sich derart frei drehen kann und dadurch ein erfindungsgemäßes Messrad 4a bildet, so dass es schon während des anschließenden Auffahrens und auch nach dem Auffahren eine Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit annimmt, die sich aufgrund der relativen Bewegung des zweiten Untergrunds 5.2 bezüglich des ersten Untergrunds 5.1 in Abhängigkeit der Differenzgeschwindigkeit einstellt. Ein solches Abschalten des Antriebs ist in 8 dadurch aufgezeigt, dass das betreffende Rad 4 d.h. das Messrad 4a unschraffiert, d.h. in weiß dargestellt ist.
• Mittels des nicht angetriebenen, d.h. unschraffiert dargestellten Messrades 4a erfolgt ein Erfassen der Drehrichtung und der Drehgeschwindigkeit dieses auf den zweiten Untergrund 5.2 aufgefahrenen Messrades 4a während seines freien Drehens auf dem zweiten Untergrund 5.2. Das frei drehende Rad 4 gemäß 8 wird durch den sich bewegenden zweiten Untergrund 5.2 entsprechend beschleunigt oder abgebremst, bis das Messrad 4a eine Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit angenommen hat, die der Bewegung des zweiten Untergrund 5.2 entspricht. Die sich derart eingestellte Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit dieses Messrades 4a kann von der Steuervorrichtung 3 erfasst und ausgewertet werden. Das betreffende Messrad 4a bildet insoweit dann eine Messvorrichtung mittels der die Steuervorrichtung 3 die Bewegungsrichtung und die Bewegungsgeschwindigkeit des zweiten Untergrunds 5.2 feststellen kann. Die Steuervorrichtung 3 kann dann mittels der erfassten und/oder bestimmten Werte für Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit des Messrad 4a auch dieses später als Rad 4 angepasst angetrieben ansteuern, obwohl sich dieses eine Rad 4 auf einem anderen Untergrund, d.h. dem bewegten zweiten Untergrund 5.2 befindet.
• Das derart angepasst angetriebene Rad 4 auf dem zweiten Untergrund 5.2 ist in 9 deshalb in schwarz dargestellt. Dies bedeutet, dass dieses Rad sich nicht mehr in einem antriebslosen Zustand befindet, sondern unter Berücksichtigung der Bewegungsrichtung und der Bewegungsgeschwindigkeit des zweiten Untergrunds 5.2 von der Steuervorrichtung 3 angetrieben angesteuert wird und somit kein Messrad 4a mehr bildet.
• In 9 erfolgt dann ein Fahren des Omnidirektionalräder-Fahrzeugs 1 mit drei Rädern 4 auf dem ersten Untergrund 5.1 und einem Rad 4 auf dem zweiten Untergrund 5.2 durch angetriebenes Ansteuern aller vier Räder 4 mittels der Steuervorrichtung 3 in aufeinander abgestimmten Drehrichtungen und Drehgeschwindigkeiten aller vier Räder 4 in Abhängigkeit der während des freien Drehens im abgeschalteten, nichtangetriebenen Zustand erfassten Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit des einen, auf den zweiten Untergrund 5.2 aufgefahrenen Rades 4, das in 9 schwarz dargestellt ist. In dem Zustand gemäß 9 erfolgt ein Fahren des Omnidirektionalräder-Fahrzeugs 1 mit drei Rädern 4 auf dem ersten Untergrund 5.1 und einem einzigen Rad 4 auf dem zweiten Untergrund 5.2 durch ein angetriebenes Ansteuern ausschließlich der auf dem ersten Untergrund 5.1 verbliebenen drei Räder 4 mittels der Steuervorrichtung 3 in aufeinander abgestimmten Drehrichtungen und Drehgeschwindigkeiten dieser verbliebenen drei Räder 4.
