KR20210145131A - 무인 지상 기반 운송 차량 및 물품 운송 방법 - Google Patents

무인 지상 기반 운송 차량 및 물품 운송 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210145131A
KR20210145131A KR1020217027389A KR20217027389A KR20210145131A KR 20210145131 A KR20210145131 A KR 20210145131A KR 1020217027389 A KR1020217027389 A KR 1020217027389A KR 20217027389 A KR20217027389 A KR 20217027389A KR 20210145131 A KR20210145131 A KR 20210145131A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ugv
wheel
ugvs
base plate
load
Prior art date
Application number
KR1020217027389A
Other languages
English (en)
Inventor
크리스티안 르 폴로텍
토마스 스토프
마티아스 코소우
Original Assignee
에어버스 오퍼레이션즈 게엠베하
알트란 도이칠란트 에스.아.에스. 운트 코. 카게
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
Priority claimed from DE102019202558.7A external-priority patent/DE102019202558A1/de
Application filed by 에어버스 오퍼레이션즈 게엠베하, 알트란 도이칠란트 에스.아.에스. 운트 코. 카게 filed Critical 에어버스 오퍼레이션즈 게엠베하
Publication of KR20210145131A publication Critical patent/KR20210145131A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • 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
    • B66F9/063—Automatically guided
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/017—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their use when the vehicle is stationary, e.g. during loading, engine start-up or switch-off
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60P—VEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
    • B60P1/00—Vehicles predominantly for transporting loads and modified to facilitate loading, consolidating the load, or unloading
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60P—VEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
    • B60P3/00—Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects
    • B60P3/42—Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects convertible from one use to a different one
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00—Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/001—Planning or execution of driving tasks
    • B60W60/0025—Planning or execution of driving tasks specially adapted for specific operations
    • B60W60/00256—Delivery operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00—Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/50—Handling or transporting aircraft components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • 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
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/0755—Position control; Position detectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • 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
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/24—Electrical devices or systems
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0268—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
    • G05D1/027—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means comprising intertial navigation means, e.g. azimuth detector
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0287—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling
    • G05D1/0291—Fleet control
    • G05D1/0293—Convoy travelling
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0287—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling
    • G05D1/0291—Fleet control
    • G05D1/0295—Fleet control by at least one leading vehicle of the fleet
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
    • G05D1/0891—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for land vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B19/00—Wheels not otherwise provided for or having characteristics specified in one of the subgroups of this group
    • B60B19/003—Multidirectional wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/30—Height or ground clearance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60P—VEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
    • B60P3/00—Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects
    • B60P3/06—Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects for carrying vehicles
    • B60P3/11—Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects for carrying vehicles for carrying aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00—Input parameters relating to data
    • B60W2556/45—External transmission of data to or from the vehicle
    • B60W2556/65—Data transmitted between vehicles
    • G05D2201/0216—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Handcart (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

무인 지상 기반 운송 차량(Unmanned Ground-based transport Vehicle, UGV)은 베이스 플레이트 및 베이스 플레이트에 실질적으로 수직인 적어도 하나의 하우징 측벽을 갖는 하우징을 포함한다. 하우징에는 적어도 하나의 휠에 결합된 적어도 하나의 휠 드라이브가 배열되어 있다. 휠은 베이스 플레이트 내의 홈에 배열된다. UGV는 UGV의 환경을 감지하기 위한 복수의 센서, 및 복수의 센서의 감지 파라미터에 기초하는 UGV의 자율적인 위치 및 네비게이션을 위한 컨트롤러를 더 포함한다. UGV는 하우징 측벽에 결합되고 하우징 측벽으로부터 외측으로 연장되는 적어도 하나의 하중 수용 요소를 포함하고, 여기서 하중 수용 요소는 베이스 플레이트를 가로지러 연장되는 수직 방향에 대해 물품을 지지하기 위한 하중 지지 표면을 포함한다.

Description

무인 지상 기반 운송 차량 및 물품 운송 방법
본 발명은 무인 지상 기반 운송 차량, 협력적으로 작동하는 무인 지상 기반 운송 차량의 집단, 및 특히 협력적으로 작동하는 무인 지상 기반 운송 차량의 집단을 사용하여 항공기용 객실 모뉴먼트(monument)와 같은 물품을 운송하는 방법에 관한 것이다.
임의 종류의 운송 작업 또는 조립 프로세스에 적용 가능하지만, 본 발명 및 이에 상응하는 기본 개념 및 과제는 주로 항공기의 조립 프로세스와 관련하여 더 자세히 설명될 것이다.
최종 조립 라인(Final Assembly Line, FAL)에서 항공기 동체 내부에 모뉴먼트를 설치하는 경우, 비좁은 조건에서 큰 화물을 정밀하게 이동하고 배치해야 한다. 인간 작업자는 이러한 큰 화물을 어렵고 잠재적으로 위험하며 대체로 인체공학적이지 않은 작업 조건에서 이동시킬 수 있다. 외골격(exoskeletons) 또는 자율 지상 차량(Autonomous Ground Vehicle, AGV)과 같은 기술적 보조 시스템이 선행 기술로부터 알려져 있다.
예를 들어, US 2010/0300837 A1은 물체가 떨어지지 않고 캐리지의 공동 제어에 의해 물체를 이동시킬 수 있는 복수의 무선 통신 캐리지를 갖는 물체 이동 장치를 개시하고 있다. JP 2007-111826 A는 복수의 통신 로봇 암의 협동 운송 시스템을 개시하고 있다.
DE 10 2017 108 148 A1은 화물을 운반할 목적으로 서로 미리 정의된 관계로 배열된 복수의 무인 운송 차량을 갖는 무인 운송 시스템을 개시한다. 각각의 무인 운송 차량은 복수의 롤러, 및 화물에 맞물리기 위한 적어도 하나의 포지셔닝 요소를 갖는다. 각각의 무인 운송 차량은 온보드 컨트롤러를 가지며, 무인 운송 차량 중 하나는 마스터 역할을 하고 나머지 운송 차량은 슬레이브 역할을 한다.
따라서 생산 또는 조립 라인에서 물품의 무인 자동 운송, 특히 최종 조립 라인에서 항공기 객실 모뉴먼트의 자동 운송을 위한, 저가로 구현될 수 있으며 제한된 공간에서 운송될 수 있도록 객실 모뉴먼트의 우수한 기동성을 보장하는 유연한 적응형 솔루션이 근본적으로 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적 중 하나는 물품을 운송할 때, 특히 최종 조립 라인(Final Assembly Line, FAL)에서 객실 모뉴먼트를 운송할 때 기술적인 보조 시스템에 대한 개선된 솔루션을 찾는 것이다.
이러한 목적 및 다른 목적은 청구항 1의 특징을 갖는 무인 지상 기반 운송 차량(Unmanned Ground-based transport Vehicle, UGV), 청구항 14의 특징을 갖는 무인 지상 기반 운송 차량(UGV)의 집단, 및 청구항 16의 특징을 갖는 무인 지상 기반 운송 차량(UGV)의 집단에 의한 물품 운송 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 무인 지상 기반 운송 차량(UGV)은 베이스 플레이트 및 베이스 플레이트에 실질적으로 수직인 적어도 하나의 하우징 측벽을 갖는 하우징을 포함한다. 적어도 하나의 휠, 특히 전방향 휠에 결합되는 적어도 하나의 휠 드라이브가 하우징 내에 배열된다. 전방향 휠은 예를 들어 메카넘(Mecanum) 휠로서 구현될 수 있다. 적어도 하나의 휠은 베이스 플레이트의 리세스 내에 배열된다. UGV는 UGV의 환경을 감지하기 위한 복수의 센서와, 복수의 센서의 감지 파라미터에 기초하여 UGV의 자율적 위치, 네비게이션 및 충돌 회피를 위한 컨트롤러를 포함한다. UGV는, 하우징 측벽에 결합되고 하우징 측벽으로부터 외측으로 연장되는 적어도 하나의 하중 수용 요소를 추가로 포함한다. 적어도 하나의 하중 수용 요소는 베이스 플레이트를 가로질러 연장되는 수직 방향에 대해 물품을 지지하기 위한 하중 지지 표면을 포함한다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 무인 지상 기반 운송 차량(UGV)의 집단은 본 발명의 제 1 양태에 따른 복수의 UGV를 포함하고, 복수의 UGV 중 하나는 선두 차량의 역할을 수행하고, 선두 차량의 컨트롤러는 복수의 UGV의 나머지의 컨트롤러와 무선 통신으로 연결되고, 복수의 UGV 중 나머지의 움직임을 제어하도록 설계된다. 본 발명의 의미 내에서, "제어"는 또한 UGV의 공동 움직임을 조정하는 것을 의미한다.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 특히 예를 들어, 제 2 양태에 따른 협력적으로 작동하는 무인 지상 기반 운송 차량(UGV)의 집단을 사용함으로써 항공기용 객실 모뉴먼트와 같은 물품을 운송하는 방법은 물품의 외주 주위에 본 발명의 제 1 양태에 따른 적어도 2 개의 UGV를 배치하는 단계와, UGV의 하중 수용 요소를 사용하여 물품을 리프팅하는 단계, 및 적어도 2 개의 UGV의 전방향 휠을 협력적으로 제어함으로써 그 리프팅한 물품을 이동시키는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 모뉴먼트를 운송하기 위해 적어도 3 개의 UGV가 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 제 3 양태에 따른 방법은 예를 들어 화장실 조립체, 승객 좌석 조립체, 조리실과 같은 모뉴먼트 또는 다른 유형의 객실 모뉴먼트를 운송하는 데 사용될 수 있다. 또한 모뉴먼트라는 용어는 제한적인 방식으로 해석되어서는 안 된다. 예를 들어, 운송 박스, 운송 랙 또는 임의 종류의 컨테이너가 지상 운송 차량을 통해 운송될 수도 있다. 모뉴먼트라는 용어는 항공기의 화물칸으로 운송되는 화물 컨테이너로도 이해될 수 있다.
