SE501477C2 - Förfarande och anordning för styrning av AGV för val av väg vid övergång mellan skilda, icke fast relaterade arbetsområden - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 501 477 2 den mobila lastytan. Först när AGV övergått till den mobila lastytan kommer navigeringen, inklusive positionsbestäm- ningen av AGV, att åstadkommas med hjälp av ett flertal referensorgan inne i lastytan.

Det kända systemet måste för sin funktion betrakta det mobila arbetsområdet eller rummet som en del av det fasta arbetsområdet eller rummet, dvs det mobila rummet måste ha en till det fasta rummet fixerad orientering så, att det mobila rummet bildar en del av det fasta rummet.

Det ovan beskrivna kända systemet tolererar visserligen vissa smärre avvikelser från en idealposition, men kräver i praktiken att det mobila rummet måste positioneras med hög noggrannhet. Förändring av det mobila rummets läge under pågående lastning och lossning kan innebära att detta faller utanför systemets toleranser. Dessa nackdelar innebär således behov av tid för lägesanpassning och/eller kostnader för särskild anpassningsutrustning. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att framtaga ett förfarande och en anordning, medelst vilka ovanstående olägenheter undanröjes så att avsevärt större positions- avvikelser och vinkelavvikelser mellan olika arbetsområden eller rum för AGV, tolereras, varigenom behov av särskilda anordningar för att. möjliggöra automatisk lastning och lossning bortfaller.

Nämnda ändamål uppnås medelst ett förfarande och en anordning enligt föreliggande uppfinning, vilkas känne- tecken framgår av efterföljande patentkrav 1 respektive 2.

Uppfinningen skall i det följande närmare förklaras med ett utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka 10 15 20 25 30 35 501 477 3 Fig 1 schematiskt visar en omlastningsterminal för gods, vid vilken förfarandet och anordningen enligt uppfinningen utnyttjas och Fig 2 visar i större skala en AGV och en lastenhet under pågående lastning eller lossning.

Det i figur 1 visade exemplet utgöres av en omlastnings- terminal för gods som på konventionellt vis uppvisar ett magasin 1 för in- eller urlastning av styckegods och ett framför magasinet lämpligen i plan med magasinets golv befintligt fast arbetsområde i form av en lastbrygga 2 och en lastramp 20 med en nivå som är förhöjd i förhållande till ett uppställningsområde 3 för mobila lastenheter 4, 5, 6, exempelvis containers. Dessa är uppställda så att varje containers lastyta 7 huvudsakligen befinner sig i samma plan som terminalens arbetsområde 2. I anläggningen ingår ett eller flera automatiskt styrda fordon (AGV) 8, som är inrättade att utan bemanning på fordonet förflytta sig mellan magasinet 1 och den för lossning eller lastning aktuella lastenheten 5. AGVs styr- och navigeringssystem är av en typ som är i princip känd och utnyttjar i AGV's omgivning belägna identitetlösa referenspunkter för sin navigering av AGV i sitt verksamhetsområde. Ett exempel på ett sådant system beskrives och visas i den svenska patent- skriften med publiceringsnr 451 770. Systemet utnyttjar exempelvis en på AGV belägen roterande laser 9, som sveper över AGVs arbetsområden huvudsakligen i ett plan parallellt med AGVs förflyttningsplan, såsom det fasta arbetsområdet eller rummet 2 eller det mobila arbetsområdet eller rummet 7. Inom dessa arbetsområden eller rum 2, 7 kan således AGV automatiskt förflytta sig och utföra lastnings- och lossningsarbete eller annan aktivitet. I anslutning till det fasta arbetsområdet eller rummet 2, exempelvis innanför och utanför magasinets 1 vägg 10, placeras identitetlösa referensorgan, som således saknar egen identitet exempelvis 10 15 20 25 30 35 501 477 4 i form av enkla reflektorer, för AGVs navigering över arbetsområdet 2.

För AGVs 8 övergång mellan de olika arbetsområdena eller rummen, dvs lastytan 2 för terminalen och den mobila lastytan 7, som för tillfället skall lastas eller lossas, har framtagits ett förfarande och en anordning enligt uppfinningen, som består i att AGV själv bestämmer det andra rummets position och orientering relativt det rum, i vilket den befinner sig, när den fortfarande befinner sig inom sitt första arbetsområde 2, dvs terminalens lastyta, med hjälp av minst två identitetlösa referensorgan 11, 12, som tillhör den mobila lastenheten 5, dvs är till sin position fast relaterade till lastytan 7. II det valda exemplet visas två referensorgan, vilket i princip funge- rar, dock rekommenderas i praktiken tre eller flera referensorgan. Som bättre framgår av figur 2 kan referen- sorganen 11, 12 vara anbragta i anslutning till gångjärnen 13, 14 för lastenhetens 5 luckor 16, 17. När luckorna är stängda, avskärmas referensorganen 11, 12, så, att AGVs 8 navigationsanordning ej detekterar referensorganen 11, 12.

