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In der modernen Fabrik bzw. der Industrie 4 werden immer mehr fahrerlose Flurförderzeuge in der Intralogistik zur Handhabung von Waren (insbesondere zur Handhabung von kontinuierlichen oder quasikontinuierlichen Warenströmen) eingesetzt, welche im Sinne der Norm EN1525 kraftbetriebene Fahrzeuge einschließlich jeglicher Art von Anhängern sind, die dazu bestimmt sind, selbständig zu fahren.
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Ein derartiges Flurförderzeug fährt i. d. R. gemäß einem vorgegebenen Fahrkurs sensordatenbasiert auf einem virtuell angelegten Wegenetz, welches im Weiteren als Navigationskarte bezeichnet wird.
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Die Navigationskarte kann mittels eines SLAM - Algorithmus (simultaneous localization and mapping) durch ein fahrerloses Flurförderzeug während einer Mapping-Fahrt aufgezeichnet und über Funk an ein Backend-System übertragen werden. Dort kann ein Einrichter mittels eines Computerprogramms auf einer grafischen Oberfläche Eigenschaften von Navigationskartenbereichen wie z. B. zulässige Fahrbereiche, Sperrbereiche sowie bereichsabhängige Höchstgeschwindigkeiten markieren bzw. editieren. Die editierte Navigationskarte wird wiederum an das Flurförderzeug verteilt und zur Führung bzw. Lokalisierung des Flurförderzeug verwendet.
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Weil sich in der Praxis die lokalen Bedingungen in einer Werkhalle regelmäßig ändern, wird dieses virtuelle Führungs- und Lokalisierungsverfahren gegenüber dem spurgebunden Verfahren (z. B. physische Markierung in Form von farbigen Bändern oder Magnetspuren) aufgrund der Flexibilität häufiger in der modernen Industrie 4 angewendet.
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Wenn sich das Flurförderzeug auf einer virtuellen Fahrspur bewegt, die nur über berechnete Fahrspurenbegrenzungen verfügt, bedeutet dies allerdings, dass das Flurförderzeug leichter die Soll-Fahrspur verlassen kann, obwohl es möglichst nah an der idealen Fahrspur (Soll-Fahrspur) zu fahren versucht. Dieses Risiko wird durch ein dynamisches Ausweichen verstärkt, wenn sich z. B. ein Hindernis in der Soll-Fahrspur befindet.
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Darüber hinaus ist die Vorgabe aus Sicherheitsnormen bekannt, dass die Flurförderzeuge ausreichend Abstand zu stationären und permanent vorhandenen Hindernissen halten sollen, um eine Quetschgefährdung für Personen zu vermeiden. Daher ist es nach Erstellung einer neuen Navigationskarte erforderlich, bei den virtuellen Fahrspuren zu verifizieren, ob der erforderliche Abstand zwischen einem Flurförderzeug und einem stationären Hindernis eingehalten ist, wenn sich das Flurförderzeug auf der Fahrspur bewegt. Allerdings existiert für diese Art der Spurführung bisher noch keine Methode zur Verifikation der Fahrspur.
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Hiervon ausgehend wird ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Verifikation und Anpassung eines Fahrbereichs zum Befahren mit autonomen Arbeitsmaschinen beschrieben. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, erläutert die Erfindung und gibt weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten an. Die in den Patentansprüchen einzeln genannten Merkmale können beliebig miteinander kombiniert und/oder mit Merkmalen der Beschreibung präzisiert/ausgetauscht werden.
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Mittels des beschriebenen Verfahrens werden Abstände zu stationären Hindernissen überprüft; dadurch können Fehler beim Einrichten aufgedeckt und ungeeignete/gefährliche Routenführungen vermieden werden. Diese Überprüfung wird nicht nur im aufgezeichneten Kartenmaterial durchgeführt, sondern auch in der Realität, wodurch weitere Fehlerquellen ausgeschlossen werden (z. B. durch fehlerhafte Darstellung des Kartenmaterials auf dem Bildschirm).