• In 10 ist aufgezeigt, wie das beschriebene Verfahren mit dem zweiten auffahrenden Rad 4 wiederholt wird. Das zweite auffahrende Rad 4 ist in 10 unschraffiert, d.h. in weiß dargestellt. Das auf den zweiten Untergrund 5.2 aufgefahrene zweite Rad 4 bildet nun das neue Messrad 4a und kann sich derart frei drehen, dass es eine Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit annimmt, die sich aufgrund der relativen Bewegung des zweiten Untergrunds 5.2 bezüglich des ersten Untergrunds 5.1 in Abhängigkeit der Differenzgeschwindigkeit einstellt. Ein solches Abschalten des Antriebs ist in 10 dadurch aufgezeigt, dass das betreffende Rad 4 d.h. das Messrad 4a unschraffiert, d.h. in weiß dargestellt ist.
• In 11 erfolgt dann ein Fahren des Omnidirektionalräder-Fahrzeugs 1 mit zwei Rädern 4 auf dem ersten Untergrund 5.1 und zwei Rädern 4 auf dem zweiten Untergrund 5.2 durch angetriebenes Ansteuern aller vier Räder 4 mittels der Steuervorrichtung 3 in aufeinander abgestimmten Drehrichtungen und Drehgeschwindigkeiten aller vier Räder 4 in Abhängigkeit der während des freien Drehens im abgeschalteten, nichtangetriebenen Zustand erfassten Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit der beiden, auf den zweiten Untergrund 5.2 aufgefahrenen Räder 4, die in 11 beide schwarz dargestellt sind.
• In dem Zustand gemäß 12 erfolgt ein Fahren des Omnidirektionalräder-Fahrzeugs 1 mit lediglich einem einzigen Rad 4 auf dem ersten Untergrund 5.1 und zwei Rädern 4 auf dem zweiten Untergrund 5.2 durch ein angetriebenes Ansteuern sowohl des auf dem ersten Untergrund 5.1 verbliebenen einzigen Rades 4, das in 12 schraffiert dargestellt ist, und der beiden auf dem zweiten Untergrund 5.2 angetriebenen Räder 4, die in 12 schwarz dargestellt sind, mittels der Steuervorrichtung 3 in aufeinander abgestimmten Drehrichtungen und Drehgeschwindigkeiten dieser drei Räder 4, und zwar während des Erfassens der Drehrichtung und der Drehgeschwindigkeit des auf den zweiten Untergrund 5.2 aufgefahrenen Rades 4, das in 12 weiß dargestellt ist und erneut ein anderes Messrad 4a bildet, während seines freien Drehens auf dem zweiten Untergrund 5.2. Für das in 12 weiß dargestellte Messrad 4a erfolgt ein Erfassen der Drehrichtung und der Drehgeschwindigkeit während seines freien Drehens auf dem zweiten Untergrund 5.2. Dabei erfolgt ein Einregeln der Drehrichtung und der Drehgeschwindigkeit der anderen Räder 4 mittels der Steuervorrichtung 3 derart, dass das Omnidirektionalräder-Fahrzeug 1 seine derzeitige oder geplante Orientierung, Bewegungsrichtung, Bewegungsgeschwindigkeit und/oder Beschleunigung beibehält.
• In 13 ist das Omnidirektionalräder-Fahrzeug 1 allein über die drei Räder 4, die sich auf dem zweiten Untergrund 5.2 befinden, und in 7 schwarz dargestellt sind, hinsichtlich seiner Position und Orientierung vollständig bestimmt. Das vierte Rad 4 kann daher antriebslos geschaltet werden. Wenn dieses vierte Rad 4 auf den zweiten Untergrund 5.2 gelangt ist, wie dies in 8 dargestellt ist, können nun wieder alle vier Räder 4 in gleicher Weise durch die Steuervorrichtung 3 angetrieben angesteuert werden. Der Systemzustand gemäß 14 unterscheidet sich dann steuerungstechnisch für das Ansteuern der vier Räder 4 durch die Steuervorrichtung 3 nicht von dem Systemzustand gemäß 7.

