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Die Erfindung betrifft ein mobiles Transportsystem zum Transport von Gegenständen, insbesondere in einer technischen Anlage, welches eine Antriebseinheit umfasst, welche ein um eine in eine Querrichtung verlaufende erste Antriebsachse drehbares erstes Antriebsrad und ein um eine in die Querrichtung verlaufende zweite Antriebsachse drehbares zweites Antriebsrad aufweist, wobei die Antriebseinheit einen Drehkranz und einen Antriebsrahmen aufweist, und wobei der Antriebsrahmen um eine Lenkachse relativ zu dem Drehkranz schwenkbar ist, und wobei die Antriebseinheit einen Markierungsträger aufweist, welcher ortsfest zu dem Antriebsrahmen angeordnet ist, und auf welchem optisch erfassbare Markierungen aufgebracht sind, wobei die Antriebseinheit eine Kamera zur Erfassung der Markierungen aufweist, welche ortsfest zu dem Drehkranz angeordnet ist.
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In technischen Anlagen, beispielsweise in Produktionswerken, werden mobile Transportsysteme, insbesondere autonom fahrende mobile Transportsysteme, zum Transport von Gegenständen, beispielsweise Kleinteilen oder Kisten eingesetzt. Die besagten mobilen Transportsysteme bringen unter anderem Bauteile von Logistikbereichen, wie beispielsweise einem Materiallager, zu Arbeitsplätzen, wo die Bauteile verarbeitet werden. Gattungsgemäße mobile Transportsysteme sind in der Lage, leichte Steigungen oder Gefälle sowie kleine Bodenschwellen oder ähnliche Hindernisse zu überwinden.
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Aus dem Dokument
DE 10 2020 002 676 B3 ist mobiles Transportsystem zum Transport von Gegenständen, insbesondere in einer technischen Anlage bekannt, welches eine Antriebseinheit umfasst, welche ein um eine in eine Querrichtung verlaufende erste Antriebsachse drehbares erstes Antriebsrad und ein um eine in die Querrichtung verlaufende zweite Antriebsachse drehbares zweites Antriebsrad aufweist. Die Antriebseinheit weist auch einen Markierungsträger, auf welchem optisch erfassbare Markierungen aufgebracht sind, und eine Kamera zur Erfassung der Markierungen auf.
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Aus dem Dokument
EP 0 672 994 A1 ist ein optischer zweidimensionaler Code bekannt. Ein solcher Code umfasst mehrere Positionssymbole und eine Datenregion, welche mehrere Zellen aufweist, wobei die Zellen binär kodierte Daten enthalten.
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Das Dokument
DE 10 2008 032 786 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bestimmen einer Position eines Fahrzeugs. Dabei sind mehrere Positionsmarken entlang einer Bahn angeordnet, und das Fahrzeug weist einen optischen Positionsmarkenleser zum Abtasten der Positionsmarken auf.
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Aus dem Dokument
DE 10 2007 043 498 A1 sind ein Verfahren zur Positionierung eines Fahrzeugs sowie ein Positionierungssystem bekannt. Dabei ist ein Marker ortsfest angeordnet, und das Fahrzeug umfasst eine Kamera, welche den Marker erfasst.
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Als JAB-Code (Just Another Bar Code) ist ein weiterer optischer zweidimensionaler Barcode bekannt. Der JAB-Code ist in der Norm ISO/IEC DIS 23634 2021-04-00 beschrieben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mobiles Transportsystem zum Transport von Gegenständen weiterzubilden.