I det valda exemplet med optisk laser och reflektorer såsom referensorgan utsänder den på AGV 8 belägna lasern 9 en svepande stråle, där detekteringen sker vid reflexion i referensorganen 11, 12, som har en lämplig placering och utsträckning i höjdled så, att den svepande strålen träffar de identitetlösa reflektorerna. Den i navigeringssystemet ingående datorn mäter vid upprepade tillfällen under gång mot den mobila lastenheten vinklarna i reflektionsögon- blicken mot reflektorerna, varur lastenhetens/rummets position och orientering bestämmes med tidsmellanrum och AGV styres i förhållande till den nu kända positionen hos den mobila lastenheten.

Styrningen av AGV för övergång från det fasta arbetsområdet eller rummet 2 till det mobila arbetsområdet eller rummet 10 15 20 25 30 35 501 477 5 7 baseras på en av navigeringssystemet utförd beräkning av det mobila arbetsområdets 7 läge relativt det fasta arbetsområdet 2 med avseende på avstånd och vinkel.

Systemet baserar AGV's navigering över det fasta arbets- området 2 på ett fast koordinatsystem, medan referensorgan- en 11, 12 definierar ett annat med det mobila arbetsområdet 7 fast koordinatsystem. Genom AGV's kännedom om position och vinkel hos lastenheten 5 i det fasta arbetsområdets koordinatsystem då nämnda referensorgan 11, 12 detekteras, medför det kända relativläget, inkl. vinkelläget, att de båda koordinatsystemen kan fixeras i förhållande till varandra och körväg till det mobila arbetsområdet 7 väljas.

I det valda exemplet sker detektering av referensorganen 11, 12 först med lastenhet närvarande och dessutom med öppna luckor 16, 17, varvid säkerställes att containern 5 är på plats.

Enligt uppfinningen detekterar AGV 8 således det mobila arbetsområdets position i relation till det fasta arbetsom- rådet, innan inträdet i det mobila området, varigenom AGVs inträde kan förberedas i beroende av containerns position och uppdragets karaktär. Detta innebär således att det ej ställs högre krav' på det, mobila arbetsområdets 7 läge relativt det fasta arbetsområdet 2 än vid manuellt styrd lastning. I det visade exemplet sker AGVs övergång till containern 5 vid lastning och lossning över det fasta arbetsområdets lastkant 18, dvs dess områdesgräns, i riktning mot containers 5 öppning 19, varvid detekteras i följd, dvs kontinuerligt eller med täta tidsintervall det mobila arbetsområdets position med hjälp av referensorganen 11, 12 för instyrning av AGV utmed en lämpligt vald väg 21 så att AGV kan beräkna en optimal rörelse över det mobila arbetsområdet 7. AGV förflyttar sig således in i lasten- heten 5 och ut ur denna utmed en bana som bestämmes av ett 10 15 20 25 30 35 501 477 6 styrprogram som är relaterat till de båda rummens relativ- läge.

Vid förflyttning från det mobila till det fasta arbetsom- rådet 2, 7 kan enligt ett fördelaktigt utförande AGV 8 i position inom det mobila området kontrollberäkna arbetsom- rådenas relativläge genom att detektera även de till det fasta området hörande identitetlösa referensorganen.

Därigenom kan en anpassning av AGV's körväg göras till en eventuell ändring i relativläge hos det mobila arbetsom- rådet under pågående arbete.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna och på ritningarna visade utföringsexempel, utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis kan alterna- tivt avståndsmätning till minst två identitetlösa referens- organ göras eller en kombination av vinkel- och avstånds- mätning. Exempelvis kan uppfinningen i princip utnyttjas inom vilket som helst användningsområde, där en AGV utför en aktivitet, där övergång erfordras mellan skilda rum, arbetsområden eller strukturer, som ej har en fast relation till varandra vad beträffar läge i djup- och sidled samt vinkel. Aktiviteten kan exempelvis vara övervakning, utförande av en operation i farlig miljö och all slags lasthantering i hamnar, järnvägsterminaler, lastbilstermi- naler, flygterminaler etc. Antalet rum kan variera från två upp till ett stort antal fasta och mobila rum. Antalet AGV kan variera från minst en och uppåt till ett flertal AGV.