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Hier wird ein Verfahren zur Verifikation und Anpassung eines Fahrbereichs zum Befahren mit autonomen Arbeitsmaschinen beschrieben, wobei der Fahrbereich mindestens einen Rand aufweist, der eine Außengrenze des Fahrbereichs definiert, aufweisend zumindest folgende Schritte:
- a) Schalten der autonomen Arbeitsmaschine in den Überprüfungsmodus,
- b) Abfahren des Randes mit der autonomen Arbeitsmaschine,
- c) Erfassen von Abständen zwischen der autonomen Arbeitsmaschine und stationären Objekten während des Abfahrens,
- d) Prüfen des Fahrbereichs, sofern in Schritt c) erfasste Abstände einen Grenzwert unterschreiten.
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Die autonome Arbeitsmaschine ist ein nach EN 1525 definiertes Flurförderzeug, welche zumindest eine Steuereinrichtung und eine Führungseinrichtung zur Führung und Lokalisierung umfasst und sich auf Basis von einer Navigationskarte und Sensordaten bewegt.
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Die Navigationskarte kann hierbei zuerst mittels eines SLAM-Algorithmus durch eine Arbeitsmaschine während einer Mapping-Fahrt mit Hilfe ihrer Sensoren aufgezeichnet und dann von einem Einrichter bei einem Leitsystem editiert werden. Grundsätzlich entspricht die Navigationskarte den natürlichen Umgebungsmerkmalen; daher kann der Einrichter zulässige Fahrbereiche, Sperrbereiche oder bereichsabhängige Höchstgeschwindigkeiten darauf markieren.
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Die Fahrbereiche werden von der Arbeitsmaschine mit Last und evtl. gezogenen Anhängern genutzt, sind jedoch nicht unbedingt ausschließlich für automatisierten Verkehr reserviert. Wenn der Sicherheitsabstand verringert wird, erhöht sich die Gefährdung für Personen. Daher sollen die Fahrbereiche frei von stationären Hindernissen sein. D. h. es muss ein Mindestabstand links und rechts zwischen der Arbeitsmaschine und Hindernissen eingehalten werden, wenn sich die Transportmaschine in einem Fahrbereich bewegt, um eine Quetschgefährdung für Personen zu vermeiden.
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Die Fahrbereiche verknüpfen sich häufig mit dem Begriff Fahrschläuche, welche die weiter oben beschriebenen virtuellen Fahrspuren darstellen und grundsätzlich vom Einrichter vorgegeben und in der Navigationskarte enthalten sind. Ein Fahrschlauch weist eine zweidimensionale Fläche auf, die i. d. R. eine bestimmte Breite und einen Streckenverlauf umfasst, während ein Fahrbereich mindestens einen Fahrschlauch aufweist, sowie von mindestens einem Rand begrenzt wird, der eine Außengrenze des Fahrbereichs definiert.
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Die Navigationskarte wird normalerweise durch das Leitsystem in Verbindung mit einem Auftrag (Befehl) an die Arbeitsmaschine verteilt, somit kann die Arbeitsmaschine nach dem Auftrag den am besten geeigneten Fahrschlauch auswählen und sich in diesem ins Ziel (Einsatzort) bewegen.
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Zur Verifikation und Anpassung eines Fahrbereiches wird zuerst in Schritt a) ein gesonderter Betriebsmodus als Überprüfungsmodus geschaffen. Der Überprüfungsmodus muss vom Einrichter nach Erstellen eines neuen Fahrbereiches gestartet werden. Das Leitsystem wird die Verwendung des neuen Fahrbereiches erst dann erlauben, wenn der Überprüfungsmodus erfolgreich absolviert wurde. Hierbei kann bspw. das Leitsystem einer Arbeitsmaschine einen gezielten Befehl erteilen, z. B. „Abfahren des Randes des neuen Fahrbereichs“.