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Die Aufgabe wird durch ein mobiles Transportsystem mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein erfindungsgemäßes mobiles Transportsystem zum Transport von Gegenständen, insbesondere in einer technischen Anlage, umfasst eine Antriebseinheit, welche ein um eine in eine Querrichtung verlaufende erste Antriebsachse drehbares erstes Antriebsrad und ein um eine in die Querrichtung verlaufende zweite Antriebsachse drehbares zweites Antriebsrad aufweist. Dabei weist die Antriebseinheit einen Drehkranz und einen Antriebsrahmen auf, wobei der Antriebsrahmen um eine Lenkachse relativ zu dem Drehkranz schwenkbar ist. Die Antriebseinheit weist einen Markierungsträger auf, welcher ortsfest zu dem Antriebsrahmen angeordnet ist, und auf welchem optisch erfassbare Markierungen aufgebracht sind. Die Antriebseinheit weist ferner eine Kamera zur Erfassung der Markierungen auf, welche ortsfest zu dem Drehkranz angeordnet ist. Die auf dem Markierungsträger aufgebrachten Markierungen sind dabei als zweidimensionaler Barcode, insbesondere als QR-Code, ausgestaltet. Die Markierungen umfassen jeweils mindestens ein Element mit einer ersten Farbe, mindestens ein Element mit einer zweiten Farbe, mindestens ein Element mit einer dritten Farbe und mindestens ein Element mit einer vierten Farbe. Die besagten Farben sind dabei voneinander verschieden.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des mobilen Transportsystems ist eine optische Erkennung einer Schwenkposition der Antriebseinheit möglich. Insbesondere ist dadurch eine Ausrichtung der Antriebsräder relativ zu einem Fahrzeugrahmen des mobilen Transportsystems sicher und präzise erfassbar. Durch die Erfassung der momentanen Schwenkposition der Antriebseinheit ist eine Regelung dieser Schwenkposition sowie der Ausrichtung der Antriebsräder relativ zu dem Fahrzeugrahmen ermöglicht. Ein zweidimensionaler Barcode gestattet, Informationen sicher und mit Redundanz darzustellen, wodurch ein Informationsverlust auch bei einer Fehlerkennung einzelner Details vorteilhaft vermeidbar ist. Markierungen mit Elementen mit verschieden Farben gewährleisten dabei auch eine sicherheitsgerichtete Erfassung der Schwenkposition der Antriebseinheit.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung enthalten die auf dem Markierungsträger aufgebrachten Markierungen Informationen, aus welchen ein Schwenkwinkel des Antriebsrahmens relativ zu dem Drehkranz um die Lenkachse ermittelbar ist. Die Markierungen enthalten beispielsweise Informationen über eine Absolutposition. Eine Initialisierung der Antriebseinheit, beispielsweise durch Anfahren einer definierten Referenzposition des Antriebsrahmens relativ zu dem Drehkranz, ist somit nicht erforderlich.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Farbe Weis ist, die zweite Farbe ist Schwarz, die dritte Farbe ist Blau, und die vierte Farbe ist Rot. Dadurch weisen Elemente mit verschiedenen Farben jeweils einen verhältnismäßig hohen Kontrast auf.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erstreckt die Lenkachse sich in eine Vertikalrichtung, und eine Ausdehnung des Markierungsträgers in Vertikalrichtung beträgt mindestens das 1,1-fache, maximal das 1,3-fache, vorzugsweise das 1,2-fache einer Ausdehnung einer Markierung in Vertikalrichtung.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein freier Bereich zwischen zwei benachbarten Markierungen in einer Umfangsrichtung bezüglich der Lenkachse kleiner als eine Breite einer Markierung. Die Breite einer Markierung ist dabei deren Ausdehnung in die Umfangsrichtung in Bezug auf die Lenkachse.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Kamera und die Markierungen derart angeordnet, dass sich stets fünf Markierungen gleichzeitig in einem Erfassungskegel der Kamera befinden. Somit ist ein Schwenkwinkel des Antriebsrahmens relativ zu dem Drehkranz auch noch ermittelbar, wenn einzelne Markierung beschädigt, verschmutzt oder aus sonstigen Gründen nicht lesbar sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Markierungen auf einer der Lenkachse abgewandten Fläche des Markierungsträgers aufgebracht. Diese Anordnung gestattet eine Anordnung der Kamera an einer von der Lenkachse entfernten Position. Ein zentraler Bereich um die Lenkachse ist vorteilhaft zur Übertragung von Energie und Daten mittels eines Drehübertragers nutzbar, wenn die Kamera außerhalb dieses zentralen Bereichs angeordnet ist.
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Vorteilhaft ist der Markierungsträger zumindest teilweise zwischen der Lenkachse und der Kamera angeordnet. Dadurch befindet sich die Kamera außerhalb des zentralen Bereichs um die Lenkachse, wodurch dieser zentrale Bereich zur Übertragung von Energie und Daten mittels eines Drehübertragers nutzbar ist.
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Vorzugsweise ist der Markierungsträger zumindest annähernd rotationssymmetrisch zu der Lenkachse ausgestaltet. Dadurch ist eine exakte Erfassung des Schwenkwinkels über einen vollständigen Schwenkbereich von 360° ermöglicht.
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Vorzugsweise umgibt der Markierungsträger den Antriebsrahmen zumindest annähernd konzentrisch. Dadurch ist eine exakte Erfassung des Schwenkwinkels über einen vollständigen Schwenkbereich von 360° ermöglicht.