Arbetsområdena eller rummen behöver ej nödvändigtvis vara belägna på avstånd från varandra, utan kan överlappa varandra eller kan det andra arbetsområdet (ett eller flera) vara beläget helt inom det första områdets gränser.

Som ovan angivits fungerar det i princip med två referen- sorgan, men i praktiken uppnås en ökad precision med tre eller flera referensorgan för varje arbetsområde. Vi har för åskådlighets skull helt schematiskt på ritningarna 501 477 7 visat en enkel lastbrygga med rak lastkant. I praktiken används ofta framflyttbara bälgbryggor med individuell lastkant för varje lastplats, till vilket det visade exemplet enkelt kan anpassas.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 501 477 8 Patentkrav

1. Förfarande för styrning av AGV (8) för val av väg vid övergång mellan skilda arbetsområden eller rum (2, 7), inom vilka nämnda AGV är rörlig, vilka arbetsområden eller rum ej är fast relaterade till varandra med avseende på deras inbördes lägen och är avgränsade från varandra medelst områdesgränser (18), som åtminstone tillfälligt är så belägna att nämnda övergång för AGV möjliggöres, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att nämnda AGV (8), när den befinner sig inom ett första av nämnda arbetsom- råden eller rum (2), detekterar i och för övergång till ett andra av nämnda arbetsområden eller rum,(7), det andra rummets relativa position med hjälp av åtminstone två referensorgan (11, 12), tillhörande nämnda andra arbetsom- råde eller rum, vilka referensorgan vart och ett är fast relaterat till tillhörande arbetsområde eller rum och att AGV förflyttar sig över nämnda områdesgränser (18) mellan nämnda båda arbetsområden eller rum utväljande väg (21) i beroende av beräknat relativläge.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a t d ä r a v, att för nämnda vägval beräknas AGV's position relativt dels nämnda första arbetsområde eller rum (2) och dels nämnda andra arbetsområde eller rum (7), varur läget hos det andra arbetsområdet eller rummet uppmätes med avseende på såväl translation som rotation relativt det första arbetsområdet eller rummet.

3. Förfarande enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k - n a t d ä r a v, att för vägval vid AGV's förflyttning från det andra arbetsområdet eller rummet (7) till det första arbetsområdet eller rummet (2) utföres en kontroll- 10 15 20 25 30 35 501 477 9 bestämning av AGV's position och därmed relativläget hos de båda arbetsområdena eller rummen, varom AGV's väg för nämnda övergång kan justeras.

4. Förfarande enligt något av patentkraven 1 eller 4, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att även det första arbetsområdet eller rummet (2) uppvisar minst två referens- organ för AGV's positionsbestämning.

5. Anordning för genomförande av ett förfarande för styrning av AGV (8) för val av väg vid övergång mellan skilda arbetsområden eller rum (2, 7), inom vilka nämnda AGV är rörliga, vilka arbetsområden eller rum ej är fast relaterade till varandra med avseende på deras inbördes lägen och är avgränsade från varandra medelst områdes- gränser(18), som åtminstone tillfälligt är så belägna, att nämnda övergång möjliggöres, varvid nämnda AGV uppvisar en positionsdetekterings- och styranordning (9) för automatisk styrning av AGV's position relativt åtminstone två refe- rensorgan (11, 12), k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att nämnda två referensorgan (ll, 12) har var sin fasta position relativt ett andra av nämnda arbetsområden eller rum (7) och att AGV (8) är inrättad att, när den befinner sig inom ett första av nämnda arbetsområden eller rum (2), för övergång till nämnda andra arbetsområde eller rum (7), detektera det andra rummets relativa position med hjälp av nämnda två referensorgan och att under förflyttning över områdesgränserna (18) utvälja väg i beroende av beräknat relativläge.

6. ' Anordning enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k - n a d d ä r a V, att nämnda referensorgan (11, 12) är identitetlösa.

7. Anordning enligt patentkrav 5 eller 6, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, att nämnda referensorgan (11, 12) 10 501 477 10 är belägna med förutbestämd unik position i det andra arbetsområdet (7) eller rummet.

8. Anordning enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k - n a d d ä r a v, att nämnda referensorgan (11, 12) är tre eller flera till antalet.

9. Anordning enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k - n a d d ä r a v, att nämnda arbetsområde (11, 12) utgöres av ett fast första arbetsområde (2) och ett eller flera mobila andra arbetsområden.