DE102020204048A1 - Lifting robot for loading and unloading a wheelchair into / from a vehicle and method for operating a lifting robot - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Heberoboter (1) zum Einladen und Ausladen eines Rollstuhls (20) in ein/aus einem Fahrzeug, umfassend eine Antriebseinheit (2) mit mindestens zwei angetriebenen, aktiv lenkbaren Rädern (3), eine an der Antriebseinheit (2) angeordnete Stützeinrichtung (4) mit mindestens zwei passiv drehbar-gelagerten Lenkrollen (5), eine Hebeeinrichtung (6) zum Aufladen und Anheben des Rollstuhls (20), eine Umfeldsensorik (7), und eine Steuerung (8), wobei die Steuerung (8) dazu eingerichtet ist, den Heberoboter (1) zumindest zeitweise automatisiert zu fahren und hierzu mittels der Umfeldsensorik (7) erfasste Umfelddaten zu empfangen und die Antriebseinheit (2) auf Grundlage der empfangenen Umfelddaten anzusteuern, wobei die Steuerung (8) ferner dazu eingerichtet ist, beim Ansteuern der Antriebseinheit (2) einen Zustand und ein Verhalten der mindestens zwei passiv drehbar-gelagerten Lenkrollen (5) zu berücksichtigen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Heberoboters (1) zum Einladen und Ausladen eines Rollstuhls (20) in ein/aus einem Fahrzeug.The invention relates to a lifting robot (1) for loading and unloading a wheelchair (20) into / from a vehicle, comprising a drive unit (2) with at least two driven, actively steerable wheels (3), one on the drive unit (2) Support device (4) with at least two passively rotatably mounted castors (5), a lifting device (6) for loading and lifting the wheelchair (20), an environment sensor (7), and a control (8), the control (8) is set up to drive the lifting robot (1) at least temporarily in an automated manner and for this purpose to receive environment data recorded by means of the environment sensor system (7) and to control the drive unit (2) on the basis of the received environment data, the controller (8) also being configured to when activating the drive unit (2), a state and a behavior of the at least two passively rotatably mounted swivel castors (5) must be taken into account. The invention also relates to a method for operating a lifting robot (1) for loading and unloading a wheelchair (20) into / from a vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft einen Heberoboter zum Einladen und Ausladen eines Rollstuhls in ein/aus einem Fahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben eines Heberoboters.The invention relates to a lifting robot for loading and unloading a wheelchair into / from a vehicle and a method for operating a lifting robot.
Es sind Vorrichtungen bekannt, mit denen ein Rollstuhl in einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs befördert werden kann. Beispielhaft genannt seien Rampen oder Hebebühnen. Die genannten Lösungen eignen sich jedoch nicht für eine Anwendung bei automatisiert gefahrenen Kraftfahrzeugen und vollautomatisierten Mobilitätslösungen im öffentlichen Personennahverkehr.Devices are known with which a wheelchair can be transported into an interior of a motor vehicle. Examples are ramps or lifting platforms. However, the solutions mentioned are not suitable for use in automated motor vehicles and fully automated mobility solutions in local public transport.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, mit denen ein Rollstuhl automatisiert in ein Fahrzeug geladen werden kann.The invention is based on the object of specifying a device and a method with which a wheelchair can be automatically loaded into a vehicle.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Heberoboter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved according to the invention by a lifting robot with the features of
Insbesondere wird ein Heberoboter zum Einladen und Ausladen eines Rollstuhls in ein/aus einem Fahrzeug geschaffen, umfassend eine Antriebseinheit mit mindestens zwei angetriebenen, aktiv lenkbaren Rädern, eine an der Antriebseinheit angeordnete Stützeinrichtung mit mindestens zwei passiv drehbar-gelagerten Lenkrollen, eine Hebeeinrichtung zum Aufladen und Anheben des Rollstuhls, eine Umfeldsensorik, und eine Steuerung, wobei die Steuerung dazu eingerichtet ist, den Heberoboter zumindest zeitweise automatisiert zu fahren und hierzu mittels der Umfeldsensorik erfasste Umfelddaten zu empfangen und die Antriebseinheit auf Grundlage der empfangenen Umfelddaten anzusteuern, wobei die Steuerung ferner dazu eingerichtet ist, beim Ansteuern der Antriebseinheit einen Zustand und ein Verhalten der mindestens zwei passiv drehbar-gelagerten Lenkrollen zu berücksichtigen.In particular, a lifting robot for loading and unloading a wheelchair in / from a vehicle is created, comprising a drive unit with at least two driven, actively steerable wheels, a support device arranged on the drive unit with at least two passively rotatably mounted castors, a lifting device for loading and unloading Lifting the wheelchair, an environment sensor system, and a controller, the controller being set up to drive the lifting robot at least temporarily in an automated manner and for this purpose to receive environment data captured by means of the environment sensor system and to control the drive unit on the basis of the received environment data, the control system also being set up to do so is to take into account a state and a behavior of the at least two passively rotatably mounted castors when controlling the drive unit.
