EP4429936A1 - Mobiles transportsystem - Google Patents

Mobiles transportsystem

Info

Publication number
EP4429936A1
EP4429936A1 EP22814301.2A EP22814301A EP4429936A1 EP 4429936 A1 EP4429936 A1 EP 4429936A1 EP 22814301 A EP22814301 A EP 22814301A EP 4429936 A1 EP4429936 A1 EP 4429936A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive
transport system
mobile transport
markings
color
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22814301.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Degen
Josef Schmidt
Alexander Junginger
Gero Bockelmann
Andreas Tuskan
Jan-Patrick Ködderitzsch
Frank Erb
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Original Assignee
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SEW Eurodrive GmbH and Co KG filed Critical SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Publication of EP4429936A1 publication Critical patent/EP4429936A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D61/00Motor vehicles or trailers, characterised by the arrangement or number of wheels, not otherwise provided for, e.g. four wheels in diamond pattern
    • B62D61/10Motor vehicles or trailers, characterised by the arrangement or number of wheels, not otherwise provided for, e.g. four wheels in diamond pattern with more than four wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D63/00Motor vehicles or trailers not otherwise provided for
    • B62D63/02Motor vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/02Steering linkage; Stub axles or their mountings for pivoted bogies
    • B62D7/023Steering turntables
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021Determination of steering angle
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/06009Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code with optically detectable marking
    • G06K19/06046Constructional details
    • G06K19/0614Constructional details the marking being selective to wavelength, e.g. color barcode or barcodes only visible under UV or IR

Definitions

  • the invention relates to a mobile transport system for transporting objects, in particular in a technical system, which comprises a drive unit which has a first drive wheel which can be rotated about a first drive axis running in a transverse direction and a second drive wheel which can be rotated about a second drive axis running in the transverse direction.
  • the drive unit has a slewing ring and a drive frame, and wherein the drive frame can be pivoted about a steering axis relative to the slewing ring, and wherein the drive unit has a marking carrier which is arranged stationary relative to the drive frame and on which optically detectable markings are applied, with the drive unit has a camera for detecting the markings, which is arranged in a stationary manner in relation to the slewing ring.
  • mobile transport systems in particular autonomous mobile transport systems, are used to transport objects, for example small parts or boxes.
  • the mobile transport systems mentioned bring, among other things, components from logistics areas, such as a material warehouse, to workplaces where the components are processed.
  • Generic mobile transport systems are able to overcome slight inclines or declines as well as small speed bumps or similar obstacles.
  • Document DE 102020 002 676 B3 discloses a mobile transport system for transporting objects, in particular in a technical system, which comprises a drive unit which has a first drive wheel which can be rotated about a first drive axle running in a transverse direction and a first drive wheel which can be rotated about a second drive axle running in the transverse direction Drive axle having rotatable second drive wheel.
  • the drive unit also has a marking carrier, on which optically detectable markings are applied, and a camera for detecting the markings.
  • An optical two-dimensional code is known from the document EP 0 672 994 A1.
  • Such a code comprises a number of position symbols and a data region which has a number of cells, the cells containing binary-coded data.
  • the document DE 102008 032 786 A1 discloses a device and a method for determining a position of a vehicle.
  • a plurality of position markers are arranged along a path, and the vehicle has an optical position marker reader for scanning the position markers.
  • a method for positioning a vehicle and a positioning system are known from the document DE 102007 043 498 A1.
  • a marker is arranged in a stationary manner, and the vehicle includes a camera which captures the marker.
  • JAB code Just Another Bar Code
  • the object of the invention is to further develop a mobile transport system for transporting objects.
  • a mobile transport system for transporting objects, in particular in a technical system, comprises a drive unit which has a first drive wheel which can be rotated about a first drive axis running in a transverse direction and a second drive wheel which can be rotated about a second drive axis running in the transverse direction.
  • the drive unit has a slewing ring and a drive frame, the drive frame being pivotable about a steering axis relative to the slewing ring.
  • the drive unit has a marking carrier which is arranged in a stationary manner in relation to the drive frame and on which optically detectable markings are applied.
  • the drive unit also has a camera for detecting the markings, which is arranged in a stationary manner in relation to the slewing ring.
  • the markings applied to the marking carrier are designed as a two-dimensional barcode, in particular as a QR code.
  • the markers each include at least one element having a first color, at least one element having a second color, at least one element having a third color, and at least one element having a fourth color.