본 발명의 개념 중 하나는 항공기 조립체의 최종 조립 라인에서 예를 들어 객실 모뉴먼트와 같이 운송될 화물 외부의 다양한 지점에 국부적 리프팅 힘을 가하기 위해 전방향 이동성을 갖는 자율적으로 작동하는 운송 차량을 사용하는 것이다. 따라서, 운송될 화물은 운송 차량에 의해 운반되며, 운송 차량 중 하나는 운송될 화물을 제어된 방식으로 조립 위치에 전달하기 위해 다른 운송 차량의 움직임과 기능을 제어하거나 관리하는 마스터 차량의 역할을 한다.
가벼운 무게와 컴팩트한 디자인으로 인해, UGV는 항공기 최종 조립 라인과 같은 제한된 환경에서 사용될 수 있다. UGV는 뛰어난 기동성을 가지고 있어, 작업자에게 가치있는 지원을 제공할 수 있다. 화물 인터페이스 및 공구 인터페이스의 모듈식 구현으로 인해, UGV는 매우 광범위한 운송 조건에 적응적이고 매우 유연한 방식으로 적합하게 만들어질 수 있다. 따라서, 전체 최종 조립 라인에서 이러한 UGV를 기반으로 하는 단일 운송 시스템을 구현하는 것도 가능하다. 이를 통해 이송 지점이나 다른 운송 시스템과의 인터페이스 없이 기술적인 보조 시스템을 비용 효율적으로 구현할 수 있다.
바람직하게는, UGV는 화물 자체, 즉, 예를 들어 운송될 객실 모뉴먼트가 안정화 프레임의 역할을 하는 방식으로 제작될 수 있다. 이를 통해 UGV는 가볍고 컴팩트한 구조를 가질 수 있다. 특히, 전방향 휠 또는 메카넘 휠 또는 주행/회전 모듈로 설계된 경우 - 둘 다 복잡한 드라이브가 필요하므로 높은 무부하 중량을 가짐 - 단 하나의 전방향 휠 또는 주행/회전 모듈을 갖는 UGV가 자체적으로 주행하기에 충분히 안정적이지 않더라도 UGV당 하나의 전방향 휠 또는 메카넘 휠 또는 주행/회전 모듈만 제공하는 것으로 충분하다. 각각이 하나의 전방향 휠 또는 주행/회전 모듈만을 갖는 이러한 복수의 UGV에 의해 화물이 수용되는 경우, 운송 UGV가 화물의 외주 주위에 다소 균일하게 분포될 수 있기 때문에 화물 자체에 의해 주행 안정성이 제공된다.
다른 바람직한 실시형태에서, 운송될 물품의 하중은 UGV의 단일 휠을 통해서뿐만 아니라 복수의 휠을 통해 UGV가 드라이브하는 운송 표면에, 결과적으로 복수의 하중 적용 지점에 전달될 수 있다. 이는 특히 운송 표면이 높은 하중에 민감한 경우 바람직할 수 있다. 예를 들어, 차량, 특히 항공기의 플로어 플레이트는 과도한 하중을 받아서는 안 된다. 따라서, 특히 특정 임계값이 규정될 때 또는 특정 민감성 운송 표면이 제공될 때 면적당 하중이 바람직하게 감소된다. 예를 들어 면적당 하중을 cm²당 25kg 이하로 줄일 수 있다. 물론, 본 발명은 cm²당 25kg의 임계값으로 제한되지 않다. 다수의 휠을 갖는 UGV를 제공하는 것 외에도, 운송할 물품을 협력적으로 운반하는 다수의 UGV를 협력적으로 사용함으로써 면적당 하중을 줄일 수도 있다.
UGV가 정확히 하나의 휠을 포함하는 경우, UGV가 그들의 하우징의 측벽에 배열된 하중 지탱 요소(load-bearing elements)에 화물을 수용할 수 있다는 점에서 화물 또는 물품에 의한 UGV의 안정화가 달성된다. UGV의 휠 수에 관계없이, 최상부 상에서 하중을 수용하는 것과 비교하여, 측벽 상에 하중 지탱 요소 또는 하중 수용 요소를 제공함으로써 UGV의 주행 및 기동 특성이 크게 향상된다. 또한 지상에 서 있고 다른 방법으로 리프팅할 수 없는 화물을 수용하는 것도 가능하다. 최상부 상에서 하중을 수용해야 하는 UGV의 경우, 그들의 바닥면 상에 자유롭게 접근할 수 있는 공간을 갖는 하중만 수용될 수 있거나 UGV의 최상부 상에 하중을 가하는 추가 리프팅 시스템이 필요하다. 이러한 제한적 제약은 모두 본 발명에 따른 UGV에 의해 바람직하게 제거된다.
현재 우세한 운송 조건에 따라 특정 수정 없이 UGV의 수가 동적으로 증가하거나 감소할 수 있도록 UGV는 무선 통신 프로토콜을 기반으로 하는 애드 혹 네트워크를 그들 사이에 형성할 수 있다. UGV 자체는 표준화되고 조화된 인터페이스 아키텍처가 제공되기 때문에 이 목적을 위해 재프로그래밍되거나 특별히 수정될 필요가 없다.
UGV의 가장 큰 장점은 작은 공간에서 큰 하중을 리프팅할 때 높은 하중 지탱 능력을 갖는다는 것이다. 통합된 리프팅 메커니즘으로 인해, 하우징 측면에서 하중이 측면으로 수용된다는 사실과 함께, 항공기 객실 모뉴먼트와 같이 운송할 물품의 위치를 UGV에 의해 매우 정확하게 조정할 수 있다.
바람직한 설계 및 실시형태는 도면을 참조하여 추가 종속항 및 설명에 의해 제공된다.
본 발명에 따른 UGV의 일부 실시형태에 따르면, 적어도 하나의 하중 수용 요소는 베이스 플레이트에 실질적으로 평행하게 연장될 수 있다. 예를 들어, 하중 수용 요소는 또한 실질적으로 플레이트 형상일 수 있다. 선택적으로, 하중 수용 요소의 하중 지지 표면은 평면일 수 있다. 추가로 선택적으로, 하중 지지 표면도 베이스 플레이트에 대해 실질적으로 평행하게 연장될 수 있다. 하중 수용 요소의 다른 형태 또는 구성이 가능하다. 예를 들어, 하중 지지 표면은 만곡될 수 있으며, 예를 들어 파이프 또는 이와 유사한 것을 수용하기 위해 오목하거나 V자형 또는 이와 유사한 것일 수 있다.
본 발명에 따른 UGV의 일부 실시형태에 따르면, 적어도 하나의 하중 수용 요소는 적어도 수직 방향에 대해 베이스 플레이트에 대해 고정되도록 하우징 측벽에 결합될 수 있다. 선택적으로, 하중 수용 요소는 모든 방향에서 베이스 플레이트에 대해 고정되도록 하우징 측벽에 결합될 수 있다. 즉, 물품을 리프팅할 때, 하중 수용 요소는 UGV의 하우징에 대해 고정된 상태로 유지되는 반면, UGV의 적어도 하나의 휠은 베이스 플레이트에 대해 편향된다. 결과적으로, 하우징과 리프팅되는 물품 사이의 상대적인 움직임이 방지될 수 있고, 이에 의해 물품의 손상 또는 물품의 분실이 보다 확실하게 방지될 수 있다.
본 발명에 따른 UGV의 일부 실시형태에 따르면, 적어도 하나의 하중 수용 요소는 하우징 측벽에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 예를 들어 상이한 형상의 지지 표면을 가질 수 있는 다양한 하중 수용 요소가 하우징 측벽에 용이하게 결합될 수 있다. 일반적으로, 하우징 측벽은 적어도 하나의 하중 수용 요소를 하우징 측벽에 탈착 가능하게 결합하도록 구성된 기계적 결합 인터페이스를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 UGV의 일부 실시형태에 따르면, 적어도 하나의 하우징 측벽은, 베이스 플레이트에 평행하게 연장되고 적어도 하나의 하중 수용 요소의 T-프로파일 또는 더브테일 텅 레일이 형태 맞춤 방식으로 맞물릴 수 있는 적어도 하나의 T-프로파일 또는 더브테일 홈을 기계적 결합 인터페이스로서 가질 수 있다. 이러한 설계를 통해 다양한 유형의 하중 수용 요소가 운송할 화물에 따라 특별한 공구 없이 신속하게 교환될 수 있다. 하중 수용 요소 인터페이스의 T-프로파일 또는 더브테일 아키텍처로 인해, 하중 수용 요소의 하중 지탱 능력이 특히 높다.
본 발명에 따른 UGV의 일부 추가 실시형태에 따르면, 전동 공구 연결부를 갖는 공구 캐리어는 적어도 하나의 하우징 측벽에 배열될 수 있다. 일부 실시형태에서, 이 경우 전기적으로 작동 가능한 흡입 패드가 전기 공구 연결부에 연결될 수 있다. 객실 모뉴먼트가 하중 수용 요소에서 미끄러지는 것을 방지하기 위해 전기적으로 작동 가능한 흡입 패드를 객실 모뉴먼트의 외벽에 부착될 수 있다.