Ferner wird insbesondere ein Verfahren zum Betreiben eines Heberoboters zum Einladen und Ausladen eines Rollstuhls in ein/aus einem Fahrzeug zur Verfügung gestellt, wobei der Heberoboter eine Antriebseinheit mit mindestens zwei angetriebenen, aktiv lenkbaren Rädern, eine an der Antriebseinheit angeordnete Stützeinrichtung mit mindestens zwei passiv drehbar-gelagerten Lenkrollen, eine Hebeeinrichtung zum Aufladen und Anheben des Rollstuhls, eine Umfeldsensorik, und eine Steuerung umfasst, wobei der Heberoboter mittels der Steuerung zumindest zeitweise automatisiert gefahren wird, wobei hierzu mittels der Umfeldsensorik erfasste Umfelddaten empfangen werden und die Antriebseinheit auf Grundlage der empfangenen Umfelddaten angesteuert wird, und wobei beim Ansteuern der Antriebseinheit ein Zustand und ein Verhalten der mindestens zwei passiv drehbar-gelagerten Lenkrollen berücksichtigt wird.Furthermore, in particular a method for operating a lifting robot for loading and unloading a wheelchair in / from a vehicle is provided, the lifting robot having a drive unit with at least two driven, actively steerable wheels and a supporting device arranged on the drive unit with at least two passively rotatable -bearing swivel castors, a lifting device for charging and lifting the wheelchair, an environment sensor system, and a controller, the lifting robot being driven at least temporarily by means of the controller, with environment data recorded by the environment sensor system being received for this purpose and the drive unit being received on the basis of the received environment data is controlled, and when controlling the drive unit, a state and a behavior of the at least two passively rotatably mounted steering rollers are taken into account.
Der Heberoboter und das Verfahren ermöglichen es, einen Rollstuhl zusammen mit einem Rollstuhlfahrer in ein Fahrzeug einzuladen oder aus dem Fahrzeug auszuladen. Dies kann insbesondere automatisiert erfolgen. Insbesondere ist der Heberoboter kompakt aufgebaut und daher kostengünstig in der Herstellung. Um den Aufbau einfach zu halten ist vorgesehen, neben aktiv lenkbaren Rädern auch passiv drehbar-gelagerte Lenkrollen (auch als Castor-Rollen bezeichnet) zu verwenden. Um ein automatisiertes Anfahren zum Fahrzeug dennoch präzise und ohne Störung zu ermöglichen ist vorgesehen, dass beim Ansteuern der Antriebseinheit ein Zustand und ein Verhalten der zwei passiv drehbar-gelagerten Lenkrollen berücksichtigt wird. Dies erfolgt insbesondere, indem die Steuerung beim Ansteuern der Antriebseinheit eine Trajektorie derart bestimmt und ausführt, dass ein Zustand und ein Verhalten der zwei passiv drehbar-gelagerten Lenkrollen berücksichtigt wird.The lifting robot and the method make it possible to load a wheelchair together with a wheelchair user into a vehicle or to unload it from the vehicle. In particular, this can be done automatically. In particular, the lifting robot has a compact design and is therefore inexpensive to manufacture. In order to keep the structure simple, provision is made to use passively rotatable swivel castors (also known as Castor castors) in addition to actively steerable wheels. In order to enable an automated approach to the vehicle nonetheless precisely and without interference, provision is made for a state and behavior of the two passively rotatably mounted castors to be taken into account when the drive unit is activated. This takes place in particular in that the control determines and executes a trajectory when activating the drive unit in such a way that a state and a behavior of the two passively rotatably mounted steering rollers are taken into account.
Die Antriebseinheit wird insbesondere elektromotorisch angetrieben und umfasst hierzu beispielsweise einen Elektromotor an jedem der angetriebenen aktiv lenkbaren Räder sowie einen elektrischen Energiespeicher, beispielsweise eine Batterie.The drive unit is driven in particular by an electric motor and for this purpose comprises, for example, an electric motor on each of the driven actively steerable wheels and an electrical energy store, for example a battery.