  • the said colors are different from each other.
  • the design of the mobile transport system according to the invention enables a visual detection of a pivoting position of the drive unit. In particular, as a result, an alignment of the drive wheels relative to a vehicle frame of the mobile transport system can be reliably and precisely detected. By detecting the instantaneous pivoting position of the drive unit, it is possible to regulate this pivoting position and the alignment of the drive wheels relative to the vehicle frame.
  • a two-dimensional barcode allows information to be displayed reliably and with redundancy, which advantageously avoids loss of information even if individual details are incorrectly identified. Markings with elements in different colors also ensure safety-related detection of the swivel position of the drive unit.
  • the markings applied to the marking carrier contain information from which a pivoting angle of the drive frame relative to the slewing ring about the steering axis can be determined.
  • the markings contain information about an absolute position, for example. An initialization of the drive unit, for example by moving to a defined reference position of the drive frame relative to the slewing ring, is therefore not necessary.
  • the first color is white
  • the second color is black
  • the third color is blue
  • the fourth color is red.
  • the steering axis extends in a vertical direction, and an extent of the marking carrier in the vertical direction is at least 1.1 times, at most 1.3 times, preferably 1.2 times the extent of a marking in vertical direction.
  • a free area between two adjacent markings in a circumferential direction with respect to the steering axis is smaller than a width of a marking.
  • the width of a marking is its extent in the circumferential direction in relation to the steering axis.
  • the camera and the markings are arranged in such a way that there are always five markings simultaneously in a detection cone of the camera.
  • a pivoting angle of the drive frame is relative to the slewing ring can also be determined if individual markings are damaged, dirty or illegible for other reasons.
  • the markings are applied to a surface of the marking carrier that faces away from the steering axis.
  • This arrangement allows the camera to be located at a position remote from the steering axis.
  • a central area around the steering axis can advantageously be used for the transmission of energy and data by means of a rotary transmitter if the camera is arranged outside of this central area.
  • the marking carrier is advantageously arranged at least partially between the steering axis and the camera.
  • the camera is located outside of the central area around the steering axis, which means that this central area can be used to transmit energy and data using a rotary transmitter.
  • the marking carrier is preferably configured at least approximately rotationally symmetrically to the steering axis. This enables exact detection of the swivel angle over a full swivel range of 360°.
  • the marking carrier preferably surrounds the drive frame at least approximately concentrically. This enables exact detection of the swivel angle over a full swivel range of 360°.
  • the steering axis preferably runs in a vertical direction, which extends at right angles to the transverse direction.
  • the vertical direction runs in particular at right angles to a floor on which the mobile transport system is standing.
  • the drive unit has a servomotor for driving the drive frame relative to the slewing ring about the steering axis.
  • a gear is preferably provided, via which the servomotor drives the drive frame about the steering axis.
  • Appropriate control of the servomotor enables the pivoting position of the drive unit and the alignment of the drive wheels to be regulated relative to the vehicle frame.
  • the first drive wheel is rotatably mounted on a first rocker pivotable about a first swing axis relative to the drive frame
  • the second drive wheel is rotatably mounted on a second rocker pivotable about a second swing axis relative to the drive frame.
  • the mobile transport system Due to the configuration of the mobile transport system according to the invention, uneven floors can be compensated for.
  • the pivoting movement of the rockers around the swing axles when driving over uneven ground ensures that both drive wheels are always in contact with the ground and have a sufficiently high contact pressure. It is not necessary to use springs to achieve a sufficiently high contact pressure of the drive wheels on the ground.
  • the mobile transport system has rigid kinematics, which advantageously prevent yielding or deflection when driving over uneven ground.
  • the drive unit has a first drive motor for driving the first drive wheel and a second drive motor for driving the second drive wheel, the first drive motor being arranged on the first rocker and the second drive motor being arranged on the second rocker.
  • Gears are preferably also provided, via which the drive motors drive the drive wheels.
  • the gears are also arranged on the rockers. The drive motors and the gears are thus arranged in a space-saving manner in a space between the drive wheels.
  • the first axis of oscillation runs in the transverse direction and the second axis of oscillation runs in the transverse direction.
  • the first oscillation axis and the second oscillation axis are preferably aligned with one another.
  • the oscillating axes thus run parallel to one another and parallel to the drive axles.
  • a pivoting movement of the rockers about the swing axles thus causes a displacement of the drive axles toward or away from the ground.