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Bevorzugt verläuft die Lenkachse dabei in eine Vertikalrichtung, welche sich rechtwinklig zu der Querrichtung erstreckt. Die Vertikalrichtung verläuft insbesondere rechtwinklig zu einem Boden, auf dem das mobile Transportsystem steht.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Antriebseinheit einen Stellmotor zum Antrieb des Antriebsrahmens relativ zu dem Drehkranz um die Lenkachse auf. Vorzugsweise ist dabei ein Getriebe vorgesehen, über welches der Stellmotor den Antriebsrahmen um die Lenkachse antreibt. Durch entsprechende Ansteuerung des Stellmotors ist eine Regelung der Schwenkposition der Antriebseinheit sowie der Ausrichtung der Antriebsräder relativ zu dem Fahrzeugrahmen ermöglicht.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Antriebsrad an einer um eine erste Schwingachse relativ zu dem Antriebsrahmen schwenkbaren ersten Schwinge drehbar gelagert, und das zweite Antriebsrad ist an einer um eine zweite Schwingachse relativ zu dem Antriebsrahmen schwenkbaren zweiten Schwinge drehbar gelagert. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des mobilen Transportsystems sind Bodenunebenheiten ausgleichbar. Durch die Schwenkbewegung der Schwingen um die Schwingachsen beim Überfahren von Bodenunebenheiten ist sichergestellt, dass beide Antriebsräder stets Kontakt zu dem Boden und einen ausreichend hohen Anpressdruck haben. Ein Einsatz von Federn, um einen ausreichend hohen Anpressdruck der Antriebsräder auf den Boden zu erreichen, ist nicht erforderlich. Das mobile Transportsystem weist dabei eine starre Kinematik auf, welche ein Nachgeben oder Einfedern beim Überfahren von Bodenunebenheiten vorteilhaft verhindert.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Antriebseinheit einen ersten Antriebsmotor zum Antrieb des ersten Antriebsrads und einen zweiten Antriebsmotor zum Antrieb des zweiten Antriebsrads auf, wobei der erste Antriebsmotor an der ersten Schwinge angeordnet ist, und der zweite Antriebsmotor an der zweiten Schwinge angeordnet ist. Vorzugsweise sind ferner Getriebe vorgesehen, über welche die Antriebsmotoren die Antriebsräder antreiben. Die Getriebe sind dabei ebenfalls an den Schwingen angeordnet. Die Antriebsmotoren sowie die Getriebe sind dadurch platzsparend in einem Bauraum zwischen den Antriebsrädern angeordnet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verläuft die erste Schwingachse in die Querrichtung, und die zweite Schwingachse verläuft in die Querrichtung. Vorzugsweise fluchten die erste Schwingachse und die zweite Schwingachse dabei miteinander. Die Schwingachsen verlaufen somit parallel zueinander und parallel zu den Antriebsachsen. Eine Schwenkbewegung der Schwingen um die Schwingachsen bewirkt somit eine Verschiebung der Antriebsachsen auf den Boden zu oder von dem Boden weg.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das mobile Transportsystem einen Fahrzeugrahmen und einen Pendelrahmen, welcher um eine Pendelachse relativ zu dem Fahrzeugrahmen schwenkbar ist, wobei ein Paar erste Stützräder an dem Fahrzeugrahmen angeordnet sind, und ein Paar zweite Stützräder an dem Pendelrahmen angeordnet sind, und die Antriebseinheit an dem Pendelrahmen angeordnet ist. Die Pendelachse verläuft dabei rechtwinklig zu einer Vertikalrichtung, welche sich rechtwinklig zu der Querrichtung erstreckt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Drehkranz ortsfest an dem Pendelrahmen befestigt.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Antriebseinheit einen Drehübertrager, mittels welchem elektrische Energie und Daten von dem Antriebsrahmen zu dem Pendelrahmen, sowie von dem Pendelrahmen zu dem Antriebsrahmen übertragbar sind. Der Drehübertrager weist dazu beispielsweise mindestens einen Schleifring auf.