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Sobald die Arbeitsmaschine den Befehl erhält, beginnt sie in Schritt b) an einem Rand des neuen Fahrbereichs von einem Ende bis zu einem anderen Ende entlang des Streckenverlaufs des Fahrschlauchs zu fahren. Ein Fahrbereich kann aber auch zwei Ränder z. B. einen linksseitigen Rand und einen rechtsseitigen Rand aufweisen. So kann die Arbeitsmaschine in der entgegengesetzten Richtung den anderen Rand befahren, nachdem ein Rand bereits befahren worden ist. Nur wenn die beiden Ränder befahren worden sind, ist die Verifikation des Fahrbereiches erfolgreich abgeschlossen.
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Das Abfahren des Randes ermöglicht es, die geringstmöglichen Abstände zu Hindernissen zu erfassen, welche sich außerhalb des Randes befinden. Im Stand der Technik wird diese Überprüfung z. B. durch ein Begleiten des Fahrzeugs bei der ersten Fahrt gemacht, dabei folgt das Fahrzeug jedoch meist der Ideallinie im Inneren des Fahrschlauchs, hat also nicht den geringstmöglichen Abstand zu Hindernissen am Rand.
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Während der Fahrt wird die Arbeitsmaschine auf Basis der Navigationskarte und Sensordaten geführt und lokalisiert. Mit Hilfe von Laserstrahlen, Ultraschall oder Bildbearbeitung wird die aktuelle Position (Ist-Position) der Arbeitsmaschine erfasst. Durch Vergleichen der Ist-Position mit der Soll-Position, die in der Navigationskarte enthalten ist, weiß die Arbeitsmaschine, wo sie sich aktuell befindet und in welcher Richtung sie sich weiterhin bewegen soll. Somit ist garantiert, dass die Arbeitsmaschine ständig am Rand fährt.
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Während des Abfahrens des Randes werden in Schritt c) die Abstände zwischen der autonomen Arbeitsmaschine und stationären Objekten (Hindernissen) erfasst. Hier können die stationären Objekte bspw. Gebäudestrukturen wie Wände, gestapelte Materialien, verschiedene Geräte und Regale zum Aufbewahren von Werkzeugen festgestellt werden.
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Zunächst werden grundsätzlich nicht nur Abstände zu stationären Objekten erfasst sondern zu allen Objekten, die im Abtastbereich eines dafür vorgesehenen Sensors im Fahrbereich der mobilen Arbeitsmaschine angeordnet bzw. vorhanden sind. Ein für Schritt c) verwendeter Sensor kann bei einer ersten Erkennung von Objekten normalerweise nicht erkennen, ob diese Objekte stationär oder nicht stationär sind. Eine Erfassung eines Objektes als stationär erfolgt entweder nachgelagert (manuell oder automatisch durch bspw. weitere Objektbeobachtung) oder implizit durch einen vorgelagerten Schritt, nämlich dadurch, dass alle nicht stationären und auch nicht permanent vorhandenen Objekte vor der Durchführung des beschriebenen Verfahrens aus dem Arbeitsbereich entfernt wurden bzw. entfernt worden sind.
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Insbesondere handelt es sich bei den stationären Objekten (Hindernissen) um solche Objekte bzw. Hindernisse, die permanent (d.h.) dauerhaft vorhanden sind und die daher in Kartendaten zum Betrieb der autonomen Arbeitsmaschine verzeichnet sein sollten.
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Die Überprüfung kann von einem Operator manuell und/oder durch die Sensorik der Arbeitsmaschine automatisiert durchgeführt werden. Sofern in Schritt c) erfasste Abstände einen Grenzwert unterschreiten, werden die ungeeigneten/gefährlichen Stellen in Schritt d) vom Einrichter näher untersucht, wobei der Fahrbereich ggf. zur Anpassung der Sicherheitsanforderungen editiert wird, indem z. B. die Breite des Fahrschlauches verkleinert wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird vor Schritt b) die Funktion zur Fehlermeldung getestet, wenn die autonome Arbeitsmaschine nicht auf dem mindestens einen Rand des Fahrbereiches fährt.
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Um sicher zu stellen, dass die Arbeitsmaschine auf dem Rand des Fahrbereiches fährt, wird eine Funktion geschaffen, welche ermöglicht, eine Fehlermeldung zu generieren, wenn die Arbeitsmaschine nicht auf dem Rand des Fahrbereiches fährt.