  • the mobile transport system comprises a vehicle frame and a pendulum frame, which can be pivoted about a pendulum axis relative to the vehicle frame, with a pair of first support wheels being arranged on the vehicle frame, and a pair of second support wheels being arranged on the pendulum frame, and the drive unit is arranged on the pendulum frame.
  • the pendulum axis runs at right angles to a vertical direction, which extends at right angles to the transverse direction.
  • the slewing ring is fixed in place on the pendulum frame.
  • the drive unit includes a rotary transmitter, by means of which electrical energy and data can be transmitted from the drive frame to the pendulum frame and from the pendulum frame to the drive frame.
  • the rotary transmitter has, for example, at least one slip ring.
  • the first support wheels are each rotatably mounted about a first axis of rotation running in a horizontal direction relative to the vehicle frame and pivotable about a first pivot axis running in a vertical direction relative to the vehicle frame.
  • the second support wheels are also each rotatably mounted about a second axis of rotation running in a horizontal direction relative to the pendulum frame and pivotable about a second pivot axis running in a vertical direction relative to the pendulum frame.
  • the vertical direction extends at right angles to the transverse direction. Horizontal directions extend perpendicularly to the vertical direction. Support wheels designed in this way are relatively inexpensive and also make cornering easier for the mobile transport system.
  • a braking device is arranged on each of the second support wheels, by means of which a rotation of the respective second support wheel about a second axis of rotation running in the horizontal direction can be braked.
  • the braking devices can be actuated electromagnetically, for example.
  • the second support wheels with the braking devices are also in constant contact with the ground. This means that the mobile transport system can be braked at any time, almost independently of the condition of the ground. Additional braking devices on the first support wheels and/or on the drive wheels are not required.
  • the mobile transport system has an additional sensor for detecting a pivoting angle of the drive frame relative to the slewing ring about the steering axis.
  • the additional sensor enables redundant detection of the pivoting position of the drive unit in a safety-relevant application of the mobile transport system according to the invention.
  • the additional sensor is designed, for example, as an optical sensor, as an inductive sensor or as a mechanical sensor using microswitches.
  • the invention is not limited to the combination of features of the claims. For the person skilled in the art, there are further meaningful combinations of claims and/or individual claim features and/or features of the description and/or the figures, in particular from the task and/or the task posed by comparison with the prior art.
  • Figure 1 a schematic side view of a mobile transport system
  • Figure 2 a side view of a drive unit
  • FIG. 3 a perspective view of a drive unit.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a mobile transport system 10.
  • the mobile transport system 10 is used to transport objects in a technical installation.
  • the technical installation is an industrial application, for example a production plant.
  • the transport system 10 is also used, for example, to deliver goods to a home of a private recipient in a city or in a residential area.
  • the mobile transport system 10 is an autonomous vehicle.
  • the mobile transport system 10 is located on a level floor within a technical installation.
  • the mobile transport system 10 comprises a vehicle frame 12 and a pendulum frame 14.
  • the pendulum frame 14 can be pivoted about a pendulum axis 13 relative to the vehicle frame 12.
  • the pendulum axle 13 runs in the lateral direction S.
  • the vehicle frame 12 has an approximately rectangular cross section and extends primarily in a basic direction T and in the transverse direction S.
  • the basic direction T corresponds at least approximately to the usual direction of travel of the mobile transport system 10.
  • the lateral direction S runs at right angles to the basic direction T.
  • the basic direction T and the lateral direction S represent horizontal directions and run parallel to the level ground on which the mobile transport system 10 located.
  • a vertical direction Z is perpendicular to the flat ground and is thus perpendicular to the basic direction T and perpendicular to the lateral direction S. Any direction perpendicular to the vertical direction Z represents a horizontal direction.
  • Two first support wheels 41 are arranged on the vehicle frame 12 and can be rotated relative to the vehicle frame 12 .
  • the first support wheels 41 are offset in the lateral direction S arranged to each other.
  • Two second support wheels 42 are arranged on the pendulum frame 14 and can be rotated relative to the pendulum frame 14 .
  • the second support wheels 42 are offset from one another in the lateral direction S.