본 발명에 따른 UGV의 일부 추가 실시형태에 따르면, UGV는, 휠 드라이브에 결합되고 베이스 플레이트의 리세스에 배열되는 휠을 정확히 1 개만 포함할 수 있다. 이에 의해, 적은 수의 부품을 갖는 경량 UGV가 제공된다. 본 발명에 따른 UGV의 추가 실시형태는 4 개의 휠 드라이브에 결합되고 베이스 플레이트의 리세스에 배열되는 정확히 4 개의 휠을 구비할 수 있다. 하나 이상의 휠을 제공함으로써, 휠이 굴러가는 운송 표면에 가해지는 압력이 바람직하게 감소될 수 있다. 정확히 4 개의 휠을 제공함으로써 UGV의 매우 안정적인 스탠드와 향상된 견인력을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 UGV의 일부 다른 실시형태에 따르면, UGV의 휠 드라이브는 적어도 하나의 휠 서스펜션 및 적어도 하나의 리프팅 모터를 포함할 수 있다. 각각의 휠은 하나의 휠 서스펜션에 매달려 있을 수 있고 적어도 하나의 리프팅 모터는 각각의 휠에 제공되거나 결합될 수 있다. 특히, 각각의 리프팅 모터는 수직 방향으로 하우징에 대해 휠을 편향시키도록 하나의 휠에 운동학적으로 결합될 수 있다. 일부 실시형태에 따르면, 적어도 2 개의 리프팅 모터는 플로어 플레이트에 수직인 방향으로 하우징에 대해 휠 서스펜션을 편향시키는 역할을 한다. 일반적으로, 리프팅 모터는 수용된 하중으로 하우징을 플로우로부터 들어 올리기 위해 베이스 플레이트 내의 홈을 통해 제어된 방식으로 휠을 확장할 수 있다.
본 발명에 따른 UGV의 일부 추가 실시형태에 따르면, 휠 서스펜션은 2 개의 리프팅 모터에 결합된 2 개의 톱니 나사형 로드를 통해 하우징에 연결되는 2 개의 휠 서스펜션 암을 포함할 수 있다. 리프팅 모터는 예를 들어 톱니 나사형 로드를 통해 하중의 정확한 리프팅 높이를 조정할 수 있는 스테퍼 모터일 수 있다. 대안으로, 리프팅 모터는 예를 들어 서보 모터로서, 또는 일반적으로 전기 모터로서 실현될 수 있다. 톱니 나사산은 한편으로는 30°~ 45°, 다른 한편으로는 0°~ 3°의 2 개의 다른 측면 각도를 갖는 사다리꼴 나사산이다. 이러한 톱니 나사산은 평평한 나사산 측면에 하중이 가해질 때 높은 힘을 흡수할 수 있으며, 특히 이 경우 수직 방향으로 큰 하중을 들어 올리기 위한 리프팅 메커니즘에 특히 바람직하다. 쉽게 분리될 수 있다는 단점은 수직 리프팅 움직임의 경우 거의 중요하지 않다.
본 발명에 따른 UGV의 일부 실시형태에 따르면, UVG는 적어도 2 개의 휠 및 미리 정의된 기준 방향에 대한 베이스 플레이트의 경사를 캡처하도록 구성된 경사 센서를 포함할 수 있으며, 여기서 컨트롤러는 기준 방향에 대한 베이스 플레이트의 경사가 미리 정의된 범위 내에서 유지되도록 휠에 결합된 리프팅 모터를 제어하도록 구성될 수 있다. 기준 방향은 예를 들어 중력 방향 또는 UGV가 드라이브되는 운송 표면의 균일한 영역에 수직인 방향일 수 있다. 캡처된 경사에 기초하여 리프팅 모터를 제어함으로써, 베이스 플레이트 및 그에 따른 하중 수용 요소가 원하는 사전 정의된 방향으로 유지될 수 있다. 예를 들어, 미리 정의된 경사 범위는 기준 방향에 대해 5도의 각도 범위를 포함할 수 있다. 일반적으로, UGV의 경사를 제어하면 운송 표면의 고르지 않은 영역에서의 물품 운송을 용이하게 하고 운송 물품이 하중 수용 요소에서 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 UGV의 일부 추가 실시형태에 따르면, 컨트롤러는 하나의 UGV의 컨트롤러가 다른 UGV의 컨트롤러와 데이터를 교환할 수 있는 무선 통신 모듈을 가질 수 있다. 무선 통신 모듈을 통해, 개별 UGV의 중요한 움직임 파라미터가 운송에 관련된 UGV 그룹 사이에서 선택적으로 실시간으로 교환될 수 있다는 점에서 복수의 UGV가 협력 방식으로 하중을 함께 이동할 수 있다. 예를 들어, 적어도 2 개의 UGV가 사용되면, 하나의 선두 차량("마스터")과 복수의 추종 차량("슬레이브")이 정의될 수 있다. 가능성있게, 개별 UGV의 시스템 시간을 마스터 UGV와 동기화함으로써, 또한 이에 기초하여 미리 정의된 시작 시간으로 움직임을 "타이밍"함으로써, 협력 작동 모드를 실현할 수도 있다. 규칙적이고 바람직하게는 연속적인 동기화를 사용하면, 밀리초 범위의 동기화가 가능하다. 이 경우 선두 차량은 추종 차량의 컨트롤러와의 무선 통신을 통해 추종 차량의 움직임을 제어한다.
본 발명에 따른 무인 운송 시스템의 일부 실시형태에 따르면, 충전 인터페이스를 포함하는 베이스 스테이션이 제공될 수 있으며, 여기서 UGV는 예를 들어 리프팅 모터, 컨트롤러, 센서 등을 작동시키기 위한 전기 에너지 저장 디바이스 및 베이스 스테이션의 전기 충전 인터페이스에 결합되도록 구성되며 전기 에너지 저장 디바이스를 충전하기 위한 UGV 충전 인터페이스를 포함할 수 있다. 선택적으로, 베이스 스테이션의 전기 충전 인터페이스 및 UGV 충전 인터페이스는 유도성 충전을 위해 구성될 수 있다. 예를 들어, 베이스 스테이션은 충전 플레이트 및 충전 플레이트 아래에 배열되거나 충전 플레이트 내에 통합된 충전 인덕터 코일을 포함하는 충전 인터페이스를 포함할 수 있다. UGV는 UGV 충전 인터페이스의 하우징의 베이스 플레이트 상에 배열되거나 통합된 수신 인덕터 코일을 포함할 수 있다. 충전하기 위해 전기 에너지 저장 디바이스는 단순히 베이스 스테이션의 충전 플레이트에서 드라이브할 수 있다. 따라서, 충전은 매우 간단한 방식으로 자율적으로 수행될 수 있다.
상기 설계 및 실시형태는 임의의 적절한 방식으로 서로 결합될 수 있다. 본 발명의 추가 가능한 설계, 실시형태 및 구현은 또한 예시적인 실시형태와 관련하여 위에서 명시적으로 언급되지 않았거나 이하에서 설명되지 않은 본 발명의 특징의 조합을 포함한다. 특히, 당업자는 또한 본 발명의 각각의 기본 형태에 대한 개선 또는 추가로서 개별 양태를 추가할 것이다.
본 발명은 개략도에 주어진 예시적인 실시형태에 기초하여 이하에서 더 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 무인 지상 기반 운송 차량의 외부에 대한 개략적인 사시도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 추가 실시형태에 따른 무인 지상 기반 운송 차량의 외부에 대한 개략적인 사시도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 무인 지상 기반 운송 차량의 내부에 존재하는 구성 요소의 개략도를 도시한다.
도 4는 운송될 하중을 들어 올리는 동안의 도 3의 무인 지상 기반 운송 차량의 2 개의 작동 상태의 개략도를 도시한다.
도 5는 객실 모뉴먼트를 들어 올리는 동안의 무인 지상 운송 차량의 3 가지의 하중 수용 상황의 개략도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 무인 지상 기반 운송 차량의 베이스 플레이트 측에 대한 개략적인 사시도를 도시한다.
도 7은 운송될 하중을 들어 올리고 운송하는 동안의 도 6의 무인 지상 기반 운송 차량의 4 가지 작동 상태의 개략도를 도시한다.
도 8은 도 6 및 도 7에 도시된 무인 지상 기반 운송 차량의 내부에 존재하는 구성 요소를 도시한다.
도 9는 본 발명의 추가 실시형태에 따른 무인 지상 기반 운송 차량의 외부에 대한 개략적인 사시도를 도시한다.
도 10는 본 발명의 추가 실시형태에 따른 무인 지상 기반 운송 차량의 외부에 대한 개략적인 사시도를 도시한다.
도 11는 본 발명의 추가 실시형태에 따른 무인 지상 기반 운송 차량의 외부에 대한 개략적인 사시도를 도시한다.
도 12는 본 발명의 추가 실시형태에 따른 무인 지상 기반 운송 차량의 외부에 대한 개략적인 사시도를 도시한다.
도 13은 팔레트를 들어 올리는 동안의 무인 지상 운송 차량의 하중 수용 상황의 개략도를 도시한다.
도 14는 파이프를 들어 올리는 동안의 무인 지상 운송 차량의 하중 수용 상황의 개략도를 도시한다.
도 15는 본 발명의 실시형태에 따른 운송 시스템의 기능 블록도를 개략적으로 도시한다.
도 16은 본 발명의 실시형태에 따른 무인 지상 기반 운송 차량의 기능 블록도를 개략적으로 도시한다.
첨부된 도면은 본 발명의 실시형태에 대한 추가적인 이해를 제공하기 위한 것이다. 이들 도면은 실시형태를 예시하고, 설명과 함께, 본 발명의 원리 및 개념을 설명하는 역할을 한다. 다른 실시형태 및 많은 언급된 이점들은 도면으로부터 자명해진다. 도면의 요소는 서로에 대해 반드시 실제 축척으로 표시되지는 않는다. "최상부", "최하부", "좌측", "우측", "위", "아래", "수평", "수직", "앞", "뒤" 와 같은 방향을 나타내는 용어 및 유사한 표시가 사용된다. 이는 단지 설명을 위한 것이며 도면에 도시된 특정 구성으로 보편성을 제한하려는 것은 아니다.
도면에서 - 달리 명시되지 않는 한 - 동일하고, 기능적으로 동일하고, 동일한 방식으로 작용하는 요소, 특징 및 구성 요소는 각각 동일한 참조 번호로 표시된다.
본 발명의 의미 내에서 객실 모뉴먼트는 승객을 위한 기내식 제공 및/또는 승객이 사용하도록 의도된 항공기 승객 객실의 모든 설비를 포함한다. 화장실 조립체, 승객 좌석 조립체 또는 조리실과 같은 항공기 객실의 이러한 설치는 모뉴먼트라고도 지칭하며 항공기 내에 존재하는 공급 라인을 통해 해당 설치 위치에서 물, 공기, 전기, 데이터 등이 공급된다. 객실 모뉴먼트의 기능은 다양한 전기 데이터 라인 및/또는 전원 공급 라인을 통해 모뉴먼트에 라우팅될 수 있다.