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Es ist vorzugsweise die Funktion vor Schritt b) zu überprüfen. Dabei wird die autonome Arbeitsmaschine manuell außerhalb des Fahrbereiches eingesetzt. Z. B. sobald die Sensorik der Lokalisierungseinheit der Arbeitsmaschine detektiert, dass sich die Ist-Position der Arbeitsmaschine nicht auf der Soll-Position (d. h. dem Rand des Fahrschlauches) befindet, signalisiert die Lokalisierungseinheit dies der Steuereinheit und weiterhin über Funk dem Leitsystem. Anschließend wird eine Fehlermeldung von der Arbeitsmaschine oder dem Leitsystem generiert. Nach dem erfolgreichen Abschluss des Funktionstestes ist die Funktion während des Abfahrens des Randes in Schritt b) dauerhaft aktiviert.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt in Schritt d) der angemessene Grenzwert zwischen 100 cm [Zentimeter] und 25 cm.
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Um das Entstehen einer Gefahr zu vermeiden, liegt der Sicherheitsabstand zwischen einer Arbeitsmaschine und einem Objekt zwischen 100 cm [Zentimeter] und 25 cm. Noch bevorzugt beträgt der Sicherheitsabstand 50 cm.
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Solche Sicherheitsabstände sollen normalerweise auch eingehalten werden, um geltende Sicherheitsnormen einzuhalten. Gemäß geltenden Sicherheitsnormen sind Mindestabstände für autonom betriebene Arbeitsmaschinen vorgeschrieben bzw. zumindest empfohlen. Solche Abstände sind üblicherweise zwischen den festen Teilen der autonomen Arbeitsmaschine, der Last und eventuell gezogenen Anhängern sowie den angrenzenden stationären Objekten entlang des Verkehrsweges zu messen.
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Die Unterschreitung von vorgesehenen Sicherheitsabständen (insbesondere die Unterschreitung von Sicherheitsabständen von 50 cm) können eine Gefahr für Personen darstellen. Solche Bereiche und der Zugang zu solchen Bereichen müssen als Gefahrbereiche gekennzeichnet sein. Bevor eine autonome Arbeitsmaschine in solche Bereiche einfährt, ist es üblich, dass aus Sicherheitsgründen die Geschwindigkeit reduziert wird und ggf. auch akustische Warnsignale abgegeben werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden in Schritt c) die Abstände von dem Operator manuell per Sichtprüfung erfasst.
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Nachdem die Navigationskarte mit dem Fahrbereich auf die Arbeitsmaschine übertragen oder durch den Inbetriebnehmer eingelegt wurde, wird diese durch eine befähigte Person (Operator) verifiziert. Das Leitsystem gibt der Arbeitsmaschine gezielte Fahrbefehle, damit die Arbeitsmaschine entlang der seitlichen Ränder des Fahrbereiches fährt. Während dieser Fahrt befindet sich die autonome Arbeitsmaschine in einem speziellen Betriebsmodus. Der Operator kann den erforderlichen Abstand zu Objekten oder Gefahrenstellen und die Einhaltung des geplanten Fahrbereiches durch Sichtprüfung und Vermessen des Abstands überprüfen. Hierbei prüft der Einrichter per Lifeview, ob die Landmarken ordnungsgemäß eingemessen wurden (Soll-Ist-Vergleich) und sich keine ortsfesten Hindernisse im Fahrbereich befinden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden in Schritt c) die Abstände mit Hilfe einer Sensorik der autonomen Arbeitsmaschine automatisiert erfasst.
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Die Lokalisierung gemäß dem SLAM-Algorithmus basiert im Wesentlichen auf den Abstandmessungen, indem die Ist-Position mittels der Abstandsänderungen gegenüber den Umgebungsmerkmalen aufgrund der Triangulation berechnet werden kann. Daher kann die Sensorik zur Lokalisierung hier auch zur Erfassung des Sicherheitsabstandes verwendet werden. Dabei kann der Abstand z.B. mittels Laserstrahlen, Ultraschall oder einer Videokamera mit Bildverarbeitung erfasst werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in Schritt c) umfasst die Sensorik zur Erfassung von Abständen mindestens einen Laserscanner.