  • the first support wheels 41 can each be pivoted about a first pivot axis 61 running in the vertical direction Z relative to the vehicle frame 12 . Furthermore, the first support wheels 41 are each mounted so as to be rotatable relative to the vehicle frame 12 about a first axis of rotation 51 running in a horizontal direction. In the representation shown here, the first axes of rotation 51 run in the lateral direction S. Depending on a pivoting of the first support wheels 41 about the first pivot axis 61, the first axes of rotation 51 run, for example, in the basic direction T or in another horizontal direction. The first pivot axis 61 and the first axis of rotation 51 of a first support wheel 41 do not intersect in the present case.
  • the second support wheels 42 can each be pivoted about a second pivot axis 62 running in the vertical direction Z relative to the pendulum frame 14 . Furthermore, the second support wheels 42 are each mounted so as to be rotatable relative to the pendulum frame 14 about a second axis of rotation 52 running in a horizontal direction. In the representation shown here, the second axes of rotation 52 run in the lateral direction S. Depending on a pivoting of the second support wheels 42 about the second pivot axis 62, the second axes of rotation 52 run, for example, in the basic direction T or in another horizontal direction. The second pivot axis 62 and the second axis of rotation 52 of a second support wheel 42 do not intersect in the present case.
  • the mobile transport system 10 includes a drive unit 70 which is arranged on the pendulum frame 14 .
  • the drive unit 70 has a drive frame 75 and a slewing ring 88 .
  • the drive frame 75 can be pivoted about a steering axis 95 relative to the slewing ring 88 .
  • the slewing ring 88 is attached to the pendulum frame 14 .
  • the drive frame 75 can thus be pivoted about the steering axis 95 relative to the pendulum frame 14 .
  • the drive unit 70 is arranged in the basic direction T between the first support wheels 41 and the second support wheels 42 .
  • the drive unit 70 also has a marking carrier 78 which is arranged in a stationary manner on the drive frame 75 .
  • Optically detectable markings 79 (not shown here) are applied to the marking carrier 78 .
  • Those on the marking carrier 78 applied markings 79 contain information from which a pivoting angle of the drive frame 75 relative to the slewing ring 88 about the steering axis 95 can be determined.
  • the drive unit 70 also has a camera 31 for detecting the markings 79 .
  • the camera 31 is arranged in a stationary manner in relation to the slewing ring 88 and, in the present case, is fastened to the pendulum frame 14 .
  • the drive unit 70 includes a first drive wheel 71 and a second drive wheel 72, which are rotatably mounted. In the representation shown here, the second drive wheel 72 is covered.
  • the drive wheels 71, 72 are arranged in the basic direction T between the first support wheels 41 and the second support wheels 42.
  • a distance between the second support wheels 42 in the basic direction T and the pendulum axle 13 is at least approximately equal to a distance between the steering axle 95 in the basic direction T and the pendulum axle 13.
  • the distance between the second support wheels 42 and the pendulum axle 13 in the basic direction T corresponds to the distance of the second pivot axes 62 to the pendulum axis 13 in the basic direction T.
  • FIG. 2 shows a side view of the drive unit 70.
  • the marking carrier 78 is partially arranged between the steering axis 95 and the camera 31.
  • the camera 31 is arranged at a distance from the marking carrier 78 .
  • the markings 79 are applied to a surface of the marking carrier 78 facing away from the steering axis 95 . Said surface faces the camera 31 .
  • a part of the marking carrier 78 is located in a detection cone 33 of the camera 31.
  • the camera 31 can be used to detect markings 79 on the marking carrier 78 which are located in the detection cone 33 .
  • the camera 31 and the markings 79 are arranged in such a way that there are always five markings 79 in the detection cone 33 at the same time.
  • a vacant area between two adjacent marks 79 is smaller than a width of one mark.
  • the width of a marking 79 is its extent in a circumferential direction in relation to the steering axis 95.
  • the steering axis 95 extends in the vertical direction Z.
  • the markings 79 are each approximately square and extend in the vertical direction Z and in said circumferential direction.
  • An extension of the marking carrier 78 in the vertical direction Z is greater than an extension of a marking 79 in the vertical direction Z.
  • an extension of the marking carrier 78 in the vertical direction Z is approximately 1.2 times the extension of a marking 79 in the vertical direction Z.
  • the drive unit 70 comprises a first rocker 81 which can be pivoted about a first swing axis 91 relative to the drive frame 75 and a second rocker 82 which is concealed here and which can be pivoted about a second swing axis 92 relative to the drive frame 75 .
  • the first oscillating axis 91 and the second oscillating axis 92 run in a transverse direction Y and are aligned with one another.