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Vorteilhaft sind die ersten Stützräder jeweils um eine in eine horizontale Richtung verlaufende erste Drehachse relativ zu dem Fahrzeugrahmen drehbar gelagert und um eine in eine Vertikalrichtung verlaufende erste Schwenkachse relativ zu dem Fahrzeugrahmen schwenkbar. Vorteilhaft sind ebenso die zweiten Stützräder jeweils um eine in eine horizontale Richtung verlaufende zweite Drehachse relativ zu dem Pendelrahmen drehbar gelagert und um eine in eine Vertikalrichtung verlaufende zweite Schwenkachse relativ zu dem Pendelrahmen schwenkbar. Die Vertikalrichtung erstreckt sich dabei rechtwinklig zu der Querrichtung. Horizontale Richtungen erstrecken sich rechtwinklig zu der Vertikalrichtung. Derartig ausgebildete Stützräder sind verhältnismäßig kostengünstig und erleichtern zudem Kurvenfahrten des mobilen Transportsystems.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist an den zweiten Stützrädern jeweils eine Bremseinrichtung angeordnet, mittels welcher eine Drehung des jeweiligen zweiten Stützrades um eine in horizontale Richtung verlaufende zweite Drehachse bremsbar ist. Die Bremseinrichtungen sind beispielsweise elektromagnetisch betätigbar. Die zweiten Stützräder mit den Bremseinrichtungen haben auch ständig Kontakt zu dem Boden. Damit ist eine Bremsung des mobilen Transportsystems annähernd unabhängig von der Beschaffenheit des Bodens jederzeit möglich. Zusätzliche Bremseinrichtungen an den ersten Stützrädern und/oder an den Antriebsrädern sind nicht erforderlich.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das mobile Transportsystem einen zusätzlichen Sensor zur Erfassung eines Schwenkwinkels des Antriebsrahmens relativ zu dem Drehkranz um die Lenkachse auf. Der zusätzliche Sensor ermöglicht eine redundante Erfassung der Schwenkposition der Antriebseinheit in einer sicherheitsrelevanten Anwendung des erfindungsgemäßen mobilen Transportsystems. Der zusätzliche Sensor ist beispielsweise als optischer Sensor, als induktiver Sensor oder als mechanischer Sensor mittels Mikroschaltern ausgebildet.
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Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
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Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Abbildungen stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar. Es zeigen:
- 1: eine schematische Seitenansicht eines mobilen Transportsystems,
- 2: eine Seitenansicht einer Antriebseinheit und
- 3: eine perspektivische Ansicht einer Antriebseinheit.
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1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines mobilen Transportsystems 10. Das mobile Transportsystem 10 dient vorliegend zum Transport von Gegenständen in einer technischen Anlage. Bei der technischen Anlage handelt es sich um eine industrielle Anwendung, beispielsweise ein Produktionswerk. Das Transportsystem 10 dient beispielsweise auch zur Lieferung von Waren zu einem Wohnhaus eines privaten Empfängers in einer Stadt oder in einem Wohngebiet. Bei dem mobilen Transportsystem 10 handelt es sich vorliegend um ein autonom fahrendes Fahrzeug. In der hier gezeigten Darstellung befindet sich das mobile Transportsystem 10 auf einem ebenen Boden innerhalb einer technischen Anlage.
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Das mobile Transportsystem 10 umfasst einen Fahrzeugrahmen 12 und einen Pendelrahmen 14. Der Pendelrahmen 14 ist um eine Pendelachse 13 relativ zu dem Fahrzeugrahmen 12 schwenkbar. Die Pendelachse 13 verläuft in Seitenrichtung S. Der Fahrzeugrahmen 12 weist einen annähernd rechteckförmigen Querschnitt auf und erstreckt sich vorwiegend in eine Grundrichtung T und in die Querrichtung S.
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Die Grundrichtung T entspricht zumindest annähernd der gewöhnlichen Fahrtrichtung des mobilen Transportsystems 10. Die Seitenrichtung S verläuft rechtwinklig zu der Grundrichtung T. Die Grundrichtung T und die Seitenrichtung S stellen horizontale Richtungen dar und verlaufen parallel zu dem ebenen Boden, auf welchem sich das mobile Transportsystem 10 befindet. Eine Vertikalrichtung Z steht senkrecht auf dem ebenen Boden und verläuft somit rechtwinklig zu der Grundrichtung T und rechtwinklig zu der Seitenrichtung S. Jede Richtung rechtwinklig zu der Vertikalrichtung Z stellt eine horizontale Richtung dar.
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An dem Fahrzeugrahmen 12 sind zwei erste Stützräder 41 angeordnet, welche relativ zu dem Fahrzeugrahmen 12 drehbar sind. Die ersten Stützräder 41 sind in Seitenrichtung S versetzt zueinander angeordnet. An dem Pendelrahmen 14 sind zwei zweite Stützräder 42 angeordnet, welche relativ zu dem Pendelrahmen 14 drehbar sind. Die zweiten Stützräder 42 sind in Seitenrichtung S versetzt zueinander angeordnet.