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Der Abstand kann durch den mindestens einen Laserscanner erfasst werden, welcher bspw. einen Lasersender, einen Laserempfänger, eine Signalverarbeitungseinheit und einen Drehmechanismus umfasst. Hierbei sendet der Lasersender mit einer bestimmten Abtastfrequenz und einem bestimmten Winkel Laserstrahlen aus und der Laserempfänger empfängt die von einem Objekt reflektierten Laserstrahlen. Durch Vergleichen der gesendeten und empfangenen Laserstrahlen in der Signalverarbeitungseinheit wird der Abstand zwischen dem Laserscanner der Arbeitsmaschine und dem Objekt berechnet.
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Der Drehmechanismus ist dafür verantwortlich, dass der Lasersender und der Laserempfänger mit einer stabilen Drehzahl drehen, wodurch die Abtastung der Umgebung in vollem Umfang realisiert werden kann, so dass die Grundrissinformationen in Echtzeit, insbesondere die Hindernisse rechts und links von der Arbeitsmaschine, erfasst werden.
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In einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird der Fahrbereich während der Durchführung des beschriebenen Verfahrens von nicht-stationären Objekten frei gehalten.
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Bei der automatisierten Erfassung der Abstände muss der Fahrbereich frei von nicht-stationären Hindernissen sein. U. a. dürfen sich keine Personen auf dem Fahrbereich bewegen, weil die Arbeitsmaschine den Fahrbereich sonst als unzulässig betrachtet.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird in Schritt c) zur Erfassung von Abständen mindestens ein optischer Projektor verwendet, mit welchem die autonome Arbeitsmaschine und stationäre Objekte in eine Projektionsebene projizierbar sind.
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Bei der Verifikation des Fahrschlauches kann ein Hindernis mit Hilfe des mindestens einen optischen Projektors intuitiv dargestellt werden, wobei nach dem Prinzip der Projektion das Bild des Hindernisses auf eine Projektionsebene (z. B. Boden) projiziert werden kann. Hierbei können bspw. die Lichtquelle zur Beleuchtung des Hindernisses und der Umlenkspiegel zur Projizierung des Bildes korrespondierend in einem bestimmten Verhältnis eingestellt werden, sodass das Bild des Hindernisses während der Fahrt der Arbeitsmaschine auf dem Boden erscheinen kann.
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Somit kann das Hindernis vom Operator bei der Sichtprüfung visuell erfasst werden. Das Hindernis bzw. der Abstand können z.B. visuell auf der Projektionsebene (Boden) gemessen oder mit dem voreingestellten Verhältnis verglichen werden.
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Darüber hinaus ist eine automatisierte Abstandmessung mit Hilfe des Projektors denkbar, indem z. B. die Bewegung der Lichtquelle und des Umlenkspiegels je nach den Hindernissen entlang der X-, Y- und Z-Achse automatisch angesteuert, und die Messdaten durch Computersoftware bewertet, eingespeichert und übertragen werden können.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in Schritt c) umfasst die Sensorik zur Erfassung von Abständen mindestens einen Berührungssensor.
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Ein Berührungssensor reagiert auf Berührung, Krafteinwirkung oder Druck. D. h. ein Berührungssensor reagiert i. d. R. nur dann, wenn er mit einem Objekt (z. B. Hindernis) in Kontakt kommt. Die Berührungserkennung lässt sich mit Hilfe von kapazitiven oder resistiven Sensoren praktisch umsetzen.
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Hierbei kann ein Berührungssensor bspw. an einem Ende eines flexiblen Stabes (Abstandsanzeiger) angebracht werden, wobei das andere Ende des flexiblen Stabes an einer Seite der Arbeitsmaschine parallel zum Boden fixiert werden kann. Der flexible Stab weist den Mindestabstand auf.