Claims (10)

1. Verfahren zum Betreiben eines autonomen Fahrzeugs (1), das einen Fahrzeugkörper (2) aufweist, an dem mehrere Räder (4) drehbar gelagert sind, von denen wenigstens ein Rad (4) angetrieben ist, wobei die Räder (4) zum Fortbewegen des autonomen Fahrzeugs (1) auf einem Untergrund (5.1, 5.2, 5.3) ausgebildet sind, indem die Räder (4) mittels einer Steuervorrichtung (3) in ihren jeweiligen Drehrichtungen, Drehgeschwindigkeiten und/oder Lenkstellungen angesteuert sind, aufweisend die folgenden Schritte: - Fahren des autonomen Fahrzeugs (1) auf einem ersten Untergrund (5.1) durch Ansteuern der Räder (4) mittels der Steuervorrichtung (3) in aufeinander abgestimmten Drehrichtungen, Drehgeschwindigkeiten und/oder Lenkstellungen, derart, dass sich das autonome Fahrzeug (1) einem zweiten Untergrund (5.2) annähert, welcher zweite Untergrund (5.2) sich relativ zum ersten Untergrund (5.1) mit einer Differenzgeschwindigkeit (V_belt) zum ersten Untergrund (5.1) bewegt, - Aufbringen wenigstens eines Messrades (4a) des autonomen Fahrzeugs (1) in einer Orientierung (9) des Messrades (4a) bezüglich einer zum zweiten Untergrund (5.2) vertikalen Drehachse (A) des Messrades (4a) auf den zweiten Untergrund (5.2) wenn sich das autonome Fahrzeug (1) auf dem ersten Untergrund (5.1) abstützt, derart, dass das Messrad (4a) von der Bewegung des zweiten Untergrunds (5.2) angetrieben wird, - Bestimmen eines Bewegungsvektors des zweiten Untergrunds (5.2) aus einem ersten Winkel und einem zweiten Winkel der wenigstens einen Orientierung (9) des wenigstens einen Messrades (4a), und einer gemessenen ersten Drehgeschwindigkeit (V_2w) und einer gemessenen zweiten Drehgeschwindigkeit (V'_2w)des wenigstens einen Messrades (4a) .
2. Verfahren zum Betreiben eines autonomen Fahrzeugs (1) nach Anspruch 1, aufweisend die folgenden Schritte: - Aufbringen eines einzelnen Messrades (4a) des autonomen Fahrzeugs (1) in einer ersten Orientierung (9) des einzelnen Messrades (4a) bezüglich einer zum zweiten Untergrund (5.2) vertikalen Drehachse (A) des einzelnen Messrades (4a) auf den zweiten Untergrund (5.2), - Messen einer ersten Drehgeschwindigkeit (V_2w) des einzelnen Messrades (4a) in der ersten Orientierung (9), - Umorientieren des einzelnen Messrades (4a) aus der ersten Orientierung (9) in eine von der ersten Orientierung (9) verschiedenen zweiten Orientierung (θ`) um die zum zweiten Untergrund (5.2) vertikalen Drehachse (A) des einzelnen Messrades (4a) auf dem zweiten Untergrund (5.2) wenn sich das autonome Fahrzeug (1) weiterhin auf dem ersten Untergrund (5.1) abstützt, - Messen einer zweiten Drehgeschwindigkeit (V'<sub>2w</sub>) des einzelnen Messrades (4a) in der zweiten Orientierung (θ`) , und - Bestimmen des Bewegungsvektors des zweiten Untergrunds (5.2) aus dem Winkel der ersten Orientierung (9) des einzelnen Messrades (4a), der gemessenen ersten Drehgeschwindigkeit (V_2w) des einzelnen Messrades, dem Winkel der zweiten Orientierung (θ') des einzelnen Messrades (4a) und der gemessenen zweiten Drehgeschwindigkeit (V'_2w) des einzelnen Messrades (4a) .
3. Verfahren zum Betreiben eines autonomen Fahrzeugs (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Amplitude (A) einer Sinuskurve aus dem Winkel (θ_iW) der ersten Orientierung (9) des einzelnen Messrades (4a), der gemessenen ersten Drehgeschwindigkeit (V_iW) des einzelnen Messrades (4a), dem Winkel (θ'_iW) der zweiten Orientierung (θ') des einzelnen Messrades (4a) und der gemessenen zweiten Drehgeschwindigkeit (V'_iW) des einzelnen Messrades (4a) nach der Formel: $$A=\frac{\sqrt{V_{iW}^2+V_{iW}^{r2}-2V_{iW}\text{cos}\left({\theta }_{iW}^{\text{'}}-{\theta }_{iw}\right)}}{\text{sin}\left({\theta }_{iW}^{\text{'}}-{\theta }_{iw}\right)}$$

   

   berechnet wird, die Bewegungsgeschwindigkeit V_belt des zweiten Untergrunds (5.2) aus der Amplitude (A), sowie dem Abwälz-Radius (r) des einzelnen Messrades (4a) nach der Formel: $$V_{belt}=\frac{A}{\sqrt{2}}\cdot r$$

   

   berechnet wird, und der Winkel (θ_belt) der Bewegungsrichtung des zweiten Untergrunds (5.2) aus der gemessenen ersten Drehgeschwindigkeit (V_iW) des einzelnen Messrades (4a) und der Amplitude (A) über die Winkeldifferenz des Winkels (θ'_iW) der zweiten Orientierung (θ') des einzelnen Messrades (4a) und des Winkels (θ_iW) der ersten Orientierung (9) des einzelnen Messrades (4a) nach den Formeln: $$\mathrm{\theta }{\text{'}}_{\text{iw}}={\text{sin}}^{-1}\left({\text{V}}_{\text{iw}}/\text{A}\right)$$