Die Stützeinrichtung kann beispielsweise zwei Gabeln aufweisen, welche an einer Seite einer länglichen Erstreckungsrichtung der Gabeln jeweils mit der Antriebseinheit verbunden sind und an der anderen Seite der länglichen Erstreckungsrichtung an einer Unterseite jeweils eine der passiven drehbar-gelagerten Lenkrollen aufweisen. Beim Einladen und Ausladen des Rollstuhls in das bzw. aus dem Fahrzeug wird die Stützeinrichtung, das heißt beispielsweise die zwei Gabeln, insbesondere zumindest teilweise unter bzw. vor das Fahrzeug gefahren, während zumindest ein Teil der Hebeeinrichtung in einen Fahrzeuginnenraum eingebracht wird. Die Stützeinrichtung kann prinzipiell die gleiche Länge wie die Hebeeinrichtung aufweisen oder auch kürzer ausgebildet sein.The support device can for example have two forks, which are connected to the drive unit on one side of an elongated direction of extension of the forks and each have one of the passive rotatably mounted castors on the other side of the elongated direction of extension on an underside. When loading and unloading the wheelchair into or out of the vehicle, the support device, that is, for example, the two forks, is in particular at least partially driven under or in front of the vehicle, while at least part of the lifting device is brought into a vehicle interior. The support device can in principle have the same length as the lifting device or can also be made shorter.
Die Hebeeinrichtung kann zumindest teilweise mit der Antriebseinheit in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein bzw. sich zumindest teilweise ein Gehäuse mit der Antriebseinheit teilen. Insbesondere ein Antrieb der Hebeeinrichtung zum angetriebenen Heben und Absenken eines Rollstuhls kann in einem solchen Gehäuse ausgebildet sein. Die Hebeeinrichtung kann beispielsweise mindestens eine Plattform aufweisen, auf der Räder des Rollstuhls angeordnet werden können und mittels derer der Rollstuhl angehoben oder abgesenkt werden kann.The lifting device can be accommodated at least partially with the drive unit in a common housing or at least partially share a housing with the drive unit. In particular, a drive for the lifting device for driven lifting and lowering of a wheelchair can be embodied in such a housing. The lifting device can for example have at least one platform on the wheels of the wheelchair can be arranged and by means of which the wheelchair can be raised or lowered.
Die Umfeldsensorik umfasst beispielsweise einen 2D- oder 3D-Lidarscanner und eine Kamera. Ferner kann die Umfeldsensorik weitere Sensoren umfassen, wie beispielsweise einen Radarsensor und/oder einen Ultraschallsensor etc.The environment sensor system includes, for example, a 2D or 3D lidar scanner and a camera. Furthermore, the environment sensor system can include further sensors, such as a radar sensor and / or an ultrasonic sensor, etc.
Die Steuerung verarbeitet die von der Umfeldsensorik erfassten Umfelddaten. Hierzu erkennt die Steuerung beispielsweise Objekte im Umfeld und lokalisiert den Heberoboter innerhalb des Umfelds mittels an sich bekannter Verfahren. Ferner plant die Steuerung eine Trajektorie zum Anfahren einer Fahrzeugöffnung (z.B. eine hintere Fahrzeugtür) eines Fahrzeugs, in die der Rollstuhl eingeladen werden soll bzw. aus der der Rollstuhl ausgeladen werden soll.The control processes the environment data recorded by the environment sensors. For this purpose, the control recognizes, for example, objects in the environment and localizes the lifting robot within the environment using methods known per se. The control system also plans a trajectory for approaching a vehicle opening (e.g. a rear vehicle door) into which the wheelchair is to be loaded or from which the wheelchair is to be unloaded.
Insbesondere steuert die Steuerung auch die Hebeeinrichtung. Insbesondere steuert die Steuerung hierbei das Anheben und Absenken der Hebeplattform, insbesondere das Anheben der Hebeeinrichtung mit oder ohne darauf angeordnetem Rollstuhl vor dem Erreichen einer Fahrzeugöffnung eines Fahrzeugs. Dies kann insbesondere auf Grundlage von erfassten Umfelddaten erfolgen. Beispielsweise kann eine mittels einer Kamera erfasste Kontur der geöffneten Fahrzeugtür zur Orientierung für die Steuerung dienen. Hierbei bestimmt die Steuerung insbesondere eine Höhe, auf die die Hebeeinrichtung angehoben werden muss, beispielsweise auf Grundlage eines von der Fahrzeugöffnung erfassten Kamerabildes.In particular, the controller also controls the lifting device. In particular, the controller controls the raising and lowering of the lifting platform, in particular the lifting of the lifting device with or without a wheelchair arranged thereon, before reaching a vehicle opening of a vehicle. This can be done in particular on the basis of captured environmental data. For example, a contour of the opened vehicle door captured by means of a camera can be used for orientation for the control. In this case, the controller determines, in particular, a height to which the lifting device must be raised, for example on the basis of a camera image captured from the vehicle opening.