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Während der Fahrt der Arbeitsmaschine, wenn der Abstand zwischen einem Hindernis und der Arbeitsmaschine kleiner als der Mindestabstand ist, wird einerseits der flexible Stab durch Druck vom Hindernis verkürzt, anderseits reagiert der Berührungssensor aufgrund des Drucks und wandelt den Druck in ein Signal um. Dieses Signal kann weiterhin über eine Busverbindung an die Steuereinrichtung übermittelt werden. Somit wird eine gefährliche/ungeeignete Stelle erkannt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform stoppt die autonome Arbeitsmaschine in Schritt d), wenn der Grenzwert unterschritten wird, und eine Benachrichtigung wird an einen Operator gesendet.
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Während des Überprüfungsvorganges, insbesondere während des automatisierten Überprüfungsvorganges, stoppt die Arbeitsmaschine und überträgt die Messdaten beispielsweise über Funk an das Leitsystem, sobald der Abstand zwischen einem festen Hindernis und der Arbeitsmaschine geringer als der Mindestabstand ist. Somit kann der Einrichter auf der grafischen Oberfläche des Leitsystems den Fahrbereich zur Anpassung manuell editieren.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform zeichnet die autonome Arbeitsmaschine in Schritt d) diese Stelle und den gemessenen Abstand vom Objekt auf.
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Mittels SLAM- Algorithmus können diese Stelle und die gemessene Entfernung, sowie die Position des Hindernisses in der Navigationskarte aufgezeichnet (markiert) werden. Weiterhin können die aufgezeichneten Kartendaten an das Leitsystem übermittelt werden, so dass eine Nach-Befundung erfolgen kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird nach Schritt d) der Fahrbereich automatisch derart angepasst, dass der Grenzwert bei einer erneuten Durchführung der Verfahrensschritte a) bis d) eingehalten wird.
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Wenn der Fahrbereich breit genug oder der Abstand nicht zu klein ist, kann der Fahrbereich an der Gefährdungsstelle automatisch verkleinert werden, indem die betroffene Stelle in der Navigationskarte entsprechend markiert wird. Somit wird der gewünschte Abstand eingehalten. Hierbei ist keine manuelle Nacharbeit nötig.
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Das Verfahren zur Verifikation des Fahrschlauches wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren nur bevorzugte Ausführungsbeispiele zeigen, auf welche die Offenbarung hier jedoch nicht beschränkt ist. Es zeigen:
- 1: eine schematische Darstellung des Funktionstestes für Fehlermeldungen,
- 2: eine schematische Darstellung eines Szenarios des beschriebenen Verfahrens,
- 3: eine schematische Darstellung eines weiteren Szenarios des beschriebenen Verfahrens, und
- 4: ein Ablaufdiagramm des beschriebenen Verfahrens.
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1 stellt schematisch einen Funktionstest für Fehlermeldungen dar, wenn die autonome Arbeitsmaschine 3 nicht auf dem Rand 2 fährt. Bevor die Verifikation eines Fahrbereiches 1 durchgeführt wird, wird zuerst getestet, ob eine Fehlermeldung generiert werden kann, wenn die autonome Arbeitsmaschine 3 nicht auf dem Rand 2 des Fahrbereichs 1 fährt.
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Hierbei wird die autonome Arbeitsmaschine 3 manuell außerhalb des Fahrbereiches 1 eingesetzt, so dass in 1 visuell zu erkennen ist, dass die Bewegungsbahn 8 von dem Rand 2 abweicht.
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Wenn die Lokalisierungseinheit der autonomen Arbeitsmaschine 3 detektiert, dass sich die aktuelle Position der autonomen Arbeitsmaschine 3 nicht auf dem Rand 2 des Fahrbereiches 1 befindet, signalisiert die Lokalisierungseinheit dies der Steuereinheit und/oder über Funk dem Leitsystem. Anschließend wird eine Fehlermeldung durch die autonome Arbeitsmaschine 3 oder das Leitsystem generiert.