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Die ersten Stützräder 41 sind jeweils um eine in Vertikalrichtung Z verlaufende erste Schwenkachse 61 relativ zu dem Fahrzeugrahmen 12 schwenkbar. Die ersten Stützräder 41 sind ferner jeweils um eine in eine horizontale Richtung verlaufende erste Drehachse 51 relativ zu dem Fahrzeugrahmen 12 drehbar gelagert. In der hier gezeigten Darstellung verlaufen die ersten Drehachsen 51 in Seitenrichtung S. In Abhängigkeit von einer Schwenkung der ersten Stützräder 41 um die erste Schwenkachse 61 verlaufen die ersten Drehachsen 51 beispielsweise in Grundrichtung T oder in eine andere horizontale Richtung. Die erste Schwenkachse 61 und die erste Drehachse 51 eines ersten Stützrades 41 schneiden sich vorliegend nicht.
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Die zweiten Stützräder 42 sind jeweils um eine in Vertikalrichtung Z verlaufende zweite Schwenkachse 62 relativ zu dem Pendelrahmen 14 schwenkbar. Die zweiten Stützräder 42 sind ferner jeweils um eine in eine horizontale Richtung verlaufende zweite Drehachse 52 relativ zu dem Pendelrahmen 14 drehbar gelagert. In der hier gezeigten Darstellung verlaufen die zweiten Drehachsen 52 in Seitenrichtung S. In Abhängigkeit von einer Schwenkung der zweiten Stützräder 42 um die zweiten Schwenkachse 62 verlaufen die zweiten Drehachsen 52 beispielsweise in Grundrichtung T oder in eine andere horizontale Richtung. Die zweite Schwenkachse 62 und die zweite Drehachse 52 eines zweiten Stützrades 42 schneiden sich vorliegend nicht.
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Das mobile Transportsystem 10 umfasst eine Antriebseinheit 70, die an dem Pendelrahmen 14 angeordnet ist. Die Antriebseinheit 70 weist einen Antriebsrahmen 75 und einen Drehkranz 88 auf. Der Antriebsrahmen 75 ist um eine Lenkachse 95 relativ zu dem Drehkranz 88 schwenkbar. Der Drehkranz 88 ist an dem Pendelrahmen 14 befestigt. Der Antriebsrahmen 75 ist somit um die Lenkachse 95 relativ zu dem Pendelrahmen 14 schwenkbar. Die Antriebseinheit 70 ist in der Grundrichtung T zwischen den ersten Stützrädern 41 und den zweiten Stützrädern 42 angeordnet.
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Die Antriebseinheit 70 weist ferner einen Markierungsträger 78 auf, welcher ortsfest an dem Antriebsrahmen 75 angeordnet ist. Auf dem Markierungsträger 78 sind hier nicht dargestellte optisch erfassbare Markierungen 79 aufgebracht. Die auf dem Markierungsträger 78 aufgebrachten Markierungen 79 enthalten Informationen, aus welchen ein Schwenkwinkel des Antriebsrahmens 75 relativ zu dem Drehkranz 88 um die Lenkachse 95 ermittelbar ist. Die Antriebseinheit 70 weist auch eine Kamera 31 zur Erfassung der Markierungen 79 auf. Die Kamera 31 ist ortsfest zu dem Drehkranz 88 angeordnet und vorliegend an dem Pendelrahmen 14 befestigt.
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Die Antriebseinheit 70 umfasst ein erstes Antriebsrad 71 und ein zweites Antriebsrad 72, welche drehbar gelagert sind. In der hier gezeigten Darstellung ist das zweite Antriebsrad 72 verdeckt. Die Antriebsräder 71, 72 sind in der Grundrichtung T zwischen den ersten Stützrädern 41 und den zweiten Stützrädern 42 angeordnet. Ein Abstand der zweiten Stützräder 42 in der Grundrichtung T zu der Pendelachse 13 ist zumindest annähernd gleich einem Abstand der Lenkachse 95 in der Grundrichtung T zu der Pendelachse 13. Der Abstand der zweiten Stützräder 42 zu der Pendelachse 13 in Grundrichtung T entspricht dabei dem Abstand der zweiten Schwenkachsen 62 zu der Pendelachse 13 in Grundrichtung T.