Die Steuerung kann einzeln oder zusammengefasst als eine Kombination von Hardware und Software ausgebildet sein, beispielsweise als Programmcode, der auf einem Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgeführt wird.The control can be designed individually or collectively as a combination of hardware and software, for example as program code that is executed on a microcontroller or microprocessor.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Heberoboter mindestens einen Lenkrollenpositionssensor aufweist, wobei der mindestens eine Lenkrollenpositionssensor derart ausgebildet ist, eine Lenkposition zumindest einer der mindestens zwei passiv drehbar-gelagerten Lenkrollen zu bestimmen und die bestimmte Lenkposition beschreibende Sensordaten an die Steuerung zu übermitteln. Hierdurch kann eine Position der Lenkrollen abgeschätzt werden und eine Positionsschätzung bzw. ein Positionssignal der Steuerung bereitgestellt werden. Die Steuerung kann auf Grundlage der Positionsschätzung bzw. des Positionssignals eine Trajektorie des Heberoboters planen und/oder anpassen bzw. diese beim Ansteuern der Antriebseinheit berücksichtigen.In one embodiment it is provided that the lifting robot has at least one steering roller position sensor, the at least one steering roller position sensor being designed to determine a steering position of at least one of the at least two passively rotatably mounted steering rollers and to transmit sensor data describing the determined steering position to the controller. In this way, a position of the steering rollers can be estimated and a position estimate or a position signal of the controller can be provided. On the basis of the position estimate or the position signal, the controller can plan and / or adapt a trajectory of the lifting robot or take this into account when controlling the drive unit.
Insbesondere ist vorgesehen, dass für jede vorhandene Lenkrolle ein Lenkrollensensor vorgesehen ist. Auf diese Weise kann eine Lenkposition für jede der passiven drehbar-gelagerten Lenkrollen bestimmt werden und beim Ansteuern der Antriebseinheit berücksichtigt werden.In particular, it is provided that a steering roller sensor is provided for each existing steering roller. In this way, a steering position can be determined for each of the passive, rotatably mounted steering rollers and taken into account when the drive unit is activated.
Der mindestens eine Lenkrollensensor kann verschieden ausgebildet sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Lenkrollensensor um die Lenkrolle herum angeordnete mechanische Taster aufweist, die bei Berührung mit der Lenkrolle auslösen und ein Positionssignal erzeugen und bereitstellen. Beispielsweise können vier solcher mechanischer Taster vorgesehen sein, die jeweils paarweise gegenüberliegend um eine Lenkrolle herum angeordnet sind, das heißt die in Bezug auf einen Kreis, dessen Mittelpunkt eine Drehachse der Lenkrolle bildet, an den Winkelpositionen 0°, 90°, 180° und 270° angeordnet sind. Auf diese Weise kann zumindest grob bestimmt werden, welche Winkel- bzw. Drehposition die betrachtete Lenkrolle aufweist, das heißt es kann zumindest bestimmt werden, in welchem von vier Quadranten sich die Lenkrolle aktuell befindet. Für eine Berücksichtigung der Lenkrolle beim Fahren des Heberoboters ist dies ausreichend, da die Steuerung hieraus bestimmen kann, wie sich der Heberoboter beim bzw. nach einem Anfahren verhalten wird.The at least one steering roller sensor can be designed differently. For example, it can be provided that the swivel castor sensor has mechanical buttons arranged around the swivel castor, which trigger when they come into contact with the swivel castor and generate and provide a position signal. For example, four such mechanical buttons can be provided, each of which is arranged in pairs opposite one another around a swivel castor, i.e. at the angular positions 0 °, 90 °, 180 ° and 270 in relation to a circle whose center forms the axis of rotation of the swivel castor ° are arranged. In this way, it can at least roughly be determined which angular or rotational position the steering roller under consideration has, that is to say it can at least be determined in which of four quadrants the steering roller is currently located. This is sufficient for taking the steering roller into account when driving the lifting robot, since the control can use this to determine how the lifting robot will behave during or after starting up.
Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass ein Lenkrollensensor eine Lichtsensorik umfasst, beispielsweise in Form einer Lichtschrankensensorik. Eine Anordnung um die Lenkrolle herum ist hierbei analog zu der voranstehend beschriebenen Anordnung der mechanischen Taster (d.h. beispielsweise an den Winkelpositionen 0°, 90°, 180° und 270°). Hierbei erfasst die Lichtsensorik ein Vorbeilaufen der Lenkrolle beispielsweise über eine Lichtreflexion und/oder eine Änderung der Lichtreflexion an der Lenkrolle.Alternatively or additionally, it can also be provided that a steering roller sensor comprises a light sensor system, for example in the form of a light barrier sensor system. An arrangement around the swivel castor is analogous to the arrangement of the mechanical buttons described above (i.e. for example at the angular positions 0 °, 90 °, 180 ° and 270 °). In this case, the light sensor system detects a passing of the steering roller, for example via a light reflection and / or a change in the light reflection on the steering roller.
In einer weiteren Alternative weist ein Lenkrollensensor einen an einer Drehachse der Lenkrolle angeordneten Strichcode auf, der mittels eines Fotosensors erfasst wird und als Maß für eine Bewegung und/oder eine Winkelposition der Lenkrolle verwendet wird.In a further alternative, a swivel castor sensor has a bar code which is arranged on an axis of rotation of the swivel castor and which is detected by means of a photo sensor and is used as a measure of a movement and / or an angular position of the swivel castor.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuerung ferner dazu eingerichtet ist, ein Ausrichtungsmanöver zum Ausrichten der mindestens zwei passiv drehbar-gelagerten Lenkrollen durchführen zu können, um diese in eine gewünschte Ausrichtung zu bringen. Ein solches Ausrichtungsmanöver kann beispielsweise routinemäßig vor einem Anfahren eines Fahrzeugs durchgeführt werden. Ein Ausrichtungsmanöver umfasst insbesondere ein Rückwärtsfahren, welches solange durchgeführt wird, bis eine Lenkposition der passiven drehbar-gelagerten Lenkrollen durch passives Lenken mit Sicherheit festgelegt ist, das heißt bis die Lenkrollen sich mit Sicherheit passiv entlang des rückwärtsgewandten Pfades ausgerichtet haben. Anschließend wird insbesondere eine Vorwärtsbewegung ausgeführt, die solange andauert, bis die Lenkrollen sich entlang des vorwärtsgewandten Pfades ausgerichtet haben. Ein solches Ausrichtungsmanöver wird von der Steuerung insbesondere in einem ausreichend großen Abstand vor der Fahrzeugöffnung des Fahrzeugs ausgeführt, sodass in einem kleinen Abstand vor der Fahrzeugöffnung eine feine Ausrichtung des Heberoboters mittels der Antriebseinheit möglich ist, ohne dass ein unkontrolliertes und ungewolltes Umschwenken der passiven Lenkrollen eine solche Fahrt behindern. Ferner kann das Ausrichtungsmanöver auch ein Positionieren des Heberoboters in einem ausreichend großen Abstand von der Fahrzeugöffnung des Fahrzeugs umfassen. Insbesondere wird der Heberoboter hierbei derart an diese Position gebracht, dass der Heberoboter aus dieser Position mit den passiven Lenkrollen in Geradeausrichtung losfahren kann und die Fahrzeugöffnung auf einer geraden Trajektorie anfahren kann.In one embodiment it is provided that the controller is further set up to be able to carry out an alignment maneuver for aligning the at least two passively rotatably mounted castors in order to bring them into a desired alignment. Such an alignment maneuver can, for example, be carried out routinely before a vehicle starts moving. An alignment maneuver includes, in particular, driving backwards, which is carried out until a steering position of the passive, rotatably mounted castors is also achieved by passive steering Security is established, that is, until the castors have certainly passively aligned along the backward-facing path. In particular, a forward movement is then carried out which lasts until the steering rollers have aligned themselves along the forward-facing path. Such an alignment maneuver is carried out by the controller in particular at a sufficiently large distance in front of the vehicle opening of the vehicle, so that a fine alignment of the lifting robot by means of the drive unit is possible at a small distance in front of the vehicle opening without uncontrolled and unwanted swiveling of the passive castors impede such a journey. Furthermore, the alignment maneuver can also include positioning the lifting robot at a sufficiently large distance from the vehicle opening of the vehicle. In particular, the lifting robot is brought to this position in such a way that the lifting robot can drive straight ahead from this position with the passive castors and can approach the vehicle opening on a straight trajectory.