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2 stellt ein typisches Szenario des beschriebenen Verfahrens dar. Während die autonome Arbeitsmaschine 3 den Rand 2 des Fahrbereiches abfährt, wird die Bewegungsbahn 8 überwacht, ob sie sich mit dem Rand 2 überlappt. Wenn das nicht der Fall ist, bedeutet dies, dass die autonome Arbeitsmaschine 2 nicht auf dem Rand 2 fährt. In diesem Fall wird eine Fehlermeldung generiert.
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Ein Operator kann die autonome Arbeitsmaschine 3 verfolgen und per Lifeview prüfen, ob die Landmarken ordnungsgemäß eingemessen wurden und sich keine ortsfesten Hindernisse im Fahrbereich befinden.
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Das Hindernis 5 liegt zwar außerhalb des Fahrschlauches, aber zu nah zum Rand 2; daher weist es einen unangemessenen Abstand 10 auf. Das Hindernis 6 befindet sich direkt im Fahrbereich 1, was verboten ist. In diesen beiden Fällen soll die autonome Arbeitsmaschine 3 bei Annäherung an das Hindernis 5 oder an das Hindernis 6 stoppen. Anschließend werden die Hindernisse 5,6 zur Nacharbeit vom Operator und/oder durch die autonome Arbeitsmaschine 3 markiert.
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Das Hindernis 7 weist einen angemessenen Abstand 9 zur autonomen Arbeitsmaschine 3 auf. Es handelt sich hierbei um ein irrelevantes Hindernis und wird von der autonomen Arbeitsmaschine 3 ignoriert.
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3 stellt ein weiteres Szenario des beschriebenen Verfahrens dar, wobei die autonome Arbeitsmaschine 3 selbst anhand der Laserscannerdaten überprüft, ob während der Fahrt ein festgelegter Bereich links und rechts der autonomen Arbeitsmaschine 3 frei von Hindernissen 5,6 ist.
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Während der Fahrt der autonomen Arbeitsmaschine 3 wird die Umgebung rund um die Arbeitsmaschine 3 durch die Laserstrahlen 11 in einer Abtastfrequenz abgetastet, wobei die Laserstrahlen 11 von Objekten wie Hindernissen 5,6,7 und Wänden 4 reflektiert werden, und wobei die reflektierten Laserstrahlen 11 vom Laserscanner erfasst werden. Durch Vergleichen der gesendeten und der reflektierten Laserstrahlen wird der Abstand 9,10 zum Hindernis 5,6,7 erfasst.
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Hierbei könnten die Wände 4 auch als gefährliche Stellen dargestellt werden, zu welchen der Abstand 9 ebenfalls überprüft werden soll. Hierbei weist die Wand 4 einen angemessen Abstand 9 auf, während die Hindernisse 5,6 einen unangemessenen Abstand 10 aufweisen.
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Sobald das Hindernis 5 oder das Hindernis 6 als ungeeignete/gefährliche Stelle detektiert wird, bleibt die autonome Arbeitsmaschine 3 an dieser Stelle stehen und schickt ggf. eine Benachrichtigung an einen Einrichter, damit das Hindernis 5,6 näher untersucht werden kann. Oder die Arbeitsmaschine zeichnet die Stelle und den gemessenen Abstand 10, sowie die Position der Hindernisse 5,6 auf, so dass eine Nach -Befundung erfolgen kann. Oder der Fahrbereich 1 wird automatisch an dieser Stelle verkleinert, sodass der gewünschte Abstand 9 eingehalten wird, wobei keine manuelle Nacharbeit nötig ist.
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Das Ablaufdiagramm in 4 verdeutlicht nochmal die einzelnen Verfahrensschritte a), b), c) und d) des beschriebenen Verfahrens, die bei der Durchführung des Verfahrens ausgeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrbereich
- 2
- Rand
- 3
- autonome Arbeitsmaschine
- 4
- Wand
- 5
- Hindernis
- 6
- Hindernis
- 7
- Hindernis
- 8
- Bewegungsbahn
- 9
- angemessener Abstand
- 10
- unangemessener Abstand
- 11
- Laserstrahlen