   

   $$\mathrm{\theta }{\text{'}}_{\text{iw}}\mathrm{-}{\mathrm{\theta }}_{\text{iw}}=\text{d}$$

   

   mit d = kommandierter Umorientierungswinkel $${\mathrm{\theta }}_{\text{belt}}={\mathrm{\mu }}_{\text{i}}+\left(90°-{\mathrm{\theta }}_{\text{iw}}\right)$$

   

   mit µ_i = Relativwinkel der Drehachse des Messrades (4a) zur Drehachse einer Abwälzrolle (6) des Messrades (4a) auf dem zweiten Untergrund (5.2) berechnet wird.
4. Verfahren zum Betreiben eines autonomen Fahrzeugs (1) nach Anspruch 1, aufweisend die folgenden Schritte: - Aufbringen eines ersten Messrades (4a) des autonomen Fahrzeugs (1) in einer ersten Orientierung (9) des ersten Messrades (4a) bezüglich einer zum zweiten Untergrund (5.2) vertikalen Drehachse (A) des ersten Messrades (4a) auf den zweiten Untergrund (5.2), - Messen einer ersten Drehgeschwindigkeit (V_iW) des ersten Messrades (4a) in der ersten Orientierung (9), - Aufbringen eines zweiten Messrades (4a') des autonomen Fahrzeugs (1) in einer zweiten Orientierung (θ') des zweiten Messrades (4a') bezüglich einer zum zweiten Untergrund (5.2) vertikalen Drehachse (A) des zweiten Messrades (4a') auf den zweiten Untergrund (5.2), - Messen einer zweiten Drehgeschwindigkeit (V'_iW) des zweiten Messrades (4a`) in der zweiten Orientierung (θ'), und - Bestimmen des Bewegungsvektors des zweiten Untergrunds (5.2) aus dem Winkel der ersten Orientierung (9) des ersten Messrades (4a), der gemessenen ersten Drehgeschwindigkeit (V_iW) des ersten Messrades (4a), dem Winkel der zweiten Orientierung (θ') des zweiten Messrades (4a') und der gemessenen zweiten Drehgeschwindigkeit (V'_iW) des zweiten Messrades (4a') .
5. Verfahren zum Betreiben eines autonomen Fahrzeugs (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsgeschwindigkeit (V_belt) des zweiten Untergrunds (5.2) durch Vektoraddition aus einer Summengeschwindigkeit (V_s,res) der ersten Drehgeschwindigkeit (V_1,w) des ersten Messrades (4a) und der zweiten Drehgeschwindigkeit (V_2,W) des zweiten Messrades (4a'), sowie dem Abwälz-Radius (r) des ersten und zweiten Messrades (4a, 4a') berechnet wird, wobei im Falle eines ersten Messrades (4a) und eines zweiten Messrades (4a') jeweils in Bauart eines Mecanum-Rades (4b) die Bewegungsgeschwindigkeit (V_belt) des zweiten Untergrunds (5.2) nach der Formel: $$\begin{array}{l}{V}_{s,res}=V_{\mathrm{1,}s}+V_{\mathrm{2,}s}=\left[\begin{array}{c}-sin\left(45°\right)\frac{V_{\mathrm{1,}W}}{\sqrt{2}}+sin\left(45°\right)\frac{V_{\mathrm{2,}W}}{\sqrt{2}}\\ cos\left(45°\right)\frac{V_{\mathrm{1,}W}}{\sqrt{2}}+cos\left(45°\right)\frac{V_{\mathrm{2,}W}}{\sqrt{2}}\end{array}\right]\\ =\left[\begin{array}{c}-\frac{V_{\mathrm{1,}W}}{2}+\frac{V_{\mathrm{2,}W}}{2}\\ +\frac{V_{\mathrm{1,}W}}{2}+\frac{V_{\mathrm{2,}W}}{2}\end{array}\right],\end{array}$$