  • the rockers 81 , 82 can each be pivoted in a first pivoting direction A and in a second pivoting direction B opposite to the first pivoting direction A about the pivoting axes 91 , 92 relative to the drive frame 75 .
  • the transverse direction Y is perpendicular to the vertical direction Z.
  • a longitudinal direction X is perpendicular to the vertical direction Z and perpendicular to the transverse direction Y.
  • the longitudinal direction X and the transverse direction Y represent horizontal directions.
  • Each direction perpendicular to the vertical direction Z represents a horizontal direction
  • the drive frame 75 of the drive unit 70 can be pivoted about the steering axis 95 relative to the slewing ring 88 and to the pendulum frame 14 of the mobile transport system 10 .
  • the alignment of the drive frame 75 relative to the vehicle frame 12 and relative to the pendulum frame 14 changes.
  • the longitudinal direction X corresponds to the basic direction T
  • the transverse direction Y corresponds to the lateral direction S.
  • the first drive wheel 71 is rotatably mounted on the first rocker 81 about a first drive axis 73 running in the transverse direction Y.
  • the second drive wheel 72 is rotatably mounted on the second rocker 82 about a second drive axis 74 running in the transverse direction Y.
  • the second drive wheel 72 is covered.
  • the drive axles 73, 74 thus run parallel to the oscillating axles 91, 92, but are offset parallel to them.
  • the drive axles 73, 74 can be displaced relative to one another at right angles to the transverse direction Y by pivoting movements of the rockers 81, 82 about the swing axles 91, 92.
  • the drive axles 73, 74 intersect, at least approximately, the steering axle 95.
  • the drive unit 70 has a receiving unit 20 which is arranged on the drive frame 75 and to which energy can be transmitted inductively from a charging unit.
  • the charging unit is designed, for example, as a linear conductor or as a coil.
  • the energy inductively transmitted from the charging unit to the receiving unit 20 is used, for example, to charge an electrical energy store of the mobile transport system 10.
  • the drive unit 70 also has an inductive sensor 21 which is arranged on the drive frame 75 .
  • the inductive sensor 21 serves to detect a magnetic field. For example, if the magnetic field is generated by a linear conductor laid in the ground, the inductive sensor 21 allows to follow said linear conductor in order to reach a specific destination.
  • the drive unit 70 also has a rotary transmitter 94, not shown here.
  • the rotary transmitter 94 has slip rings, for example, by means of which electrical energy and data can be transmitted from the drive frame 75 to the slewing ring 88 and to the pendulum frame 14 . Electrical energy and data can also be transmitted from the slewing ring 88 and from the pendulum frame 14 to the drive frame 75 by means of the slip rings.
  • FIG. 3 shows a perspective view of the drive unit 70.
  • the marking carrier 78 is designed at least approximately rotationally symmetrically to the steering axis 95 and surrounds the drive frame 75 at least approximately concentrically.
  • the markings 79 (not shown here) are applied to a surface of the marking carrier 78 facing away from the steering axis 95 .
  • the camera 31 is not shown in this illustration.
  • the drive unit 70 has a servomotor 89 for driving the drive frame 75 relative to the slewing ring 88 about the steering axis 95 .
  • the servomotor 89 is stationarily arranged on the drive frame 75 and is operatively connected to a transmission, via which the servomotor 89 drives the drive frame 75 relative to the slewing ring 88 .
  • Said transmission comprises a pinion 97, which is arranged in a stationary manner on the drive frame 75, and a ring gear 98.
  • the ring gear 98 is arranged in a stationary manner on the ring gear 88.
  • the pinion 97 meshes with the ring gear 98.
  • the servomotor 89 drives the pinion 97, which meshes with the ring gear 98.
  • the rotary transmitter 94 has an approximately rotationally symmetrical, in particular circular-cylindrical, base body.
  • a cylinder axis of the base body of the rotary transmitter 94 runs in the vertical direction Z and is aligned with the steering axis 95 .
  • the rotary transmitter 94 is arranged in a stationary manner on the slewing ring 88 and can be pivoted about the steering axis 95 relative to the drive frame 75 .
  • the drive unit 70 includes a coupling unit, which has a rocker 80 that can be pivoted about a coupling axis relative to the drive frame 75 , a first strut 85 and a second strut 86 .
  • the first rocker 81 is connected to the rocker 80 by means of the first strut 85 .
  • the second rocker 82 is connected to the rocker 80 by means of the second strut 86 .
