EP3216745A1 - Steuerungsverfahren für flurförderzeug - Google Patents

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EP3216745A1
EP3216745A1 EP17159060.7A EP17159060A EP3216745A1 EP 3216745 A1 EP3216745 A1 EP 3216745A1 EP 17159060 A EP17159060 A EP 17159060A EP 3216745 A1 EP3216745 A1 EP 3216745A1
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truck
operator
industrial truck
speed
controller
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    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
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    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/0755—Position control; Position detectors

Definitions

  • the invention relates to a control method for a truck.
  • the invention relates to a method for controlling an industrial truck during commissioning, wherein the industrial truck has at least one environmental sensor for detecting the relative position of an operator in the vicinity of the industrial truck.
  • pure pedestrian vehicles are known in which the operator runs along next to the vehicle, such as a pallet truck.
  • vehicles are also known which have a driver's seat to ride, in particular a driver's seat for standing operation. When actually picking this driver's seat can be easily left to pick up goods and store for example on a pallet on a fork.
  • Remote controls are known with which a simplified operation of the truck can be achieved. With such remote controls, the operator has the ability to control its driving movements while it is located next to the truck and runs along with it.
  • a known variant of this is that the order-picker requests a forward movement of the truck by pressing a button, the truck driving as long as the button remains depressed.
  • a disadvantage of this prior art is that the driving speed of the truck is usually set to a fixed value and can not be influenced by the operator. However, if an interference possibility is provided, a further control by the operator must be made here, which means that during the driving movement of the truck all the attention of the operator must be directed to this process. Finally, the operator can not adjust the distance of the vehicle from him during a movement.
  • optical environment sensors are known with which the environment of the truck is detected. These can be, for example, two-dimensional laser scanners (2-D laser scanners) or he also three-dimensional laser scanners (3-D laser scanners), cameras, monocular cameras as well as distance-detecting optical sensors, such as a time-of-flight camera, or a stereo camera. Likewise, ultrasonic sensors are also possible. With the aid of such environmental sensors, obstacles in the surroundings, driveways, positions of pallets and, in particular, in picking industrial trucks, the position of the industrial truck relative to a load shelf are also detected. For example, for this purpose, a laser scanner can be used, which measures the environment orthogonal to a mirror axis of rotation.
  • the truck reacts automatically to changing distances to the load racks with the aid of the previously described optical ambient sensors and automatically deviates from obstacles during the driving movement.
  • the truck automatically holds the lane in the aisle of a load rack.
  • Another known application of environmental sensors is autonomous driving and, to this end, protection against being hit by an obstacle. It is conceivable to use a method in which from the approach to a first threshold distance, a speed of the truck is reduced and when reaching a second threshold distance, the truck is stopped. If that Truck automatically starts again results in a kind of follow-up function to a preceding truck, but also to a directly preceding and thus also an obstacle performing operator.
  • the present invention is therefore an object of the invention to provide a method for controlling a truck available, which avoids the aforementioned disadvantages and with the order picking in a simple way the truck with a serving person can be moved together.
  • the object is achieved in that in a method for controlling an industrial truck during order picking, wherein the truck has at least one environmental sensor for detecting the relative position of an operator in the environment of the truck, from a controller, the truck with a change in the position of the operator is moved, wherein the position of the operator is freely selectable and a movement speed of the operator is determined by the controller as well as a regulation of the driving speed of the truck according to the speed of movement of the operator by the controller.
  • a speed of the person walking along or of the operator is expressly calculated and determined by the controller.
  • conventional methods of tracking and image processing can be used become. It then takes place a regulation of the speed of the truck on the speed of movement of the operator.
  • there is complete freedom of the operator since the vehicle behavior of the truck adapts to its behavior. As a result, optimum ergonomics are obtained during order picking.
  • the truck is perceived as a human-centered system where the operator determines the working speed.
  • the position of the operator relative to the truck can be previously set as desired.
  • the controller can determine the speed of movement of the operator in a component in the longitudinal direction of the truck and regulate a component of the speed of the truck in the longitudinal direction or the straight-ahead driving of the truck accordingly.
  • the controller can control the truck sideways in a freely selectable lateral distance between the operator and the truck, which was previously set in the vehicle transverse direction.
  • the position of the operator in particular a distance in the vehicle longitudinal direction to a reference point of the truck and / or a distance in the vehicle transverse direction can be set by the operator by an input device.