   

   und $$V_{belt}=V_{s,res}\cdot r$$

   

   berechnet wird, und der Winkel (θ_belt) der Bewegungsrichtung des zweiten Untergrunds (5.2) aus der gemessenen ersten Drehgeschwindigkeit (V_iW) des einzelnen Messrades (4a) und der Amplitude (A) über die Winkeldifferenz des Winkels (θ'_iW) der zweiten Orientierung (θ') des einzelnen Messrades (4a) und des Winkels (θ_iW) der ersten Orientierung (9) des einzelnen Messrades (4a) nach den Formeln: $$\mathrm{\theta }{\text{'}}_{\text{iw}}={\text{sin}}^{-1}\left({\text{V}}_{\text{iw}}/\text{A}\right)$$

   

   $$\mathrm{\theta }{\text{'}}_{\text{iw}}\mathrm{-}{\mathrm{\theta }}_{\text{iw}}=\text{d}$$

   

   mit d = kommandierter Umorientierungswinkel $${\mathrm{\theta }}_{\text{belt}}={\mathrm{\mu }}_{\text{i}}+\left(90°-{\mathrm{\theta }}_{\text{iw}}\right)$$

   

   mit µ_i = Relativwinkel der Drehachse des Messrades (4a) zur Drehachse einer Abwälzrolle (6) des Messrades (4a) auf dem zweiten Untergrund (5.2) berechnet wird.
6. Verfahren zum Betreiben eines autonomen Fahrzeugs (1) nach Anspruch 1, aufweisend die folgenden Schritte: - Aufbringen eines ersten Messrades (4a) des autonomen Fahrzeugs (1) in einer ersten Orientierung (9) des ersten Messrades (4a) bezüglich einer zum zweiten Untergrund (5.2) vertikalen Drehachse (A) des ersten Messrades (4a) auf den zweiten Untergrund (5.2), - Messen einer ersten Drehgeschwindigkeit (V_iW)des ersten Messrades (4a) in der ersten Orientierung (9), - Aufbringen eines zweiten Messrades (4a') des autonomen Fahrzeugs (1) in einer zweiten Orientierung (θ') des zweiten Messrades (4a') bezüglich einer zum zweiten Untergrund (5.2) vertikalen Drehachse (A) des zweiten Messrades (4a') auf den zweiten Untergrund (5.2), - Messen einer zweiten Drehgeschwindigkeit (V'_iW)des zweiten Messrades (4a`) in der zweiten Orientierung (θ') , - Aufbringen einer Anzahl n weiterer Messräder (4a) des autonomen Fahrzeugs (1) in n weiteren Orientierungen bezüglich der zum zweiten Untergrund (5.2) vertikalen Drehachsen (A) der n weiteren Messräder (4a) auf den zweiten Untergrund (5.2), - Messen einer entsprechenden Anzahl n weiterer Drehgeschwindigkeiten n weiteren Messräder (4a) in den n weiteren Orientierungen, und - Bestimmen des Bewegungsvektors des zweiten Untergrunds (5.2) aus den Winkeln der Orientierungen der n Messräder (4a) und der gemessenen n Drehgeschwindigkeiten der n Messräder (4a).
7. Verfahren zum Betreiben eines autonomen Fahrzeugs (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsgeschwindigkeit (V_belt) des zweiten Untergrunds (5.2) auf Grundlage der gemessenen n Drehgeschwindigkeiten (V_1,w) der n Messräder aus der Jakobi-Matrix J oder deren Pseudoinverse nach der Formel: $${\text{V}}_{\text{belt}}=-{\text{J}}^{+}\mathrm{\phi }\text{'}\left[\mathrm{1,2,...}\text{n}\right],$$

   

   wobei (φ ' [1,2,...n] die gemessenen Winkelgeschwindigkeiten der n Messräder (4a), insbesondere der n Mecanum-Räder (4b) sind, und J⁺ die Pseudoinverse der Jakobimatrix mit $$J^{+}={\left(J^{T}J\right)}^{-1}{J}^T=\frac{1}{4}\left[\begin{array}{cccc}-r& r& -r& r\\ r& r& -r& -r\\ \frac{r}{l_y+l_x}& \frac{r}{l_y+l_x}& \frac{r}{l_y+l_x}& \frac{r}{l_y+l_x}\end{array}\right]$$

   

   zusammen also $$V_{belt}=-J^{+}{\phi }_{\left[\mathrm{1,..,4}\right]}^{\text{'}}={\left(J^{T}J\right)}^{-1}{J}^T{\phi }_{\left[\mathrm{1,..,4}\right]}^{\text{'}}\frac{1}{4}\left[\begin{array}{cccc}-r& r& -r& r\\ r& r& -r& -r\\ \frac{r}{l_x+l_y}& \frac{r}{l_x+l_y}& \frac{r}{l_x+l_y}& \frac{r}{l_x+l_y}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{\phi }_1^{\text{'}}\\ {\phi }_2^{\text{'}}\\ {\phi }_3^{\text{'}}\\ {\phi }_4^{\text{'}}\end{array}\right]$$