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2 zeigt eine Seitenansicht der Antriebseinheit 70. Der Markierungsträger 78 ist teilweise zwischen der Lenkachse 95 und der Kamera 31 angeordnet. Die Kamera 31 ist beabstandet von dem Markierungsträger 78 angeordnet. Die Markierungen 79 sind auf einer der Lenkachse 95 abgewandten Fläche des Markierungsträgers 78 aufgebracht. Die besagte Fläche ist der Kamera 31 zugewandt. Ein Teil des Markierungsträgers 78 befindet sich in einem Erfassungskegel 33 der Kamera 31.
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Mittels der Kamera 31 sind Markierungen 79 auf dem Markierungsträger 78 erfassbar, welche sich in dem Erfassungskegel 33 befinden. Die Kamera 31 und die Markierungen 79 sind derart angeordnet, dass sich stets fünf Markierungen 79 gleichzeitig in dem Erfassungskegel 33 befinden. Ein freier Bereich zwischen zwei benachbarten Markierungen 79 ist kleiner als eine Breite einer Markierung. Die Breite einer Markierung 79 ist dabei deren Ausdehnung in eine Umfangsrichtung in Bezug auf die Lenkachse 95.
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Die Lenkachse 95 erstreckt sich in die Vertikalrichtung Z. Die Markierungen 79 sind jeweils annähernd quadratisch ausgebildet und erstrecken sich in die Vertikalrichtung Z und in die besagte Umfangsrichtung. Eine Ausdehnung des Markierungsträgers 78 in Vertikalrichtung Z ist größer als eine Ausdehnung einer Markierung 79 in Vertikalrichtung Z. Vorliegend beträgt eine Ausdehnung des Markierungsträgers 78 in Vertikalrichtung Z etwa das 1,2-fache der Ausdehnung einer Markierung 79 in Vertikalrichtung Z.
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Die Antriebseinheit 70 umfasst eine erste Schwinge 81, die um eine erste Schwingachse 91 relativ zu dem Antriebsrahmen 75 schwenkbar ist, und eine hier verdeckte zweite Schwinge 82, die um eine zweite Schwingachse 92 relativ zu dem Antriebsrahmen 75 schwenkbar ist. Die erste Schwingachse 91 und die zweite Schwingachse 92 verlaufen in eine Querrichtung Y und fluchten miteinander. Die Schwingen 81, 82 sind jeweils in eine erste Schwenkrichtung A sowie in eine der ersten Schwenkrichtung A entgegen gerichtete zweite Schwenkrichtung B um die Schwingachsen 91, 92 relativ zu dem Antriebsrahmen 75 schwenkbar.
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Die Querrichtung Y verläuft rechtwinklig zu der Vertikalrichtung Z. Eine Längsrichtung X verläuft rechtwinklig zu der Vertikalrichtung Z und rechtwinklig zu der Querrichtung Y. Die Längsrichtung X und die Querrichtung Y stellen horizontale Richtungen dar. Jede Richtung rechtwinklig zu der Vertikalrichtung Z stellt eine horizontale Richtung dar. Der Antriebsrahmen 75 der Antriebseinheit 70 ist, wie bereits erwähnt, um die Lenkachse 95 relativ zu dem Drehkranz 88 und zu dem Pendelrahmen 14 des mobilen Transportsystems 10 schwenkbar. In Abhängigkeit von einer Schwenkbewegung des Antriebsrahmens 75 um die Lenkachse 95 ändert sich eine Ausrichtung des Antriebsrahmens 75 relativ zu dem Fahrzeugrahmen 12 und relativ zu dem Pendelrahmen 14. In der in 1 gezeigten Darstellung entspricht die Längsrichtung X der Grundrichtung T, und die Querrichtung Y entspricht der Seitenrichtung S.
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Das erste Antriebsrad 71 ist an der ersten Schwinge 81 um eine in die Querrichtung Y verlaufende erste Antriebsachse 73 drehbar gelagert. Das zweite Antriebsrad 72 ist an der zweiten Schwinge 82 um eine in die Querrichtung Y verlaufende zweite Antriebsachse 74 drehbar gelagert. In der hier gezeigten Darstellung ist das zweite Antriebsrad 72 verdeckt. Die Antriebsachsen 73, 74 verlaufen also parallel zu den Schwingachsen 91, 92, sind jedoch parallel zu diesen versetzt. Durch Schwenkbewegungen der Schwingen 81, 82 um die Schwingachsen 91, 92 sind die Antriebsachsen 73, 74 rechtwinklig zu der Querrichtung Y relativ zueinander verschiebbar. Die Antriebsachsen 73, 74 schneiden, zumindest annähernd, die Lenkachse 95.