  • a position in the longitudinal extension of the truck can be set, which the operator prefers. It is determined at which "height" the truck moves with.
  • An embodiment of the method has the possibility that the controller adjusts the driving speed of the truck to other parameters, in particular detected environmental situations such as bottlenecks or danger spots.
  • the truck reacts to danger and bottleneck situations.
  • the driving movement is slowed down when there is too little lateral distance to obstacles.
  • Even slower trucks, vehicles or people in front of the truck can be detected and taken into account as parameters.
  • the driving speed can be independently adjusted and reduced to a standstill. As soon as these parameters are no longer present, a driving movement takes place again and can be compensated for by a higher driving speed in the meantime possibly occurred too great a distance or a deviation to the position of the operator.
  • the environmental sensor may include a camera and / or a stereo camera and / or a monocular camera and / or an ultrasound sensor and / or a laser scanner and / or a 3D camera.
  • the figure shows a truck 1 next to a load rack 2 with a plurality of pallets 3 and 4 each located on these goods.
  • the truck is a pallet truck 5 with load arms 6 on which a pallet 7 when picking can be transported.
  • a not shown control of the truck 1 calculated from sensor data of an environment sensor 8, the position, the direction of movement and the speed of movement of the operator 9.
  • the truck 1 runs parallel to the load rack 2 and from the controller, the travel speed of the truck 1 is controlled to the same value as a moving speed of the operator 9 parallel to the longitudinal direction of the truck 1, as illustrated by the two arrows.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Steuerung eines Flurförderzeugs (1) beim Kommissionieren, wobei das Flurförderzeug (1) mindestens einen Umgebungssensor (8) zur Erfassung der relativen Position eines Bedieners (9) in der Umgebung des Flurförderzeugs (1) aufweist, wird von einer Steuerung das Flurförderzeug (1) mit einer Veränderung der Position des Bedieners (9) mitbewegt, wobei die Position des Bedieners (9) frei wählbar ist und eine Bewegungsgeschwindigkeit des Bedieners (9) durch die Steuerung bestimmt wird sowie eine Regelung der Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs (1) entsprechend der Bewegungsgeschwindigkeit des Bedieners (9) durch die Steuerung erfolgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren für ein Flurförderzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Flurförderzeugs beim Kommissionieren, wobei das Flurförderceug mindestens einen Umgebungssensor zur Erfassung der relativen Position eines Bedieners in der Umgebung des Flurförderzeugs aufweist.
  • Bei Flurförderzeugen, insbesondere Lagertechnikgeräten, die für das Kommissionieren eingesetzt werden sollen, sind reine Mitgängerfahrzeuge bekannt, bei denen der Bediener neben dem Fahrzeug herläuft, beispielsweise einem Gabelhubwagen. Daneben sind auch Fahrzeuge bekannt, die einen Fahrerplatz zum Mitfahren aufweisen, insbesondere einen Fahrerplatz zur stehenden Bedienung. Beim eigentlichen Kommissionieren kann dieser Fahrerplatz leicht verlassen werden, um Waren aufzunehmen und beispielsweise auf einer Palette auf einer Lastgabel abzulegen.
  • Es sind Fernbedienungen bekannt, mit denen eine erleichterte Bedienung des Flurförderzeugs erreicht werden kann. Durch solche Fernbedienungen hat der Bediener die Möglichkeit, dessen Fahrbewegungen zu steuern, während er sich neben dem Flurförderzeug befindet und mit diesem mitläuft. Eine bekannte Variante hierfür ist, dass der Kommissionierer durch einen Knopfdruck ein Vorwärtsfahren des Flurförderzeugs anfordert, wobei das Flurförderzeug so lange fährt, wie der Knopf gedrückt bleibt.
  • Dadurch kann eine Verminderung der zu laufenden Strecken erreicht werden, da der Bediener sich nicht jedes Mal bis zu dem Flurförderzeug begeben muss, um mit diesem weiterzufahren zur nächsten Position, an der Waren aufgenommen werden sollen. Beim Kommissionieren müssen große Strecken zu Fuß bewältigt werden, um jeweils vom Flurförderzeug abzusteigen, eine Ware aus einem Regal zu greifen und diese auf der Palette des Flurförderzeugs abzusetzen. In großen Umschlagzentren und Warenlagern kommen hier pro Mitarbeiter und Arbeitsschicht bis zu ca. 25 km Laufweg zusammen und müssen in der Summe bis zu 20 t Gewicht getragen werden. Ein Bewegen des Fahrzeuges per Fernbedienung stellt hier bereits eine erhebliche Erleichterung dar und spart viele Wege zu einem Fahrerstand bzw. Fahrerplatz des Flurförderzeugs ein.
  • Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass die Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs im Regelfall auf einen festen Wert eingestellt ist und durch den Bediener selbst nicht beeinflusst werden kann. Falls jedoch eine Beeinflussungsmöglichkeit vorgesehen ist, muss hier eine weitere Regelung durch den Bediener vorgenommen werden, die dazu führt, dass während der Fahrbewegung des Flurförderzeugs die ganze Aufmerksamkeit des Bedieners auf diesen Vorgang gerichtet sein muss. Schließlich kann der Bediener auch keinen Abstand des Fahrzeuges ihm gegenüber während einer Bewegung einstellen.
  • Für solche Flurförderzeuge sind optische Umgebungssensoren bekannt, mit denen die Umgebung des Flurförderzeugs erfasst wird. Dies können beispielsweise zweidimensionale Laserscanner (2-D Laserscanner) od er auch dreidimensionale Laserscanner (3-D Laserscanner), Kameras, Monokularkameras ebenso wie Distanzen erfassende optische Sensoren sein, wie beispielsweise eine Time Of Flight Kamera, oder eine Stereokamera. Ebenso sind auch Ultraschallsensoren möglich. Mithilfe solcher Umgebungssensoren werden Hindernisse in der Umgebung, Fahrwege, Positionen von Paletten und insbesondere bei Kommissionierflurförderzeugen auch die Lage des Flurförderzeugs relativ zu einem Lastregal erfasst. Beispielsweise kann hierfür ein Laserscanner verwendet werden, der die Umgebung orthogonal zu einer Spiegelrotationsachse vermisst.
  • Dabei reagiert das Flurförderzeug mithilfe der zuvor beschriebenen optischen Umgebungssensoren automatisch auf sich verändernde Abstände zu dem Lastregal und weicht während der Fahrbewegung automatisch Hindernissen aus. Das Flurförderzeug hält die Spur im Gang eines Lastregals automatisch.
  • Eine weitere bekannte Anwendung von Umgebungssensoren ist ein autonomes Fahren und hierzu der Schutz vor einem Auffahren auf ein Hindernis. Dabei ist es denkbar, ein Verfahren einzusetzen, bei dem ab der Annäherung an eine erste Schwellendistanz eine Geschwindigkeit des Flurförderzeugs reduziert wird und beim Erreichen einer zweiten Schwellendistanz das Flurförderzeug gestoppt wird. Wenn das Flurförderzeug selbsttätig wieder anfährt ergibt sich eine Art Folgefunktion zu einem vorausfahrenden Flurförderzeug, aber auch zu einem direkt vorausgehenden und somit ebenfalls ein Hindernis darstellenden Bediener.
  • Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass dadurch eine Folgefunktion bzw. automatisches Folgen des Flurförderzeugs nur erreicht werden kann, wenn direkt im Fahrweg bzw. einem Sicherheitsbereich vor dem Flurförderzeug der Bediener läuft. Dies wird als unangenehm empfunden und ist zusätzlich aufwendig. Weiterhin ergeben sich durch die Steuerung mit den zwei Schwellendistanzen auch ein teilweise ruckartiges Verhalten und wechselnde Abstände gegenüber dem Bediener, die das Verhalten des Flurförderzeugs für diesen schwer einschätzbar machen und zu Unsicherheiten führen können.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines Flurförderzeugs zur Verfügung zu stellen, das die zuvor genannten Nachteile vermeidet und mit dem beim Kommissionieren auf einfache Art und Weise das Flurförderzeug mit einer bedienenden Person zusammen bewegt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Verfahren zur Steuerung eines Flurförderzeugs beim Kommissionieren, wobei das Flurförderzeug mindestens einen Umgebungssensor zur Erfassung der relativen Position eines Bedieners in der Umgebung des Flurförderzeugs aufweist, von einer Steuerung das Flurförderzeug mit einer Veränderung der Position des Bedieners mitbewegt wird, wobei die Position des Bedieners frei wählbar ist und eine Bewegungsgeschwindigkeit des Bedieners durch die Steuerung bestimmt wird sowie eine Regelung der Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs entsprechend der Bewegungsgeschwindigkeit des Bedieners durch die Steuerung erfolgt.