Insbesondere kann das Ausrichtungsmanöver derart ausgestaltet sein, dass die passiven drehbar-gelagerten Lenkrollen nach Durchführen des Ausrichtungsmanövers für eine Geradeausfahrt ausgerichtet sind.In particular, the alignment maneuver can be designed in such a way that the passive, rotatably mounted steering rollers are aligned for straight-ahead travel after the alignment maneuver has been carried out.
Vor Durchführen eines solchen Ausrichtungsmanövers kann auch vorgesehen sein, dass eine Ausrichtung der passiven drehbar-gelagerten Lenkrollen überprüft wird. Je nach Ergebnis der Überprüfung wird das Ausrichtungsmanöver durchgeführt oder nicht.Before performing such an alignment maneuver, it can also be provided that an alignment of the passive, rotatably mounted steering rollers is checked. Depending on the result of the check, the alignment maneuver is carried out or not.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Hebeeinrichtung zwei Gabeln aufweist, auf die der Rollstuhl durch Unterfassen von Rädern des Rollstuhls angeordnet werden kann. Die Gabeln können nach einem Aufladen bzw. Auffahren des Rollstuhls angehoben werden, sodass ein Höhenunterschied zwischen einem Untergrund und einem Fahrzeugboden oder einen Bordstein etc. überwunden werden kann. Die zwei Gabeln können beispielsweise oberhalb von zwei Gabeln der Stützeinrichtung angeordnet sein und mittels eines Antriebs der Hebeeinrichtung parallel zueinander angehoben oder abgesenkt werden.In one embodiment it is provided that the lifting device has two forks on which the wheelchair can be arranged by reaching under the wheels of the wheelchair. The forks can be raised after loading or driving the wheelchair so that a difference in height between a ground and a vehicle floor or a curb etc. can be overcome. The two forks can be arranged, for example, above two forks of the support device and raised or lowered parallel to one another by means of a drive of the lifting device.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Hebeeinrichtung mindestens eine Erkennungseinrichtung aufweist, wobei die mindestens eine Erkennungseinrichtung derart ausgebildet ist, eine vorgegebene Position eines Fahrzeugbodens eines Fahrzeugs oder eines Bordsteins zu erkennen und ein Erkennungssignal an die Steuerung zu übermitteln, wobei die Steuerung ferner dazu eingerichtet ist, eine automatisierte Anfahrt nach Empfangen des Erkennungssignals zu stoppen.In one embodiment it is provided that the lifting device has at least one detection device, the at least one detection device being designed to detect a predetermined position of a vehicle floor of a vehicle or a curb and to transmit a detection signal to the controller, the controller also being set up to do so is to stop an automated approach after receiving the detection signal.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Hebeeinrichtung mindestens eine um eine horizontale Achse drehbare Rampe aufweist, welche durch Kontakt mit einem Fahrzeugboden oder mit einem Bordstein aus einer Transportposition in eine Rampenposition gedreht werden kann. Insbesondere ist vorgesehen, dass die drehbare Rampe zwei Schenkelelemente aufweist, die an der horizontalen Achse zusammenlaufen. Die zwei Schenkelemente sind fest miteinander verbunden und weisen zueinander insbesondere einen stumpfen Winkel (d.h. einen Winkel größer als 90° und kleiner als 180°) auf. Durch Kontakt des in der Transportposition nach unten weisenden Schenkelelements mit dem Fahrzeugboden oder dem Bordstein werden die zwei Schenkelelemente der drehbaren Rampe um die horizontale Achse gedreht, sodass das in der Transportposition nach oben weisende Schenkelelement auf den Fahrzeugboden oder den Bordstein in die Rampenposition abgesenkt wird.In one embodiment it is provided that the lifting device has at least one ramp which can be rotated about a horizontal axis and which can be rotated from a transport position into a ramp position by contact with a vehicle floor or with a curb. In particular, it is provided that the rotatable ramp has two leg elements which converge on the horizontal axis. The two leg elements are firmly connected to one another and in particular have an obtuse angle to one another (i.e. an angle greater than 90 ° and less than 180 °). By contact of the leg element pointing downwards in the transport position with the vehicle floor or the curb, the two leg elements of the rotatable ramp are rotated about the horizontal axis, so that the leg element pointing upwards in the transport position is lowered onto the vehicle floor or the curb into the ramp position.