본 발명의 의미 내에서 무인 운송 차량은 이 경우 차량에 적재된 물품을 운송할 목적으로 위치, 네비게이션, 장애물 감지 및 경로 계획을 위해 운송 차량에 통합된 센서 및 소프트웨어의 도움과 같이 사람의 관여나 개입 없이 실질적으로 예를 들어 방향 변경, 가속 또는 제동 조작과 같은 지상 기반 이동 동작을 수행하는 무인 운송 차량을 포함한다.
도 1은 무인 지상 기반 운송 차량(Unmanned Ground-Based Transport Vehicle, UGV)(100)의 외관을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 3은 UGV(100)의 내부에 있는 구성 요소의 개략도를 도시한다. 도 6 내지 도 8은 추가의 UGV(1000)를 도시하고, 여기서 도 6 및 도 7은 UGV(1000) 외관을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 8은 UGV(1000) 내부에 존재하는 구성 요소의 개략도를 도시한다. 도 16은 UGV(100, 1000)의 기능 블록도를 도시한다.
도 16에 예시적으로 도시된 바와 같이, UGV(100, 1000)는 하우징(1, 1001), 적어도 하나의 휠 드라이브(10), 적어도 하나의 휠(13), 컨트롤러(15), 및 복수의 센서(S)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 전기 에너지 저장 디바이스(16) 및 UGV 충전 인터페이스(120)도 제공될 수 있다. UGV(100, 1000)는 운송될 물품을 지탱하도록 구성되고 UGV(100, 1000)의 하우징(1, 1001)에 결합되는 하중 수용 또는 하중 지탱 요소(6)를 적어도 포함한다. 특히, 하중 수용 요소(6)는 예를 들어 결합 상태에서 하우징(1, 1001)에 대해 고정되도록 하우징에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 휠 드라이브(10)는 적어도 하나의 휠(13, 130)에 운동학적으로 결합되고 운송 표면 상에서 UGV(100, 1000)를 이동시키기 위해 휠(13, 130)을 드라이브하도록 구성된다. 또한, 휠 드라이브(10)는 하중 수용 요소(6)에 의해 지지되는 물품을 들어 올리기 위해 하우징(1, 1001)이 하중 지탱 요소(6)와 함께 들어 올려질 수 있도록 적어도 하나의 휠(13, 130)을 편향시키도록 구성될 수 있다.
도 16에서 알 수 있는 바와 같이, 휠 드라이브(10)는 적어도 하나의 휠 서스펜션(14) 및 적어도 하나의 리프팅 모터(11)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 각각의 휠(13, 130)은 개별 휠 서스펜션에 결합될 수 있고 하나 이상의 리프팅 모터(11)는 휠(13, 130)마다 제공될 수 있다. 휠 드라이브(10)의 작동은 예를 들어 센서(S)에 의해 캡처된 센서 데이터에 기초하여 컨트롤러(15)에 의해 제어될 수 있다. 컨트롤러(15), 리프팅 모터(11), 및 필요한 만큼 센서(S)는 예를 들어, 배터리, 축전지, 또는 이와 유사한 것일 수 있는 전기 에너지 저장 디바이스(16)로부터 전기 에너지가 공급될 수 있다. 전기 에너지 저장 디바이스(16)는 UGV 충전 인터페이스(120)를 통해 충전될 수 있다.
컨트롤러(15)는 예를 들어 ASIC, FPGA 또는 임의의 다른 적절한 컴퓨팅 수단 또는 프로세서를 포함할 수 있다. 컨트롤러(15)는 UGV(100)의 휠 드라이브, 센서 및 다른 전자 또는 전기 구성 요소를 제어하고 모니터링하는 역할을 한다.
센서(S)는 예를 들어 주변 열원에 대한 정보를 제공하고 따라서 UGV 부근의 작업자를 보호하는 데 사용될 수 있는 초전 센서(3)를 포함할 수 있다. 예를 들어 레이더 센서, 초음파 센서, 광학 센서, IR 센서, 레이저 센서, 라이더 센서 또는 다른 유형의 센서와 같은 다른 센서, 특히 UGV의 주변에 대한 정보를 캡처하기 위한 환경 센서는 UGV(100, 1000) 상의 서로 다른 위치 및 다른 배열에 제공될 수 있다. 보편성의 제한 없이, 센서(2a 및 2b)가 도 16에 도시되어 있다. 더 선택적으로, 경사 센서(8)가 제공될 수 있다. 환경 감지를 위한 센서는 또한 네비게이션 목적으로 바람직하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(15)는 환경 센서로부터 센서 데이터를 수신하고, 캡처된 센서 데이터에 기초하여 휠 드라이브의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 환경 센서는 조립 라인에서 제품의 조립 진행 상황을 캡처할 수 있다. 예를 들어, 조립 라인에서 물품을 운송하는 동안, 센서는 조립할 제품의 조립 상태를 나타내는 정보를 캡처할 수 있다. 선택적으로, 이미 조립된 물품에 부착된 바코드는 센서에 의해 판독될 수 있고 및/또는 이미지 인식 알고리즘은 캡처된 이미지로부터 제품의 어떤 물품이 이미 조립되었는지 결정할 수 있다. UGV(100)는 캡처되거나 결정된 조립 진행 상황을 중앙 제어 시스템, 예를 들어 서버(미도시)에 송신할 수 있고, 중앙 제어 시스템으로부터 다음으로 어떤 물품이 운송될 것인지에 대한 통지를 수신할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 센서 모듈(미도시)은 물품으로서 하중 수용 요소(6) 상에서 운송될 수 있으며, 센서 모듈은 조립 진행 상황을 캡처하도록 구성되고 및/또는 제품의 품질 표시자를 캡처하도록 구성된 센서 시스템이 장착된다.
UGV(100, 1000)는 단독으로 또는 운송 작업을 수행하기 위한 적어도 하나의 추가 UGV(100, 1000)와 조합하여 사용될 수 있다. 각각의 UGV(100, 1000)는 센서(S)를 포함하기 때문에, 각각의 UGV(100, 1000)는 자율적으로 네비게이션할 수 있다. 다른 UGV(100, 1000)와 조합하여 사용될 때, 각각의 UGV(100, 1000)는 운송될 물품의 인터페이스와 쉽게 결합하기 위해 개별 하중 수용 요소(6)가 장착될 수 있다. 물론, 모든 UGV(100, 1000)에 동일한 유형의 하중 수용 요소(6)가 장착될 수 있다. 선택적으로, UGV(100, 1000)에 의해 캡처된 센서 정보는 예를 들어 컨트롤러(15)의 무선 통신 모듈(15A)을 통해 물품을 함께 운송하는 UGV(100, 1000) 사이에서 공유될 수 있다. 이는 특히 대형 물품이 운송될 때 및 UGV(100, 1000) 중 하나 이상의 환경 센서가 물품에 의해 적어도 부분적으로 가려지는 경우 자율 네비게이션에서 UGV(100, 1000)를 돕는다.
UGV(100, 1000)는 조립 라인, 특히 항공기의 최종 조립 라인에서 운송 작업에 사용될 수 있다. 뛰어난 기동성으로 인해, 예를 들어 UGV(100, 1000)은 전방향 휠(13, 130)을 사용하기 때문에, 조립되는 항공기의 동체 내에서 쉽게 네비게이션할 수 있다. 유사하게, UGV(100, 1000)는 선박, 기차와 같은 다른 대형 제품의 조립 또는 생산 라인의 자재 공급에서 일반적으로 사용될 수 있다. 추가 사용 사례는 차량의 적재 및 하역일 수 있다. 물론, UGV(100, 1000)의 다른 사용 사례도 가능하다. 예를 들어, UGV(100, 1000)는 창고, 슈퍼마켓, 사무실, 실험실, 병원 등과 같은 실내 환경에서 또는 공항, 기차역, 항구, 광산, 등과 같은 실외 환경에서 운송 작업을 수행할 수 있다.
도 1 내지 도 4에 예시적으로 도시된 바와 같이, 본질적으로 UGV(100)는 베이스 플레이트(1c)를 갖는 하우징(1), 및 베이스 플레이트(1c)에 실질적으로 수직인 적어도 하나의 하우징 측벽(1a)을 포함한다. 하우징(1)은, 다른 측면 상에서, 예를 들어, 내부 구성 요소에 대해 폐쇄된 인클로저를 형성하는 하우징(1)을 완성하는 측벽 상에서, 가능하게는 둥근 모서리를 갖는 실질적으로 박스 형상의 구조를 가질 수 있다. 플로우 플레이트(1c)의 리세스(1d)에는 예를 들어 2 개의 서스펜션 암(14A, 14B)을 갖는 휠 서스펜션(14)에 의해 UGV(100) 내부에 매달려 있는 휠(13)이 배치된다.
휠(13)은 예를 들어, 휠(13)의 주 회전축에 대해 경사진 각도로 휠(13)의 외주면 상에서 회전 가능하게 장착된 다수의 배럴(barrel) 형상 롤러를 갖는 소위 메카넘(Mecanum) 또는 일론(Ilon) 휠과 같은 전방향 휠일 수 있다. 롤러는 지면 또는 운송 표면과 접촉한다. 롤러는 경사진 베어링 축을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있다. 이와 같은 휠(13)은 가변 회전 방향 및 가변 회전 속도로 하우징(1) 내부의 휠 드라이브(10)를 통해 드라이브된다. 선택된 회전 방향 및 회전 속도에 따라, 전방향 휠(13)은 바닥면에 평행한 모든 방향으로 이동할 수 있다.