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Die Antriebseinheit 70 weist eine Empfangseinheit 20 auf, welche an dem Antriebsrahmen 75 angeordnet ist, und zu welcher Energie induktiv von einer Ladeeinheit übertragbar ist. Die Ladeeinheit ist beispielsweise als linienförmiger Leiter oder als Spule ausgebildet. Die von der Ladeeinheit zu der Empfangseinheit 20 induktiv übertragene Energie dient beispielsweise zum Laden eines elektrischen Energiespeichers des mobilen Transportsystems 10.
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Die Antriebseinheit 70 weist ferner einen induktiven Sensor 21 auf, welche an dem Antriebsrahmen 75 angeordnet ist. Der induktive Sensoren 21 dient zur Detektion eines Magnetfeldes. Wenn das Magnetfeld beispielsweise von einem in dem Boden verlegten linienförmigen Leiter erzeugt wird, so gestattet der induktive Sensor 21, dem besagten linienförmigen Leiter zu folgen um zu einem bestimmten Ziel zu gelangen.
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Die Antriebseinheit 70 weist auch einen hier nicht dargestellten Drehübertrager 94 auf. Der Drehübertrager 94 weist beispielsweise Schleifringe auf, mittels welchen elektrische Energie und Daten von dem Antriebsrahmen 75 zu dem Drehkranz 88 und zu dem Pendelrahmen 14 übertragbar sind. Mittels der Schleifringe sind elektrische Energie und Daten auch von dem Drehkranz 88 und von dem Pendelrahmen 14 zu dem Antriebsrahmen 75 übertragbar.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Antriebseinheit 70. Der Markierungsträger 78 ist zumindest annähernd rotationssymmetrisch zu der Lenkachse 95 ausgestaltet und umgibt den Antriebsrahmen 75 zumindest annähernd konzentrisch. Die hier nicht dargestellten Markierungen 79 sind, wie bereits erwähnt, auf einer der Lenkachse 95 abgewandten Fläche des Markierungsträgers 78 aufgebracht. Die Kamera 31 ist in dieser Darstellung nicht gezeigt.
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Die Antriebseinheit 70 weist einen Stellmotor 89 zum Antrieb des Antriebsrahmens 75 relativ zu dem Drehkranz 88 um die Lenkachse 95 auf. Der Stellmotor 89 ist vorliegend an dem Antriebsrahmen 75 ortsfest angeordnet und mit einem Getriebe wirkverbunden, über welches der Stellmotor 89 den Antriebsrahmen 75 relativ zu dem Drehkranz 88 antreibt. Das besagte Getriebe umfasst ein Ritzel 97, welches an dem Antriebsrahmen 75 ortsfest angeordnet ist, und einen Zahnkranz 98. Der Zahnkranz 98 ist ortsfest an dem Drehkranz 88 angeordnet. Das Ritzel 97 kämmt mit dem Zahnkranz 98. Der Stellmotor 89 treibt das Ritzel 97 an, welches mit dem Zahnkranz 98 kämmt.
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Der Drehübertrager 94 weist einen annähernd rotationssymmetrischen, insbesondere kreiszylindrischen, Grundkörper auf. Eine Zylinderachse des Grundkörpers des Drehübertragers 94 verläuft in Vertikalrichtung Z und fluchtet mit der Lenkachse 95. Der Drehübertrager 94 ist ortsfest an dem Antriebsrahmen 75 angeordnet und relativ zu dem Drehkranz 88 um die Lenkachse 95 schwenkbar. Es ist auch denkbar, dass der Drehübertrager 94 ortsfest an dem Drehkranz 88 angeordnet und relativ zu dem Antriebsrahmen 75 um die Lenkachse 95 schwenkbar ist.
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Die Antriebseinheit 70 umfasst eine Koppeleinheit, die eine um eine Koppelachse relativ zu dem Antriebsrahmen 75 schwenkbare Wippe 80, eine erste Strebe 85 und eine zweite Strebe 86 aufweist. Die erste Schwinge 81 ist mittels der ersten Strebe 85 mit der Wippe 80 verbunden. Die zweite Schwinge 82 ist mittels der zweiten Strebe 86 mit der Wippe 80 verbunden. Die hier nicht sichtbare Koppelachse verläuft in die Längsrichtung X. Die erste Schwinge 81 und die zweite Schwinge 82 sind also über die besagte Koppeleinheit miteinander gekoppelt.