In einer weiterbildenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass die drehbar gelagerte Rampe mindestens eine Erkennungseinrichtung aufweist, wobei die mindestens eine Erkennungseinrichtung derart ausgebildet ist, das Erreichen einer Rampenposition zu erkennen und ein Erkennungssignal an die Steuerung zu übermitteln, wobei die Steuerung ferner dazu eingerichtet ist, eine automatisierte Anfahrt nach Empfangen des Erkennungssignals zu stoppen. Die Erkennungseinrichtung kann beispielsweise einen mechanischen Taster und/oder eine Lichtschranke aufweisen, welche beispielsweise die Rampenposition erfassen kann und bei Erreichen der Rampenposition das Erkennungssignal erzeugt und an die Steuerung übermittelt. Insbesondere kann beispielsweise erfasst werden, ob das in der Transportposition nach unten weisende Schenkelelement eine vorgegebene Ausrichtung und/oder Position erlangt hat, was gleichbedeutend mit dem Erreichen der Rampenposition ist.In a further developing embodiment it is provided that the rotatably mounted ramp has at least one detection device, the at least one detection device being designed to detect the reaching of a ramp position and to transmit a detection signal to the controller, the controller also being set up to provide a Stop automated approach after receiving the detection signal. The detection device can for example have a mechanical button and / or a light barrier which can detect the ramp position, for example, and when the ramp position is reached generates the detection signal and transmits it to the controller. In particular, it can be detected, for example, whether the leg element pointing downward in the transport position has attained a predetermined alignment and / or position, which is equivalent to reaching the ramp position.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Heberoboter mindestens einen Notaus-Schalter aufweist, wobei der mindestens eine Notaus-Schalter höhenverstellbar ausgebildet ist, sodass der mindestens eine Notaus-Schalter beim Anheben der Hebeeinrichtung mitbewegt werden kann. Hierdurch kann ein Rollstuhlfahrer den Transport sowie das Anheben und Absenken des Rollstuhls jederzeit durch Betätigen des Notaus-Schalters abbrechen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Notaus-Schalter auf einem Ausleger in Höhe einer Armlehne eines angehobenen Rollstuhls mitbewegt wird. Hierzu kann der Ausleger beispielsweise mechanisch direkt oder indirekt mit der Hebeeinrichtung verbunden sein.In one embodiment it is provided that the lifting robot has at least one emergency stop switch, the at least one emergency stop switch being designed to be height-adjustable so that the at least one emergency stop switch can be moved when the lifting device is raised. This means that a wheelchair user can cancel the transport, lifting and lowering of the wheelchair at any time by pressing the emergency stop switch. It can be provided, for example, that the emergency stop switch is moved along on a boom at the level of an armrest of a raised wheelchair. For this purpose, the boom can, for example, be mechanically connected directly or indirectly to the lifting device.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Heberoboter eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle aufweist, wobei die drahtlose Kommunikationsschnittstelle dazu eingerichtet ist, mit einer Rollstuhlsteuerung und/oder einem mobilen Endgerät zu kommunizieren und Steuersignale zu empfangen. Die empfangenen Steuersignale werden anschließend an die Steuerung übermittelt und von dieser umgesetzt. Eine solche drahtlose Kommunikationsschnittstelle ist beispielsweise als Bluetooth- oder WLAN-Schnittstelle ausgebildet. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Heberoboter mittels einer Anwendung (App) auf einem mobilen Endgerät, insbesondere auf einem Smartphone oder Tablet, bedient werden kann. Hierzu erzeugt die Anwendung Steuersignale, welche mittels der drahtlosen Kommunikationsschnittstelle an die Steuerung des Heberoboters übermittelt werden.In one embodiment it is provided that the lifting robot has a wireless communication interface, the wireless communication interface being set up to communicate with a wheelchair controller and / or a mobile terminal device and to receive control signals. The received control signals are then transmitted to the controller and implemented by it. Such a wireless communication interface is designed, for example, as a Bluetooth or WLAN interface. In particular, it can be provided that the lifting robot can be operated by means of an application (app) on a mobile terminal device, in particular on a smartphone or tablet. For this purpose, the application generates control signals which are transmitted to the control of the lifting robot by means of the wireless communication interface.
Es kann vorgesehen sein, dass mittels der drahtlosen Kommunikationsschnittstelle auch mit dem Fahrzeug kommuniziert wird, in das bzw. aus dem der Rollstuhl ein- bzw. ausgeladen werden soll. Beispielsweise kann ein Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür des Fahrzeugs von der Steuerung des Heberoboters über die drahtlose Kommunikationsschnittstelle veranlasst werden.It can be provided that the wireless communication interface also communicates with the vehicle into or from which the wheelchair is to be loaded or unloaded. For example, the vehicle door of the vehicle can be opened and / or closed by the control of the lifting robot via the wireless communication interface.