그러나, 대안적으로, 이러한 목적을 위해 지면에 수직인 휠 주행 차축을 회전시키기 위한 제어 가능한 회전 서스펜션을 갖는 개별 조향 휠로서 휠(13)을 실현하는 것이 가능할 수 있다. 예를 들어, 휠(13)은 드라이브 휠의 회전 움직임에 추가하여 추가적으로 활성 수직 축 회전 능력 및 정렬을 가능하게 하는 주행/회전 모듈에 드라이브 휠로서 통합될 수 있다. 이 경우 휠 드라이브는 2 개의 개별 드라이브 모터를 가질 수 있으며, 그 중 하나는 주행/회전 모듈의 드라이브 휠을 드라이브하고 다른 하나는 수직 축을 중심으로 한 정렬에 영향을 준다. 휠 주행 차축과 수직 축을 중심으로 회전하는 능력은 각각의 경우에 무한하므로, 끝 위치 없이 휠을 계속 이동할 수 있다. 대안적으로, UGV(100)의 전방향 이동성을 구현하기 위해, 휠(13)은 또한 전측(all-side) 휠, 즉, 회전축이 휠(13)의 주 회전 축에 직각인 다수의 보조 휠이 있는 주 둘레 표면에 부착된 휠로서 실현될 수 있다.
UGV(100)는 환경 감지를 위한 복수의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하우징(1)의 최상단에는 주변 열원에 대한 정보를 제공하고 UGV 부근에 있는 작업자를 보호하는 데 사용될 수 있는 초전 센서(3)가 부착된다. 예를 들어, 레이더 센서, 초음파 센서, 광학 센서, IR 센서, 레이저 센서, 라이더 센서 또는 다른 유형의 센서와 같은 다른 센서는 상이한 위치 및 상이한 배열로 UGV(100)의 하우징(1)에 통합될 수 있다. 보편성의 제한 없이, 센서(2a 및 2b)는 예로서 도 1 내지 도 4에서 UGV(100)의 상이한 측벽에 나타나 있다.
UGV(100)는 복수의 센서의 감지 파라미터에 기초하는 UGV(100)의 자율적인 위치 및 네비게이션을 위한 컨트롤러(15)를 포함할 수 있다. 컨트롤러(15)는 예를 들어 ASIC, FPGA 또는 임의의 다른 적절한 컴퓨팅 수단 또는 프로세서를 포함할 수 있다. 컨트롤러(15)는 UGV(100)의 휠 드라이브, 센서 및 다른 전자 또는 전기 구성 요소를 제어하고 모니터링하는 역할을 한다.
하우징 측벽(1a) 중 하나 - 도 1 및 2에서 전방을 향하도록 도시됨 - 에는 베이스 플레이트(1c)에 평행하게 연장되는 하나 이상의 홈(5)이 있을 수 있다. 이러한 홈(5)은 하나 이상의 하중 수용 요소(6)를 수용하는 역할을 한다. 도 1은 각각이 외측으로 돌출된 하중 수용 포크(6a, 6b)를 나타내는 2 개의 하중 수용 요소(6a, 6b)를 도시한다. 도 2에서, 확장된 하중 수용 플랫폼 또는 플레이트(6c)로서 단 하나의 하중 수용 요소(6)가 도시된다. 하중 수용 요소(6a, 6b, 6c) 각각은 베이스 플레이트(1c)에 수직으로 연장하는 수직 방향에 대해 물품을 지지하기 위해 실질적으로 균일한 지지 표면(60)을 포함한다. 도 12는 하우징 측벽(1a)으로부터 외측으로 돌출하는 실질적으로 웨지 형상 구성 요소(6d) 형태의 하중 수용 요소(6)를 예시적으로 도시한다. 웨지 형상 구성 요소(6d)는 하우징 측벽(1a)으로부터 외측으로 연장되고 그리고 하우징 측벽(1a)에 대해 경사진 오목의 만곡된 지지 표면(60)을 포함할 수 있다. 따라서, 웨지 형상 구성 요소(6d)의 지지 표면(60)은 수직 방향에 대해 물품을 지지하도록 구성된다. 선택적으로, 웨지 형상 구성 요소(6d)에 추가하여 대응부(61)가 하우징 측벽(1a, 1001a)에 결합될 수 있다. 도 12에 예시적으로 도시된 바와 같이, 대응부(61)는 하우징 측벽(1a, 1001a)을 따라 수직 방향으로 연장될 수 있고 지지 표면(60)에 대향하여 배열된 오목의 만곡된 단부를 포함할 수 있다. 이러한 구성은 도 14에 예시적으로 도시된 바와 같이 파이프(P)의 리프팅 및 운송에 바람직하게 사용될 수 있다. 일반적으로, UGV(1, 1001)의 적어도 하나의 하중 수용 요소(6)는 베이스 플레이트(1c, 1001c)를 가로질러 연장되는 수직 방향에 대해 물품을 지지하기 위한 하중 지지 표면(60)을 포함할 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 12에 추가로 도시된 바와 같이, 하중 수용 요소(6a, 6b, 6c)는 하중 수용 표면(60)에 제공된 미끄럼 방지 특징부, 예를 들어 미끄럼 방지 물질(62)(도 12) 및/또는 홈이 있는 프로파일(도 1 및 도 2)을 가질 수 있다. 상이한 UGV의 하중 지지체 사이의 높이 차를 보상하기 위해 수평에 대해 하중 수용 요소(6)를 기울이거나 경사지게 하는 것이 또한 가능할 수 있다.
홈(5)은 예를 들어 T-프로파일 또는 더브테일 홈일 수 있으며, 여기서 각각의 하중 수용 요소(6a, 6b, 6c)의 T-프로파일 또는 더브테일 텅 레일은 형태 맞춤 방식으로 맞물릴 수 있다. 이를 위해, 텅 레일은 외부로부터 홈(5) 안으로 밀려 들어갈 수 있다. 홈(5)은 베이스 플레이트(1c)에 평행하게 그리고 베이스 플레이트(1c)로부터 서로 다른 거리에서 서로 평행하게 연장되어, 다양한 하중 지지 높이가 운송될 화물에 유연하게 적응될 수 있게 한다. 일반적으로, 적어도 하나의 하중 수용 요소(6)는 하우징 측벽(1a)에 탈착 가능하게 결합된다. 특히, 적어도 하나의 하중 수용 요소(6)는 베이스 플레이트(1c)에 대해, 적어도 수직 방향에 대해 고정되도록 하우징 측벽(1a)에 결합될 수 있다.
공구 캐리어(4a)는 또한 하우징 측벽(1a)에 배열될 수 있다. 공구 캐리어(4a)는 선택적으로 전기 공구 연결부를 가질 수 있으며, 즉, 전력을 공급할 목적으로 연결부는 전기 라인을 통해 예를 들어 하우징(1) 내부의 배터리 또는 축전지와 같은 전기 에너지 저장 디바이스(16)에 연결될 수 있다. 전기 에너지 저장 디바이스(16)는 또한 UGV(100)의 다른 전기 및 전자 구성 요소를 위한 독립적인 전원을 제공할 수 있다. 공구 캐리어(4a)는 예를 들어 공구 캐리어(4a)에 운동학적으로 결합된 캐리어 리프트 모터(미도시)에 의해 베이스 플레이트(1c)에 대해 수직 방향으로 이동할 수 있다.
매우 다양한 공구가 공구 연결부에 부착될 수 있다. 도 2는 예로서 전기 공구 연결부에 연결된 전기적으로 작동되는 흡입 패드(4b)를 예시한다. 흡입 패드(4b)는 예를 들어, 운송될 화물의 평평한 외부 표면에 기대어 있고 흡입 표면과 외부 표면 사이의 진공에 의해 화물의 핸드링을 개선할 수 있는 진공 흡입 패드일 수 있다. 도 9는 수직 방향으로 연장하는 축을 중심으로 회전할 수 있는 공구 캐리어(4a)에 결합된 수평 정지부(4c)를 예시적으로 도시한다. 정지부(4c)는 베이스 플레이트(1c, 1001c)에 평행한 방향에 대해 운송될 물품을 지지하는 데 사용될 수 있다. 예로서, 도 10은 공구 캐리어(4a)에 결합된 수직 정지부 또는 클램프 요소(4d)를 도시한다. 클램프 요소(4d)는 클램프 요소(4d)와 하중 수용 요소(6)의 지지 표면(60) 사이에 물품을 클램핑하는 역할을 할 수 있다. 도 11은 하우징 측벽(1a, 1001a)에 결합된 자석 인터페이스(4e)를 예시적으로 도시한다. 자석 인터페이스(4e)는 측벽(1a, 1000a)에 기계적으로 결합된 캐리어 플레이트(40) 및 공구 캐리어(4a)에 결합된 자석 디바이스(41), 특히 전자석을 포함할 수 있다. 캐리어 플레이트(40)는 예를 들어 하중 수용 요소(6)에 대해 위에서 설명한 것과 동일한 방식으로 T-프로파일 또는 도브테일 홈(5)에 의해 측벽(1a, 10001)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 자석 디바이스(41)는 공구 캐리어(4a)에 기계적으로 및/또는 전기적으로 결합될 수 있다. 따라서, 자석 디바이스(41)는 활성화될 수 있고, 예를 들어 공구 캐리어(4a)에 의해 전기 에너지가 공급되고, 선택적으로 공구 캐리어(4a)에 의해 캐리어 플레이트(40)에 대해 특히 수직 방향으로 이동될 수 있다. 또한, 도 12는 예로서 공구 캐리어(4a)에 결합되는 대응부(62)를 도시한다. 공구에 대한 추가 예는 조작기, 예를 들어 물품의 그립핑 및 회전과 같은 물품의 조작을 가능하게 하는 조작기 암을 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4에 예시적으로 도시된 바와 같이, 2 개의 리프팅 모터(11)가 하우징(1) 내부에 제공되어, 화물이 하중 수용 요소(6)에 적재된 후 화물 또는 물품을 들어 올릴 수 있다. 이러한 리프팅 모터(11)는 휠 서스펜션 암(14A, 14B)을 하우징(1)에 대해 베이스 플레이트(1c)에 수직인 방향, 즉 수직 방향으로 편향시키도록 구성된다. 예를 들어, 리프팅 모터(11)가 휠 서스펜션 암(14)을 톱니 나사형 로드(12)의 경로를 따라 위아래로 시프팅하고 그에 따라 전방향 휠(13)을 리세스(1c)로부터 수축시키거나 연장시킬 수 있도록, 휠 서스펜션 암(14A, 14B)은 2 개의 리프팅 모터(11)에 결합된 2 개의 톱니 나사형 로드(12)를 통해 하우징(1)에 연결될 수 있다. 리프팅 모터(11)는 예를 들어 스테퍼 모터 또는 서보 모터와 같은 전기 모터일 수 있다. 도 1 내지 도 4에 예시적으로 도시된 UGV(100)는 정확히 하나의 휠(13)을 포함한다. 하나의 휠 서스펜션(14)과 2 개의 리프팅 모터(11)를 포함하는 하나의 휠 드라이브(10)가 이 휠(13)에 제공된다. 일반적으로, 또한 하나 이상의 휠이 제공되는 경우에, 휠 드라이브(10)는 휠 당 적어도 하나의 휠 서스펜션(14) 및 휠 당 적어도 하나의 리프팅 모터(11)를 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 리프팅 모터(11)는 수직 방향으로 하우징에 대해 상기 휠을 편향시키기 위해 하나의 휠에 운동학적으로 결합되어 있다.