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ausdrücklich eine Geschwindigkeit der mitlaufenden Person bzw. des Bedieners durch die Steuerung errechnet und bestimmt. Hierfür können übliche Verfahren des Trackings und der Bildverarbeitung eingesetzt werden. Es erfolgt dann eine Regelung der Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs auf die Bewegungsgeschwindigkeit des Bedieners. Vorteilhaft ergibt sich eine völlige Freiheit des Bedieners, da sich das Fahrzeugverhalten des Flurförderzeugs auf sein Verhalten anpasst. In der Folge ergibt sich eine optimale Ergonomie beim Kommissionieren. Das Flurförderzeug wird als mensch-zentriertes System wahrgenommen, bei dem der Bediener die Arbeitsgeschwindigkeit bestimmt. Die Position des Bedieners relativ zu dem Flurförderzeug kann zuvor wunschgemäß eingestellt werden. Dies kann beispielsweise durch eine Eingabe an einer Bedienvorrichtung des Flurförderzeugs erfolgen, aber auch durch ein Teach-in-Verfahren, bei dem eine gewünschte Position eingenommen wird und durch einen Tastschalter, eine Fernbedienung oder Ähnliches bestätigt wird. Vorteilhaft wird eine ruckartige oder schwingende Nachfolge-Bewegung des Flurförderzeugs vermieden. Durch die Regelung auf die Bewegungsgeschwindigkeit des Bedieners erfolgt eine sehr gleichmäßige Folgebewegung.
  • Die Steuerung kann die Bewegungsgeschwindigkeit des Bedieners in einer Komponente in Längsrichtung des Flurförderzeugs bestimmen und eine Komponente der Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs in Längsrichtung bzw. die Geradeausfahrt des Flurförderzeugs entsprechend regeln.
  • Der häufigste Anwendungsfall des selbstständigen Mitfahrens eines Flurförderzeugs beim Kommissionieren ist das Entlangfahren an einer geraden Regalkante. Wenn sich hier der Bediener seitlich bewegt, wird durch die Regelung allein einer Komponente in Geradeausfahrt bzw. Fahrzeuglängsrichtung erreicht, dass es nicht zu unerwünschten und schwankenden seitlichen Bewegungen des Flurförderzeugs kommt.
  • Die Steuerung kann das Flurförderzeug seitlich in einem frei wählbaren, zuvor in Fahrzeugquerrichtung festgelegten seitlichen Abstand zwischen Bediener und Flurförderzeug steuern.
  • Dadurch kann ein Folgen bei Kurvenfahrten und das Einhalten eines seitlichen Abstands sichergestellt werden. Indem diese Regelung nur auf den Abstand erfolgt und gegebenenfalls noch mit einer Verzögerung bzw. Dämpfung geregelt wird, kann ein "hektisches" seitliches Bewegen des Flurförderzeugs vermieden werden. Vorteilhaft kann die Position des Bedieners, insbesondere ein Abstand in Fahrzeuglängsrichtung zu einem Bezugspunkt des Flurförderzeugs und/oder ein Abstand in Fahrzeugquerrichtung von dem Bediener durch eine Eingabevorrichtung eingestellt werden kann.
  • Dadurch kann insbesondere eine Position in der Längserstreckung des Flurförderzeugs festgelegt werden, die der Bediener bevorzugt. Es wird festgelegt, auf welcher "Höhe" das Flurförderzeug sich mitbewegt.
  • In einer Weiterbildung des Verfahrens kann durch die Eingabevorrichtung zwischen mehreren festgelegten Positionen gewählt werden.
  • Eine Ausgestaltung des Verfahrens weist die Möglichkeit auf, dass die Steuerung die Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs an sonstige Parameter anpasst, insbesondere erfasste Umgebungssituationen wie Engstellen oder Gefahrenstellen.