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Wenn beispielsweise das erste Antriebsrad 71 auf eine Bodenerhöhung fährt, so wird das erste Antriebsrad 71 dadurch in Vertikalrichtung Z nach oben bewegt. Die erste Schwinge 81 wird dadurch um die erste Schwingachse 91 in die erste Schwenkrichtung A geschwenkt. Die erste Schwinge 81 bewirkt dadurch über die erste Strebe 85 eine Schwenkbewegung der Wippe 80 um die Koppelachse. Die Wippe 80 bewirkt dadurch über die zweite Strebe 86 eine Schwenkbewegung der zweiten Schwinge 82 um die zweite Schwingachse 92 in die zweite Schwenkrichtung B. Dadurch wird das zweite Antriebsrad 72 in Vertikalrichtung Z nach unten bewegt.
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Bei dem beschriebenen Vorgang bewegen sich die Antriebsräder 71, 72 nicht ausschließlich in Vertikalrichtung Z, sondern auch geringfügig in Längsrichtung X. Aufgrund der geometrischen Anordnung der Schwingen 81, 82 und der Schwingachsen 91, 92 ist die Bewegung der Antriebsräder 71, 72 in Längsrichtung X gegenüber der Bewegung in Vertikalrichtung Z jedoch vernachlässigbar.
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Die erste Schwinge 81 und die zweite Schwinge 82 sind somit über die Koppeleinheit derart miteinander gekoppelt, dass eine Schwenkbewegung der ersten Schwinge 81 um die erste Schwingachse 91 in die erste Schwenkrichtung A eine Schwenkbewegung der zweiten Schwinge 82 um die zweite Schwingachse 92 in die zweite Schwenkrichtung B bewirkt. Die erste Schwinge 81 und die zweite Schwinge 82 sind über die Koppeleinheit ebenfalls derart miteinander gekoppelt, dass eine Bewegung des ersten Antriebsrads 71 in Vertikalrichtung Z nach oben eine Bewegung des zweiten Antriebsrads 72 in Vertikalrichtung Z nach unten bewirkt, und umgekehrt.
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Die erste Strebe 85 und die zweite Strebe 86 erstrecken sich zumindest annähernd in die Vertikalrichtung Z. Die erste Strebe 85 und die zweite Strebe 86 sind jeweils unabhängig voneinander längeneinstellbar. Das bedeutet, eine Ausdehnung der Streben 85, 86 in die Vertikalrichtung Z ist einstellbar.
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Die Antriebseinheit 70 weist einen hier nicht dargestellten Neigungssensor auf, welcher eine Neigung der Wippe 80 um die Koppelachse relativ zu dem Antriebsrahmen 75 erfasst. Die Antriebseinheit 70 weist einen hier nicht dargestellten Neigungssensor auf, welcher eine Neigung der ersten Schwinge 81 um die erste Schwingachse 91 relativ zu dem Antriebsrahmen 75 erfasst. Die Antriebseinheit 70 weist einen hier nicht dargestellten Neigungssensor auf, welcher eine Neigung der zweiten Schwinge 82 um die zweite Schwingachse 92 relativ zu dem Antriebsrahmen 75 erfasst.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Mobiles Transportsystem
- 12
- Fahrzeugrahmen
- 13
- Pendelachse
- 14
- Pendelrahmen
- 20
- Empfangseinheit
- 21
- erster induktiver Sensor
- 31
- Kamera
- 33
- Erfassungskegel
- 41
- erstes Stützrad
- 42
- zweites Stützrad
- 51
- erste Drehachse
- 52
- zweite Drehachse
- 61
- erste Schwenkachse
- 62
- zweite Schwenkachse
- 70
- Antriebseinheit
- 71
- erstes Antriebsrad
- 72
- zweites Antriebsrad
- 73
- erste Antriebsachse
- 74
- zweite Antriebsachse
- 75
- Antriebsrahmen
- 78
- Markierungsträger
- 79
- Markierung
- 80
- Wippe
- 81
- erste Schwinge
- 82
- zweite Schwinge
- 85
- erste Strebe
- 86
- zweite Strebe
- 88
- Drehkranz
- 89
- Stellmotor
- 91
- erste Schwingachse
- 92
- zweite Schwingachse
- 94
- Drehübertrager
- 95
- Lenkachse
- 97
- Ritzel
- 98
- Zahnkranz
- A
- erste Schwenkrichtung
- B
- zweite Schwenkrichtung
- S
- Seitenrichtung
- T
- Grundrichtung
- X
- Längsrichtung
- Y
- Querrichtung
- Z
- Vertikalrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102020002676 B3 [0003]
- EP 0672994 A1 [0004]
- DE 102008032786 A1 [0005]
- DE 102007043498 A1 [0006]