리프팅 모터(11)의 2 가지 가능한 작동 상태는 도 4의 시나리오 (A) 및 (B)에 나타나 있으며, 먼저 시나리오 (A)에서 전방향 휠(13)이 하우징(1) 내부에 완전히 또는 거의 완전히 수용되도록, 즉 바닥으로부터 베이스 플레이트(1c)의 거리가 0이거나 적어도 매우 작도록, 휠 서스펜션(14)은 톱니 나사형 로드(12)의 상단에 위치한다. 리프팅 모터(11)의 작동에 이어, 전방향 휠(13)이 리세스(1d) 밖으로 이동하고 하우징(1) 밖으로 아래쪽으로 이동하도록 휠 서스펜션(14)은 회전 운동에 의해 톱니 나사형 로드(12)를 따라 아래쪽으로 이동되어, 전체 하우징(1)은 시나리오 (B)에서 최대 리프팅 높이에 도달할 때까지 바닥으로부터 들어 올려진다.
UGV(100)의 컨트롤러(15)는 제 1 UGV(100)의 컨트롤러(15)가 제 2 UGV(100)의 컨트롤러(15)와 데이터를 교환할 수 있는 무선 통신 모듈(15A)(도 16)을 포함할 수 있다. 특히, 서로 다른 UGV(100)은 선두 차량의 컨트롤러(15)가 무선 통신을 통해 추종 차량의 컨트롤러(15)에 연결되고 추종 차량의 움직임을 제어하고 모니터링할 수 있도록 선두 차량("마스터") 또는 추종 차량("슬레이브")으로 각각 지정될 수 있다. 예를 들어, 센서(S)에 의해 캡처된 센서 데이터는 무선 통신 모듈(15A)을 통해 UGV(100) 간에 공유될 수 있다.
이것은 예를 들어 협력적으로 작동하는 UGV(100) 집단을 사용할 수 있는 객실 모뉴먼트를 운송하는 방법에 바람직하게 사용될 수 있다. 이 경우, 먼저, 적어도 3 개의 UGV(100) - 예를 들어 도 1 내지 도 4에 도시되고 설명된 바와 같은 UGV(100) - 는 객실 모뉴먼트의 외주 주위에 분포된다. 바람직하게는, 각각이 하나의 휠을 갖는 4 개의 UGV는 탑재 하중과 관련하여 특별히 배열된 배치로 배열된다. 객실 모뉴먼트는 UGV(100)의 리프팅 모터(11)에 의해 조정된 움직임으로 객실 모뉴먼트가 들어 올려질 수 있도록 UGV(100)의 하중 수용 요소에 적절한 방식으로 배치된다. 이렇게 들어 올려진 객실 모뉴먼트는 예를 들어 최종 조립 라인 내에서 적어도 3 개의 UGV(100)의 전방향 휠(13)의 협력 제어에 의해 배송 지점에서 최종 조립 위치로 이동될 수 있다.
UGV의 협동 이동에서, 적어도 3 개의 UGV(100) 중 하나가 선두 차량의 역할을 할 수 있다. 선두 차량의 컨트롤러(15)는 무선 통신을 통해 다른 UGV(100)의 컨트롤러(15)와 통신하고, 추종 차량에 이동 명령을 내릴 수 있다.
도 5에는 객실 모뉴먼트를 들어 올리는 동안의 UGV(100)의 3 개의 하중 수용 상황 (I), (II) 및 (III)에 대한 개략도이다. 상황 (I)에서, UGV(100)는 승객 좌석 조립체(20)를 들어 올릴 수 있다. 이를 위해, 각각이 경사면에 미끄럼 방지 물질을 갖는 지지 웨지(7a, 7b)가 하중 수용 요소 또는 UGV(100)의 하중 수용 요소에 배치될 수 있다. 따라서 UGV(100)는 또한 예를 들어 승객 좌석 조립체(20)의 크로스 부재(21)와 같은 경사진 바닥면을 직선으로 그리고 기울어짐 없이 수용할 수 있다.
상황 (II)에서, 다른 UGV(100)는 하중 수용 플랫폼(6c) 상에 승객 좌석 조립체(20)를 수용한다. 승객 좌석 조립체(20)의 바닥면은 이 지점에서 직선형 마운팅 바(22)를 갖기 때문에 여기서 더 이상의 지지 웨지는 필요하지 않다.
화장실 조립체(30)의 경우, UGV(100)의 공구 캐리어(4a)의 공구 연결부는 - 상황 (III)의 예로서 도시된 바와 같이 - 화장실 도어(33)를 갖는 화장실 조립체의 측벽(31)에서 연결부 인터페이스(32)에 맞물리게 하는데 그리고 전기 공급 신호를 공급하는데 사용될 수 있다. 이를 통해 예를 들어 운송 중에 조립체의 기능을 제어하고 필요한 경우 체크할 수 있다.
물론, 위에서 설명한 방법은 항공기의 객실 모뉴먼트를 운송하는 것에 한정되지 않는다. 도 13 및 도 14에 예시적으로 도시된 바와 같이, 이 방법에 따라 다른 물품이 운송될 수 있다. 도 13은 4 개의 UGV(100, 1000)(도 13에서는 3 개만 볼 수 있음)에 의해 리프팅 및 운송되는 팔레트(C)를 예시적으로 도시한다. 팔레트(C)에는 도 13에 예시적으로 도시된 바와 같이 차량용 도어와 같은 물품이 적재될 수 있다. 도 14는 4 개의 UGV(100, 1000)(도 14에서는 3 개만 볼 수 있음)에 의해 파이프(P)를 리프팅 및 운송하기 위해 위에서 설명한 방법을 사용하는 것을 예시적으로 도시한다.
도 6 내지 도 8은 4 개의 휠(130)의 배열을 갖는 UGV의 실시형태(1000)를 도시한다. 모든 방향에서의 UGV(1000)의 이동성은 UGV(1000)가 4 개의 특별히 배열된 메카넘 휠을 갖고 있다는 사실에서 비롯된다. 지면에 수직인 휠 주행 차축을 회전시키기 위한 제어 가능한 회전 서스펜션을 가진 개별 조향 휠을 UGV에 제공하는 것도 가능할 수 있다. 일반적으로, UGV(100)는 4 개의 전방향 휠을 포함할 수 있다. UGV(1000)의 필수 요소 및 작동 모드는 베이스 플레이트(1001c) 및 마찬가지로 제공되는 베이스 플레이트(1001c)에 수직인 적어도 하나의 하우징 측벽(1001a)을 실질적으로 갖는 하우징(1001)과 함께 도 1 내지 도 5와 관련하여 설명된 UGV(100)의 것과 본질적으로 동일하다. 측면의 나머지 부분, 즉 내부 구성 요소를 위한 폐쇄된 인클로저를 형성하도록 하우징(1000)을 완성하는 측벽 상에서, 하우징(1000)은 예를 들어, 둥근 모서리를 가질 수 있는 실질적으로 박스 형상 구조를 가질 수 있다. 베이스 플레이트(1001c)의 리세스 또는 리세스들(1001d)에는 UGV 내부의 휠 서스펜션(14)에 의해 매달린 4 개의 휠(130)이 배열된다. 이러한 설계는, 예를 들어, 운송될 물품의 하중이 UGV의 하나의 휠을 통해서뿐만 아니라 복수의 휠을 통해, 따라서 복수의 하중 적용 지점을 통해 운송 표면에 전달되는 경우 바람직하다. 이는 특히 운송 표면이 항공기의 바닥 플레이트이기도 하고 이 표면에 과도한 하중이 가해지지 않아야 하는 경우에 바람직할 수 있다.