   

   berechnet wird.
8. Autonomes Fahrzeug, aufweisend einen Fahrzeugkörper (2), an dem mehrere Räder (4) drehbar gelagert sind, von denen wenigstens ein Rad (4) angetrieben ist, wobei die Räder (4) zum Fortbewegen des autonomen Fahrzeugs (1) auf einem Untergrund (5.1, 5.2, 5.3) ausgebildet sind, indem die Räder (4) mittels einer Steuervorrichtung (3) in ihren jeweiligen Drehrichtungen, Drehgeschwindigkeiten und/oder Lenkstellungen angesteuert sind, und aufweisend wenigstens ein an dem Fahrzeugkörper (2) gelagertes Messrad (4a), das als ein Mecanum-Rad (4b) oder als ein omnidirektionales Rad (4c) mit einem um die Messraddrehachse (D) drehbaren Messradkörper (7) und mit an dem Messradkörper (7) über den Umfang verteilt angeordneten antriebslosen Rollen (6), die im Falle eines omnidirektionalen Rades (4c) in einem bauartbedingten Winkel zur Messraddrehachse (D) ausgerichtet sind, und im Falle eines Mecanum-Rades (4b) in einem Winkel von 45 Grad zur Messraddrehachse (D) ausgerichtet sind, wobei die antriebslosen Rollen (6) auf dem Untergrund (5.1, 5.2, 5.3) abwälzen, ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (3) ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen, wobei das wenigstens eine Messrad (4a) unabhängig von den Rädern (4) zum Fortbewegen des autonomen Fahrzeugs (1) ausgebildet ist.
9. Autonomes Omnidirektionalräder-Fahrzeug, aufweisend einen Fahrzeugkörper (2), an dem mehrere omnidirektionale Räder (4b) oder Mecanum-Räder (4a) drehbar und unabhängig voneinander antreibbar gelagert sind, zum Fortbewegen des autonomen Fahrzeugs (1) auf einem Untergrund (5.1, 5.2, 5.3), indem die Mecanum-Räder (4a) oder die omnidirektionalen Räder (4c) mittels einer Steuervorrichtung (3) in ihren jeweiligen Drehrichtungen und Drehgeschwindigkeiten angesteuert sind, wobei die Mecanum-Räder (4b) oder die omnidirektionalen Räder (4c) jeweils einen um die Messraddrehachse (D) drehbaren Messradkörper (7) und an dem Messradkörper (7) über den Umfang verteilt angeordnete antriebslose Rollen (6) aufweisen, die im Falle eines omnidirektionalen Rades (4c) in einem bauartbedingten Winkel zur Messraddrehachse (D) ausgerichtet sind, und im Falle eines Mecanum-Rades (4b) in einem Winkel von 45 Grad zur Messraddrehachse (D) ausgerichtet sind, wobei die antriebslosen Rollen (6) jeweils auf dem Untergrund (5.1, 5.2, 5.3) abwälzen und wobei eine Lenkbewegung des Omnidirektionalräder-Fahrzeugs (1) durch Differenzen in den Drehrichtungen und Drehgeschwindigkeiten der Mecanum-Räder (4b) oder der omnidirektionale Räder (4c) ausführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Messrad (4a) zur Durchführung des Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durch wenigstens eines der Mecanum-Räder (4b) oder der omnidirektionalen Räder (4c) zum Fortbewegen des autonomen Fahrzeugs (1) gebildet wird, und die Steuervorrichtung (3) ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.
10. Computerprogrammprodukt aufweisend einen maschinenlesbaren Träger, auf dem Programmcode gespeichert ist, der von einer Fahrsteuervorrichtung (3) des autonomen Fahrzeugs (1) gemäß Anspruch 8 oder des autonomen Omnidirektionalräder-Fahrzeugs (1) gemäß Anspruch 9 auslesbar ist und der die Fahrsteuervorrichtung (3) ausbildet und/oder einrichtet, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen, wenn der Programmcode von der Fahrsteuervorrichtung (3) des autonomen Fahrzeugs (1) gemäß Anspruch 8 oder des autonomen Omnidirektionalräder-Fahrzeugs (1) gemäß Anspruch 9 ausgeführt wird.

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