Weitere Merkmale zur Ausgestaltung des Verfahrens ergeben sich aus der Beschreibung von Ausgestaltungen des Heberoboters. Die Vorteile des Verfahrens sind hierbei jeweils die gleichen wie bei den Ausgestaltungen des Heberoboters.Further features for the configuration of the method emerge from the description of configurations of the lifting robot. The advantages of the method are in each case the same as in the embodiments of the lifting robot.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Heberoboters (Seitenansicht); -
2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Heberoboters (Ansicht von unten); -
3 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung einer Ausführungsform mit einem Lenkrollenpositionssensor; -
4a ,4b schematische Darstellungen zur Verdeutlichung einer weiteren Ausführungsform mit einer drehbaren Rampe.
-
1 a schematic representation of an embodiment of the lifting robot (side view); -
2 a schematic representation of an embodiment of the lifting robot (view from below); -
3 a schematic representation to illustrate an embodiment with a steering roller position sensor; -
4a ,4b schematic representations to illustrate a further embodiment with a rotatable ramp.
In
Der Heberoboter
Die Umfeldsensorik
Die Steuerung
Es kann vorgesehen sein, dass der Heberoboter
Insbesondere ist vorgesehen, dass der Heberoboter
In
In
Die Lenkrollenpositionssensoren
Die gezeigte Ausführungsform umfasst für jede passive drehbar-gelagerte Lenkrolle
Im Moment des Registrierens der Lenkrolle
Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerung dazu eingerichtet ist, ein Ausrichtungsmanöver zum Ausrichten der passiv drehbar-gelagerten Lenkrollen
In den
Es ist zusätzlich jedoch vorgesehen, dass die Hebeeinrichtung
In der gezeigten Ausführungsform weist die drehbare Rampe
Umfasst die Hebeeinrichtung beispielsweise zwei Gabeln, so ist jeweils eine drehbare Rampe
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass die drehbar gelagerte Rampe
In einer Ausführungsform des Verfahrens werden zum Einladen eines Rollstuhls
Der Rollstuhl
Vor Erreichen des Fahrzeugs wird hebt die Hebeeinrichtung
Hat der Rollstuhl
Das Ausladen eines Rollstuhls
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- HeberoboterLifting robot
- 22
- AntriebseinheitDrive unit
- 33rd
- aktiv lenkbares Radactively steerable bike
- 44th
- StützeinrichtungSupport device
- 55
- passiv drehbar-gelagerte Lenkrollepassively rotatable swivel castor
- 66th
- HebeeinrichtungLifting device
- 77th
- UmfeldsensorikEnvironment sensors
- 88th
- Steuerungsteering
- 99
- Gabelfork
- 10-x10-x
-
Lenkrollenpositionssensoren
10-x Castor position sensors10-x - 1111
- SensordatenSensor data
- 1212th
- UmkreisRadius
- 1313th
- DrehachseAxis of rotation
- 1414th
- horizontale Achsehorizontal axis
- 1515th
- drehbare Ramperotating ramp
- 1616
- TransportpositionTransport position
- 1717th
- RampenpositionRamp position
- 1818th
- SchenkelelementeLeg elements
- 1919th
- ErkennungseinrichtungDetection device
- 2020th
- Rollstuhlwheelchair
- 2121
- Notaus-SchalterEmergency switch
- 2222nd
- Auslegerboom
- 2323
- drahtlose Kommunikationsschnittstellewireless communication interface
- 3030th
- BordsteinCurb
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020204048.6A DE102020204048A1 (en) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | Lifting robot for loading and unloading a wheelchair into / from a vehicle and method for operating a lifting robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020204048.6A DE102020204048A1 (en) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | Lifting robot for loading and unloading a wheelchair into / from a vehicle and method for operating a lifting robot |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020204048A1 true DE102020204048A1 (en) | 2021-09-30 |
Family
ID=77658537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020204048.6A Pending DE102020204048A1 (en) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | Lifting robot for loading and unloading a wheelchair into / from a vehicle and method for operating a lifting robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020204048A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100059303A1 (en) | 2006-12-01 | 2010-03-11 | Mp S.R.L. | Self Moving Cart for Invalids, and Method for Managing Said Cart in Business Centres or Other Specific Areas |
WO2011163283A2 (en) | 2010-06-22 | 2011-12-29 | Wilson Harold R | Wheelchair lift transfer device |
-
2020
- 2020-03-27 DE DE102020204048.6A patent/DE102020204048A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100059303A1 (en) | 2006-12-01 | 2010-03-11 | Mp S.R.L. | Self Moving Cart for Invalids, and Method for Managing Said Cart in Business Centres or Other Specific Areas |
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