  • the coupling axis which is not visible here, runs in the longitudinal direction X. The first rocker 81 and the second rocker 82 are therefore coupled to one another via the said coupling unit.
  • the first drive wheel 71 drives onto a raised ground
  • the first drive wheel 71 is thereby moved upwards in the vertical direction Z.
  • the first rocker 81 is pivoted about the first pivot axis 91 in the first pivoting direction A.
  • the first rocker 81 thereby brings about a pivoting movement of the rocker 80 about the coupling axis via the first strut 85 .
  • the rocker 80 causes the second rocker 82 to pivot about the second pivot axis 92 in the second pivoting direction B via the second strut 86.
  • the second drive wheel 72 is moved downwards in the vertical direction Z.
  • the drive wheels 71, 72 move not only in the vertical direction Z, but also slightly in the longitudinal direction X. Due to the geometric arrangement of the rockers 81, 82 and the swing axles 91, 92, the movement of the drive wheels 71, 72 in the longitudinal direction X compared to the movement in the vertical direction Z, however, is negligible.
  • the first rocker 81 and the second rocker 82 are thus coupled to one another via the coupling unit in such a way that a pivoting movement of the first rocker 81 about the first pivoting axis 91 in the first pivoting direction A triggers a pivoting movement of the second rocker 82 about the second pivoting axis 92 in the second pivoting direction B causes.
  • the first rocker 81 and the second rocker 82 are also coupled to one another via the coupling unit such that an upward movement of the first drive wheel 71 in the vertical direction Z causes a downward movement of the second drive wheel 72 in the vertical direction Z, and vice versa.
  • the first strut 85 and the second strut 86 extend at least approximately in the vertical direction Z.
  • the first strut 85 and the second strut 86 are each independent adjustable in length from each other. That means an extension of the struts 85, 86 in the vertical direction Z can be adjusted.
  • the drive unit 70 has an inclination sensor, not shown here, which detects an inclination of the rocker 80 about the coupling axis relative to the drive frame 75 .
  • the drive unit 70 has an inclination sensor, not shown here, which detects an inclination of the first rocker 81 about the first swing axis 91 relative to the drive frame 75 .
  • the drive unit 70 has an inclination sensor, not shown here, which detects an inclination of the second rocker 82 about the second swing axis 92 relative to the drive frame 75 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein mobiles Transportsystem (10), zum Transport von Gegenständen, insbesondere in einer technischen Anlage, umfassend eine Antriebseinheit (70), welche ein um eine in eine Querrichtung (Y) verlaufende erste Antriebsachse (73) drehbares erstes Antriebsrad (71) und ein um eine in die Querrichtung (Y) verlaufende zweite Antriebsachse (74) drehbares zweites Antriebsrad (72) aufweist, wobei die Antriebseinheit (70) einen Drehkranz (88) und einen Antriebsrahmen (75) aufweist, wobei der Antriebsrahmen (75) um eine Lenkachse (95) relativ zu dem Drehkranz (88) schwenkbar ist, wobei die Antriebseinheit (70) einen Markierungsträger (78) aufweist, welcher ortsfest zu dem Antriebsrahmen (75) angeordnet ist, und auf welchem optisch erfassbare Markierungen (79) aufgebracht sind, wobei die Antriebseinheit (70) eine Kamera (31) zur Erfassung der Markierungen (79) aufweist, welche ortsfest zu dem Drehkranz (88) angeordnet ist. Die auf dem Markierungsträger (78) aufgebrachten Markierungen (79) sind als zweidimensionaler Barcode, insbesondere als QR-Code, ausgestaltet, und 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, wobei die besagten Farben voneinander verschieden sind.

Description

Mobiles Transportsystem
Beschreibung:
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.
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.
Aus dem Dokument DE 102020 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.
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.
ISI \ EIDOPA T 02.11.2022 Das Dokument DE 102008 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.
Aus dem Dokument DE 102007 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.
Als JAB-Code (Just Another Bar Code) ist ein weiterer optischer zweidimensionaler Barcode bekannt. Der JAB-Code ist in der Norm ISO/IEC DIS 236342021-04-00 beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mobiles Transportsystem zum Transport von Gegenständen weiterzubilden.
Die Aufgabe wird durch ein mobiles Transportsystem mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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. 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Vorzugsweise umgibt der Markierungsträger den Antriebsrahmen zumindest annähernd konzentrisch. Dadurch ist eine exakte Erfassung des Schwenkwinkels über einen vollständigen Schwenkbereich von 360° ermöglicht.