도 7에서 휠(130)은 리프팅 모터에 의해 하강 또는 수축될 수 있는 것으로 도시되어 있다. 이 경우 2 개의 차축에 배치하는 것이 가능하지만, 휠은 예를 들어 각각의 휠에 제공된 휠 서스펜션(14)의 도움으로 개별적으로 제어되거나 상승 및 하강될 수도 있다. 도 7은 다양한 작동 상태를 도시한다. 따라서, 시나리오(A)에서 도 7은 수축된 휠(130)을 도시하고, 시나리오(B)에서 도 7은 확장된 휠(130)을 도시하고, 도 7의 시나리오(C) 및 (D)는 동시에 다른 차축 상의 휠(130)이 확장될 때 수축된 전방 또는 후방 휠(130)을 도시한다. 휠(130)의 이러한 차축 방식 또는 휠 방식 상승 또는 리프팅은 바닥 또는 운송 표면의 고르지 않은 부분을 통과할 때, 예를 들어 문턱 또는 갭을 통과할 때 바람직할 수 있다. 특히, 베이스 플레이트(1001c)가 기본적으로 수평을 유지하도록 휠에 결합되는 리프팅 모터(11)가 제어될 수 있다. 도 16에 개략적으로 도시된 바와 같이, UGV(1000)는 미리 정의된 기준 방향, 즉 중력 방향에 대한 베이스 플레이트(1001c)의 경사를 캡처하도록 구성된 경사 센서(8)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 경사 센서(8)는 3 개의 수직 축을 따라 가속도를 측정하는 3 개의 전자 가속도 센서를 포함할 수 있다. UGV(1000)의 컨트롤러(15)는 측정 또는 캡처된 베이스 플레이트(1001c)의 경사를 수신하고, 기준 방향에 대한 베이스 플레이트(1001a)의 기준 방향이 미리 정해진 범위 내로 유지되도록 휠(130)에 결합된 리프팅 모터(11)를 제어한다. 선택적으로, 협력적으로 제어되는 UGV(1000)의 집단이 물품을 운송하는 데 사용되는 경우, UGV(1000)는 베이스 플레이트의 경사 및 추가로 각각의 휠(130)의 리프팅 값을 서로 통신할 수 있으며, 여기서 선두 UGV의 컨트롤러(15)는 UGV(1000)의 하중 수용 요소(6)와의 접촉으로 인한 기준 방향에 대한 물품의 경사가 미리 정의된 범위 내에서 유지되도록, 각각의 UGV(1000)의 리프팅 모터(11)를 제어하기 위한 제어 명령을 UGV(1000) 집단 중 각각의 UGV(1000)에 발행하도록 구성되어 있다.
도 8은 UGV(1000) 내부의 상세도를 도시한다. 하우징(1001) 내부에서, 드라이브 메커니즘 또는 휠 드라이브(10) 및 리프팅 및 하강 메커니즘 또는 휠 서스펜션(도 8에서는 생략)은 컴팩트한 디자인으로 배열된다. 또한 UGV(1000)가 독립적으로 이동할 수 있도록 하는 에너지 저장 디바이스가 제공된다.
위에서 이미 논의한 바와 같이, 협력적으로 작용하는 UGV 집단을 사용하는 방법으로 다양한 물품이 운송될 수 있다. 이 방법은 휠(13, 130)의 개수에 상관없이 위에서 설명한 모든 종류의 UGV(100, 1000)에 의해 수행될 수 있다. 하나 이상의 휠(130)를 갖는 UGV(1000)가 사용될 때, 적어도 2 개의 UGV(1000) - 예를 들어, 도 6 내지 도 8 또는 도 9 내지 도 12에 도시되고 설명된 바와 같은 UGV(100) - 는 예를 들어 객실 모뉴먼트와 같은 물품의 외주 주위에 분포된다. 물품은 UGV(1000)의 리프팅 모터(11)에 의해 조정된 움직임으로 객실 모뉴먼트를 들어 올릴 수 있도록 UGV(1000)의 하중 수용 요소(6)에 적절한 방식으로 배치된다. 특히, 휠(13)은 수직 방향으로 베이스 플레이트(1001c)에 대해 편향된다. 그 다음, 이렇게 들어 올려진 물품은 예를 들어 최종 조립 라인 내에서 적어도 2 개의 UGV(1000)의 전방향 휠(130)의 협력 제어에 의해 배송 지점에서 최종 조립 위치로 이동될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같은 방법은, 예를 들어, 2 개 이상의 UGV(100, 1000)를 포함하는 무인 운송 시스템(UTS, 200)에 의해 수행될 수 있다. 도 15는 4 개의 UGV(100, 1000) 및 베이스 스테이션(210)을 포함하는 UTS(200)를 개략적으로 도시한다. 물론, 4 개 이하의 다른 UGV(100, 1000)가 제공될 수도 있다. UGV(100, 1000)는 위에서 설명한 바와 같이 구성될 수 있다. 베이스 스테이션(210)은 전류 공급기(230), UGV(100, 1000)를 충전하기 위한 적어도 하나의 전기 충전 인터페이스(220), 및 선택적인 공구 교환기(240)를 포함할 수 있다.
충전 인터페이스(230)는 UGV(100, 1000)가 주행 및 주차할 수 있는 충전 플레이트(221), 및 충전 플레이트(221) 아래에 배열되거나 충전 플레이트(221)에 통합된 충전 인덕터 코일(222)을 포함할 수 있다. 충전 인터페이스(220)는 베이스 스테이션(210)의 전류 공급부(230)에 전기적으로 연결된다. 선택적으로, 컨트롤러(미도시)는 충전 인터페이스(230)의 동작을 제어하기 위해 제공될 수 있다.
UGV(100, 1000)는 도 16에 개략적으로만 도시된 UGV 충전 인터페이스(120)를 포함할 수 있다. 일반적으로 UGV 충전 인터페이스(120)는 베이스 스테이션(220)의 충전 인터페이스(230)에 연결되도록 구성된다. 선택적으로, UGV 충전 인터페이스(120)는 베이스 스테이션(220)의 충전 인터페이스(230)에 자율적으로 연결되도록 구성된다. 예를 들어, UGV 충전 인터페이스(120)는 UGV 충전 인터페이스(120)의 하우징의 베이스 플레이트(1c, 1001d) 상에 배열되거나 통합된 수신 인덕터 코일(미도시)을 포함할 수 있다. 전기 에너지 저장 디바이스(14)를 충전하기 위해, UGV는 단순히 베이스 스테이션의 충전 플레이트 위로 드라이브될 수 있다. 따라서, 충전은 매우 간단한 방식으로 자율적으로 수행될 수 있다.
선택적 공구 교환기(220)는 다양한 공구, 예를 들어 흡입 패드(4b)(도 2), 정지 요소(4c)(도 9), 클램프 요소(4d)(도 10), 자석 인터페이스(4e)(도 11), 대응부(62)(도 12) 등을 보유하는 매거진을 포함할 수 있다. 운송 시스템(200)의 UGV(100, 1000)는 공구 교환기(220)로 자율적으로 드라이브하고 각각의 공구를 자신의 공구 캐리어에 결합할 수 있다.
전술한 상세한 설명에서, 프레젠테이션의 엄격성을 개선하기 위해 다양한 특징이 하나 이상의 예에서 결합되었다. 그러나 이 경우 위의 설명은 단지 예시적인 것이며 제한적인 것이 아님을 분명히 해야 한다. 이는 다양한 특징 및 예시적인 실시형태의 모든 대안, 수정 및 균등물을 포괄하는 역할을 한다. 당업자에게는 그들의 기술적 지식으로 인해 많은 다른 예가 위의 설명을 고려할 때 즉각적이고 직접적으로 자명할 것이다.
예시적인 실시형태는 본 발명의 기초가 되는 원리 및 실제로 가능한 응용을 가장 잘 설명하기 위해 선택되고 설명되었다. 이를 통해 전문가는 의도된 목적과 관련하여 최적의 방식으로 본 발명 및 다양한 실행 예를 수정하고 사용할 수 있다. 청구범위 및 명세서에서 "포함하는" 및 "갖는"이라는 용어는 해당 용어 "구성하는"에 대한 중립적 언어 용어로서 사용된다. 또한, "하나"라는 용어의 사용은 원칙적으로 이러한 설명된 특징 및 구성 요소의 복수를 배제하려는 의도가 아니다.

Claims (19)

  1. 무인 지상 기반 운송 차량(Unmanned Ground-based transport Vehicle, UGV)(100; 1000)으로서,
    베이스 플레이트(1c; 1001c) 및 상기 베이스 플레이트(1c; 1001c)에 실질적으로 수직인 적어도 하나의 하우징 측벽(1a; 1001a)을 갖는 하우징(1; 1001)과,
    상기 하우징(1; 1001) 내에 배열된 적어도 하나의 휠 드라이브(10)와,
    상기 적어도 하나의 휠 드라이브(10)에 결합되고 상기 베이스 플레이트(1c; 1001c) 내의 리세스(1d; 1001d)에 배열되는 적어도 하나의 휠(13; 130)과,
    상기 UGV(100; 1000)의 환경을 감지하는 복수의 센서(2a; 2b; 3)와,
    상기 복수의 센서(2a; 2b; 3)의 감지 파라미터에 기초하여 상기 UGV(100; 1000)의 자율적 위치 및 네비게이션을 위한 컨트롤러(15)와,
    상기 하우징 측벽(1a; 1001a)에 결합되고 상기 하우징 측벽(1a; 1001a)으로부터 외측으로 연장되는 적어도 하나의 하중 수용 요소(6) - 상기 적어도 하나의 하중 수용 요소(8)는 상기 베이스 플레이트(1c; 1001c)를 가로질러 연장되는 수직 방향에 대해 물품을 지지하기 위한 하중 지지 표면(60)을 포함함 -
    를 포함하는, 무인 지상 기반 운송 차량(UGV)(100; 1000).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 하중 수용 요소(6)는 상기 베이스 플레이트(1c; 1001c)에 실질적으로 평행하게 연장되는,
    UGV(100; 1000).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 하중 수용 요소(6)는 적어도 상기 수직 방향에 대해 상기 베이스 플레이트(1c; 1001c)에 대해 고정되도록 상기 하우징 측벽(1a; 1001a)에 결합되는,
    UGV(100; 1000).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 하중 수용 요소(6)는 상기 하우징 측벽(1a; 1001a)에 탈착 가능하게 결합되는,
    UGV(100; 1000).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 하우징 측벽(1a; 1001a)은, 상기 베이스 플레이트(1c; 1001c)에 평행하게 연장되고 형태 맞춤 방식으로 상기 적어도 하나의 하중 수용 요소(6)의 T-프로파일(T-profile) 또는 더브테일 텅 레일(dovetail tongue rail)을 수용하도록 구성되는 적어도 하나의 T-프로파일 또는 더브테일 홈(dovetail groove)(5)을 포함하는,
    UGV(100; 1000).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기 공구 연결부를 갖는 공구 캐리어(4a)가 상기 적어도 하나의 하우징 측벽(1a; 1001a)에 배열되는,
    UGV(100; 1000).