  • Dadurch reagiert das Flurförderzeug auf Gefahren- und Engstellensituationen. In diesen wird beispielsweise die Fahrbewegung verlangsamt, wenn ein zu geringer seitlicher Abstand zu Hindernissen auftritt. Auch langsamere Flurförderzeuge, Fahrzeuge oder Personen vor dem Flurförderzeug können erkannt werden und als Parameter berücksichtigt werden. In diesen Fällen kann die Fahrgeschwindigkeit selbstständig angepasst und verringert werden bis hin zum Stillstand. Sobald diese Parameter nicht mehr vorliegen, erfolgt wieder eine Fahrbewegung und kann durch eine höhere Fahrgeschwindigkeit ein inzwischen eventuell aufgetretener zu großer Abstand bzw. eine Abweichung zu der Position des Bedieners ausgeglichen werden.
  • Der Umgebungssensor kann eine Kamera und/oder eine Stereokamera und/oder eine Monokularkamera und/oder einen Ultraschallsensor und/oder Laserscanner und/oder eine 3D-Kamera umfassen.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt die Figur ein Flurförderzeug 1 neben einem Lastregal 2 mit einer Mehrzahl von Paletten 3 und jeweils auf diesen befindlichen Waren 4. Das Flurförderzeug ist ein Gabelhubwagen 5 mit Lastarmen 6, auf denen eine Palette 7 beim Kommissionieren transportiert werden kann. Dargestellt ist die Situation beim Laufen des Bedieners 9 neben dem Flurförderzeug 1. Eine nicht näher dargestellte Steuerung des Flurförderzeugs 1 errechnet aus Sensordaten eines Umgebungssensors 8 die Position, die Bewegungsrichtung und die Bewegungsgeschwindigkeit des Bedieners 9. Das Flurförderzeug 1 fährt parallel zu dem Lastregal 2 und von der Steuerung wird die Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs 1 auf denselben Wert geregelt, wie eine Bewegungsgeschwindigkeit des Bedieners 9 parallel zu der Längsrichtung des Flurförderzeugs 1, wie verdeutlicht durch die beiden Pfeile.

Claims (7)

  1. Verfahren zur Steuerung eines Flurförderzeugs (1) beim Kommissionieren, wobei das Flurförderzeug (1) mindestens einen Umgebungssensor (8) zur Erfassung der relativen Position eines Bedieners (9) in der Umgebung des Flurförderzeugs (1) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass von einer Steuerung das Flurförderzeug (1) mit einer Veränderung der Position des Bedieners (9) mitbewegt wird, wobei die Position des Bedieners (9) frei wählbar ist und eine Bewegungsgeschwindigkeit des Bedieners (9) durch die Steuerung bestimmt wird sowie eine Regelung der Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs (1) entsprechend der Bewegungsgeschwindigkeit des Bedieners (9) durch die Steuerung erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuerung die Bewegungsgeschwindigkeit des Bedieners (9) in einer Komponente in Längsrichtung des Flurförderzeugs (1) bestimmt und eine Komponente der Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs (1) in Längsrichtung bzw. die Geradeausfahrt des Flurförderzeugs (1) entsprechend regelt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuerung das Flurförderzeug (1) seitlich in einem frei wählbaren, zuvor in Fahrzeugquerrichtung festgelegten seitlichen Abstand zwischen Bediener (9) und Flurförderzeug (1) steuert.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Position des Bedieners (1), insbesondere ein Abstand in Fahrzeuglängsrichtung zu einem Bezugspunkt des Flurförderzeugs (1) und/oder ein Abstand in Fahrzeugquerrichtung von dem Bediener (9) durch eine Eingabevorrichtung eingestellt werden kann.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass durch die Eingabevorrichtung zwischen mehreren festgelegten Positionen gewählt werden kann.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuerung die Fahrgeschwindigkeit des Flurförderzeugs (1) an sonstige Parameter anpasst, insbesondere erfasste Umgebungssituationen wie Engstellen oder Gefahrenstellen.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Umgebungssensor (8) eine Kamera und/oder eine Stereokamera und/oder eine Monokularkamera und/oder einen Ultraschallsensor und/oder Laserscanner und/oder eine 3D-Kamera umfasst.
EP17159060.7A 2016-03-07 2017-03-03 Steuerungsverfahren für flurförderzeug Active EP3216745B1 (de)

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DE102016108307.0A DE102016108307A1 (de) 2016-03-07 2016-05-04 Steuerungsverfahren für Flurförderzeug

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Publication Number Publication Date
EP3216745A1 true EP3216745A1 (de) 2017-09-13
EP3216745B1 EP3216745B1 (de) 2018-04-11

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