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.
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. 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.
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.
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.
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. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Drehkranz ortsfest an dem Pendelrahmen befestigt.
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.
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.
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.
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. 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.
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:
Figur 1 : eine schematische Seitenansicht eines mobilen Transportsystems,
Figur 2: eine Seitenansicht einer Antriebseinheit und
Figur 3: eine perspektivische Ansicht einer Antriebseinheit.
Figur 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Figur 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.
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.
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. 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.
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 Figur 1 gezeigten Darstellung entspricht die Längsrichtung X der Grundrichtung T, und die Querrichtung Y entspricht der Seitenrichtung S.
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.
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. 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.
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.
Figur 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.
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.
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. 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.
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.
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.
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.
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.
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.
Bezugszeichenliste
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

Claims

Patentansprüche:
1. Mobiles Transportsystem (10), zum Transport von Gegenständen, insbesondere in einer technischen Anlage, umfassend eine Antriebseinheit (70), welche ein um eine in eine Querrichtung (Y) verlaufende erste Antriebsachse (73) drehbares erstes
Antriebsrad (71) und ein um eine in die Querrichtung (Y) verlaufende zweite Antriebsachse (74) drehbares zweites Antriebsrad (72) aufweist, wobei die Antriebseinheit (70) einen Drehkranz (88) und einen Antriebsrahmen (75) aufweist, wobei der Antriebsrahmen (75) um eine Lenkachse (95) relativ zu dem Drehkranz (88) schwenkbar ist, wobei die Antriebseinheit (70) einen Markierungsträger (78) aufweist, welcher ortsfest zu dem Antriebsrahmen (75) angeordnet ist, und auf welchem optisch erfassbare Markierungen (79) aufgebracht sind, wobei die Antriebseinheit (70) eine Kamera (31) zur Erfassung der Markierungen (79) aufweist, welche ortsfest zu dem Drehkranz (88) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Markierungsträger (78) aufgebrachten Markierungen (79) als zweidimensionaler Barcode, insbesondere als QR-Code, ausgestaltet sind, und dass die Markierungen (79) 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 umfassen, und dass die besagten Farben voneinander verschieden sind.
2. Mobiles Transportsystem (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Markierungsträger (78) aufgebrachten Markierungen (79) Informationen enthalten, aus welchen ein Schwenkwinkel des Antriebsrahmens (75) relativ zu dem Drehkranz (88) um die Lenkachse (95) ermittelbar ist.
3. Mobiles Transportsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Farbe Weis ist, dass die zweite Farbe Schwarz ist, dass die dritte Farbe Blau ist, und dass die vierte Farbe Rot ist.
4. Mobiles Transportsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkachse (95) sich in eine Vertikalrichtung (Z) erstreckt, und dass eine Ausdehnung des Markierungsträgers (78) in Vertikalrichtung (Z) mindestens das 1 ,1 -fache, maximal das 1 ,3-fache, vorzugsweise das 1 ,2-fache einer Ausdehnung einer Markierung (79) in Vertikalrichtung (Z) beträgt.
5. Mobiles Transportsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein freier Bereich zwischen zwei benachbarten Markierungen (79) in einer Umfangsrichtung bezüglich der Lenkachse (95) kleiner ist als eine Breite einer Markierung (79).
6. Mobiles Transportsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (31) und die Markierungen (79) derart angeordnet sind, dass sich stets fünf Markierungen (79) gleichzeitig in einem Erfassungskegel (33) der Kamera (31) befinden.
7. Mobiles Transportsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen (79) auf einer der Lenkachse (95) abgewandten Fläche des Markierungsträgers (78) aufgebracht sind. - 19 -
8. Mobiles Transportsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsträger (78) zumindest teilweise zwischen der Lenkachse (95) und der Kamera (31) angeordnet ist.
9. Mobiles Transportsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsträger (78) zumindest annähernd rotationssymmetrisch zu der Lenkachse (95) ausgestaltet ist.
10. Mobiles Transportsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsträger (78) den Antriebsrahmen (75) zumindest annähernd konzentrisch umgibt.
11. Mobiles Transportsystem (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Transportsystem (10) einen zusätzlichen Sensor zur Erfassung eines Schwenkwinkels des Antriebsrahmens (75) relativ zu dem Drehkranz (88) um die Lenkachse (95) aufweist.
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