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전기 공구 연결부에 연결되는 전기적으로 작동 가능한 흡입 패드(4b)를 더 포함하는,
    UGV(100; 1000).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 휠 드라이브(10)는 적어도 하나의 휠 서스펜션(14) 및 적어도 하나의 리프팅 모터(11)를 포함하고, 각각의 휠(13)은 하나의 휠 서스펜션(14) 상에 매달려 있고, 상기 적어도 하나의 리프팅 모터(11)는 각각의 휠(13; 130)에 제공되고, 각각의 리프팅 모터(11)는 상기 휠(13; 130)을 상기 수직 방향으로 하우징(1; 1001)에 대해 편향하도록 하나의 휠(13; 130)에 운동학적으로 결합되는,
    UGV(100; 1000).
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 휠 서스펜션(14)은 상기 휠(13)에 제공된 2 개의 리프팅 모터(11)에 결합된 2 개의 톱니 나사형 로드(12)를 통해 상기 하우징(1)에 연결된 2 개의 휠 서스펜션 암(14A; 14B)을 포함하는,
    UGV(100; 1000).
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 UVG(1000)는 적어도 2 개의 휠(13) 및 미리 정의된 기준 방향 즉, 중력 방향에 대한 상기 베이스 플레이트(1001c)의 경사를 캡처하도록 구성된 경사 센서(8)를 포함하고, 상기 컨트롤러(15)는 상기 기준 방향에 대한 상기 베이스 플레이트(1001a)의 경사가 미리 정의된 범위 내에서 유지되도록 상기 휠(13)에 결합된 상기 리프팅 모터(11)를 제어하도록 구성되는,
    UVG(1000).
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 UGV(1000)는 4 개의 휠 드라이브에 결합되는 정확히 4 개의 휠(130)을 포함하고, 각각의 휠(13)은 베이스 플레이트(1001c) 내의 하나의 리세스(1001d)에 배열되는,
    UGV(1000).
  12. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 UGV(100)는 상기 휠 드라이브에 결합되고 상기 베이스 플레이트(1c) 내의 리세스(1d)에 배열되는 정확히 하나의 휠(13)을 포함하는,
    UGV(100).
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨트롤러(15)는 하나의 UGV(100; 1000)의 컨트롤러(15)가 다른 UGV(100)의 컨트롤러(15)와 데이터를 교환하도록 구성되는 무선 통신 모듈(15A)을 갖는,
    UGV(100; 1000).
  14. 무인 운송 시스템(200)으로서,
    제 13 항에 따른 복수의 UGV(100; 1000)를 포함하고, 상기 복수의 UGV(100) 중 하나가 선두 차량의 역할을 수행하고, 상기 선두 차량의 컨트롤러(15)는 무선 통신을 통해 복수의 UGV(100) 중 나머지의 컨트롤러(15)에 연결되고 복수의 UGV(100) 중 나머지의 움직임을 제어하도록 설계되는,
    무인 운송 시스템(200).
  15. 제 14 항에 있어서,
    전기 충전 인터페이스(220)를 포함하는 베이스 스테이션(210)을 더 포함하고, 상기 UGV(100; 1000)는 전기 에너지 저장 디바이스(16) 및 상기 전기 에너지 저장 디바이스(16)를 충전하기 위해 상기 베이스 스테이션(210)의 상기 전기 충전 인터페이스(220)에 결합되도록 구성된 UGV 충전 인터페이스(120)를 포함하는,
    무인 운송 시스템(200).
  16. 협력적으로 작동하는 무인 지상 기반 운송 차량(Unmanned Ground-based transport Vehicle, UGV)(100; 1000)의 집단을 사용하여 물품, 예를 들어 특히 항공기의 객실 모뉴먼트(cabin monument)를 운송하는 방법으로서,
    상기 물품의 외주 둘레에 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 2 개의 UGV(100; 1000)를 배치하는 단계와,
    상기 UGV(100)의 하중 수용 요소(6)를 이용하여 상기 물품을 들어 올리는 단계와,
    상기 적어도 2 개의 UGV(100)의 휠(13)를 협력적으로 제어함으로써 상기 들어 올려진 물품을 이동시키는 단계
    를 포함하는, 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 적어도 2 개의 UGV(100; 1000) 중 하나는 선두 차량의 역할을 수행하고, 상기 선두 차량의 컨트롤러(15)는 무선 통신을 통해 복수의 UGV(100) 중 나머지의 컨트롤러(15)에 연결되고 상기 적어도 2 개의 다른 UGV(100; 1000)의 움직임을 제어하도록 설계되는,
    방법.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    경사 센서(8)에 의해 기준 방향에 대한 각각의 UGV(1000)의 하우징(1)의 베이스 플레이트(1c)의 경사를 캡처하는 단계와,
    상기 베이스 플레이트(1001c)의 경사가 미리 정해진 범위 내에 있도록 상기 베이스 플레이트(1001c)에 대한 각각의 UGV(100)의 휠(13)의 편향을 제어하는 단계와,
    모든 UGV(1000)의 베이스 플레이트(1001c)가 공통 평면에 위치되도록 상기 베이스 플레이트(1c)에 대한 모든 UGV(1000)의 휠(13)의 편향을 협력적으로 제어하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  19. 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 항공기 조립 시설의 최종 조립 라인에서 화장실 조립체, 승객 좌석 조립체 또는 조리실을 운송하는 데 사용되는,
    방법.
KR1020217027389A 2019-02-26 2020-02-26 무인 지상 기반 운송 차량 및 물품 운송 방법 KR20210145131A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019202558.7A DE102019202558A1 (de) 2019-02-26 2019-02-26 Unbemanntes bodengebundenes transportfahrzeug und verfahren zum transportieren von kabinenmonumenten
DE102019202558.7 2019-02-26
DE102019124706.3 2019-09-13
DE102019124706 2019-09-13
PCT/EP2020/054990 WO2020173982A1 (en) 2019-02-26 2020-02-26 Unmanned ground-based transport vehicle and method for transporting items

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210145131A true KR20210145131A (ko) 2021-12-01

Family

ID=69780148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217027389A KR20210145131A (ko) 2019-02-26 2020-02-26 무인 지상 기반 운송 차량 및 물품 운송 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220024738A1 (ko)
EP (2) EP3931656B1 (ko)
JP (1) JP2022523523A (ko)
KR (1) KR20210145131A (ko)
CN (1) CN113692559A (ko)
ES (1) ES2941784T3 (ko)
WO (1) WO2020173982A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102608350B1 (ko) * 2023-04-27 2023-12-01 (주)시스콘 무인 운반차 동시 제어 방법 및 시스템

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11676492B2 (en) * 2019-08-30 2023-06-13 Kabushiki Kaisha Toshiba System and method for cooperative robotics
EP4015357A1 (en) 2020-12-15 2022-06-22 Fq Ip Ab Navigator
EP4244174A1 (en) * 2022-02-04 2023-09-20 Fq Ip Ab Self propelled adaptor unit and system for intralogistics comprising an adaptor
NO20220905A1 (en) * 2022-08-24 2024-02-26 Wheel Me As System for mounting and releasing a wheel to and from a wheel support

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4702744B2 (ja) 2005-10-20 2011-06-15 株式会社Ｉｈｉ ガタ・すべりを有する把持機構をもった複数ロボットによる協調搬送システム及び方法
EP2213815A1 (en) 2007-10-29 2010-08-04 IHI Transport Machinery Co., Ltd. Object moving apparatus
WO2014007729A1 (en) * 2012-07-05 2014-01-09 Husqvarna Ab Modular robotic vehicle
US9895741B2 (en) * 2014-07-09 2018-02-20 The Boeing Company Utility fixture for creating a distributed utility network
US9921582B2 (en) 2016-04-20 2018-03-20 GM Global Technology Operations LLC Reconfigurable automated guided vehicle system
CN108946586A (zh) * 2018-09-14 2018-12-07 浙江斐尔德智能设备有限公司 多功能型自动导引运输车

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102608350B1 (ko) * 2023-04-27 2023-12-01 (주)시스콘 무인 운반차 동시 제어 방법 및 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
EP3931656B1 (en) 2023-02-22
JP2022523523A (ja) 2022-04-25
CN113692559A (zh) 2021-11-23
EP3931656A1 (en) 2022-01-05
US20220024738A1 (en) 2022-01-27
ES2941784T3 (es) 2023-05-25
EP4194990A1 (en) 2023-06-14
WO2020173982A1 (en) 2020-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20210145131A (ko) 무인 지상 기반 운송 차량 및 물품 운송 방법
EP3510358B1 (en) Automated guided vehicle
CN109625123B (zh) 一种拼接式搬运车辆、搬运系统和搬运方法
EP3660619B1 (en) Two wheel automatic guided vehicles used in combination
EP3653345B1 (en) Two wheel automatic guided vehicle
CN104111657A (zh) 一种可全向行驶的自动导航小车
CN113924265B (zh) 自主全向驱动单元
US11447025B2 (en) Vehicle transport system
CN112977670A (zh) 全方向台车运输机构
CN114803952B (zh) 具有高地形适应性的可协作搬运机器人及协作搬运方法
WO2019028060A2 (en) MULTI-ROBOT SYSTEM AND INTERMODAL TRANSPORT METHOD OF CONTAINERS
US11383383B2 (en) Vehicle transport apparatus
JP7364764B2 (ja) 車両搬送装置
US20230271657A1 (en) An Autonomous Mobile System, For Use In An Industrial Plant As A Reconfigurable Operating System
EP3944930B1 (en) Unmanned ground-based hygiene maintenance vehicle and method for improving hygiene conditions
JP2012188914A (ja) 物体移動装置
CN116601072A (zh) 导航器
CN110667713B (zh) 自驱物流移动平台
US20210354924A1 (en) Navigator for Intralogistics
CN211196413U (zh) 自驱物流移动平台及其万向轮装置
WO2023037493A1 (ja) 自動移動装置及び配送システム
JP2012121677A (ja) 物体移動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination