WO2004103882A1 - Bewegliche sensoreinrichtung am lastmittel eines gabelstaplers - Google Patents

Bewegliche sensoreinrichtung am lastmittel eines gabelstaplers Download PDF

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WO2004103882A1
WO2004103882A1 PCT/EP2004/004715 EP2004004715W WO2004103882A1 WO 2004103882 A1 WO2004103882 A1 WO 2004103882A1 EP 2004004715 W EP2004004715 W EP 2004004715W WO 2004103882 A1 WO2004103882 A1 WO 2004103882A1
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WO
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load
sensor
forklift
load sensor
lifting fork
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/004715
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf BRÖSEL
Sven Horstmann
Lars KÜTTNER
Andreas Stopp
Original Assignee
Daimlerchrysler Ag
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Publication date
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Priority to DE502004010271T priority patent/DE502004010271D1/de
Priority to US10/555,365 priority patent/US20080011554A1/en
Priority to JP2006529734A priority patent/JP2006528122A/ja
Priority to EP04731005A priority patent/EP1641704B1/de
Publication of WO2004103882A1 publication Critical patent/WO2004103882A1/de

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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
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/0755—Position control; Position detectors

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a movable load sensor for load detection and monitoring on a forklift, and a movable load sensor on a forklift according to the preambles of claims 1 and 8.
  • EP 0800129 B1 shows an industrial truck, in particular a counterbalance forklift, which can be operated either manually or automatically.
  • the forklift is equipped with a control system that is operatively connected to the drive, the steering, the brake system and the movement control of the fork.
  • a means for entering and storing possible driving routes and a transport task is provided. Additional means are available for controlling the movement of the vehicle depending on its position in space and on the specified transport task.
  • an odometer system and an image processing system with at least one navigation camera are used, the
  • Navigation camera is mounted on the side opposite the fork in the upper area of the overhead guard. At least one other camera is used to detect the presence, position and orientation of a pallet. This camera is attached to the truck on the fork side, in the same motion as the fork. The fork and / or the vehicle are controlled depending on the position, the orientation of the pallet and the transport task. In addition, there is a means by which the vehicle is braked in the presence of obstacles.
  • Patent application WO 94/05586 shows a device and a method for controlling a container crane. In this case, the positions of points on an edge of the loading gear or a container accommodated therein and a point on an edge located in a target location are measured by means of at least one sensor and converted into signals for actuating the crane drive.
  • Common 2D range finders are used as sensors, which use a laser beam or a microwave beam as the measuring beam.
  • a surface scan is generated by additionally pivoting the scanning plane of the 2D range finder. For this reason, the sensor is movably received in the direction of the selected edge to be scanned.
  • Such a 3D distance image sensor delivers all three spatial coordinates for the measured points.
  • US 4279328 shows a device for aligning lifting means, in particular the load means of a forklift.
  • the forklift can be an automatically or semi-automatically operated forklift.
  • the device is aligned in a specific position relative to the load by means of the device.
  • the device comprises a camera, by means of which images of the load are scanned.
  • the camera detects a clear image of the load consisting of shadows and reflections optoelectronically.
  • the camera and the light source are connected to the load means in such a way that they are movably arranged together with the load means.
  • a one-dimensional camera arrangement is sufficient; the second dimension is generated by the movement of the load during scanning.
  • the camera is located so that the field of vision of the camera is not covered by the load means below the load means. Only when the load means is lowered onto the floor is the camera held by a mechanical stop and raised telescopically above the level of the load means in order to prevent damage to the camera. However, when the camera is raised above the level of the load means, the field of view of the camera is at least partially covered by construction parts of the load means, in particular a view of the load or the lifting fork is then no longer possible.
  • the light sources arranged in the same movement as the camera are at least partially covered by structural parts of the load means, as a result of which homogeneous illumination is then no longer possible. For this reason it is necessary to steer blindly without any visual information using prior knowledge when setting down the load means or when entering the fork pockets (docking) of a Euro pallet.
  • the disadvantage of a control based solely on prior knowledge is that dynamic changes in the environment are not taken into account and the positioning of the load means is relatively inaccurate.
  • the invention is therefore based on the object of creating a movable load sensor on the load means of a forklift and a method for operating the load sensor according to the preambles of claims 1 and 8, which makes it possible to take the load means of the forklift into account with dynamic changes in the environment with high accuracy position.
  • a movable load sensor is used for load detection and monitoring on a forklift.
  • the load sensor is attached and aligned on the forklift in such a way that the load and / or the lifting fork and / or the environment in front of the forklift can be detected.
  • the sensor data recorded by means of the load sensor are then evaluated by means of a computer unit.
  • the load sensor is attached to the forklift so that it can move with the load means relative to the mast. In an inventive manner, the load sensor can additionally be moved relative to the load means.
  • the load sensor can advantageously be moved within a predefined range relative to the load means.
  • Another advantage is that the position and orientation of the load can also be checked during transport due to the movability of the load sensor relative to the load means.
  • a linear drive can be provided on the load means.
  • the invention only makes it possible to take into account dynamic changes in the environment of the forklift during the docking process. For example, in contrast to automatically positioned loads, a load placed by a worker is not always exactly in the same position. It can also happen, for example, that a load is inadvertently shifted by the load device of the forklift during a docking process.
  • the load can be detected precisely at any time, even under difficult lighting conditions in the industrial environment, and the load means can then be positioned with high accuracy, adapted to dynamic changes in the environment.
  • the load means is usually raised while driving.
  • the load sensor is moved in a vertical direction to a position below the level of the lifting fork. This allows the environment in front of the forklift truck to be detected well with the load sensor.
  • the recorded environmental information can then be used, for example, for route planning or for further processing in the context of obstacle detection, for example to avoid collisions.
  • the load means is also in the raised state, but the load sensor is advantageously moved vertically into a position above the level of the lifting fork.
  • the load sensor is advantageously moved vertically into a position above the level of the lifting fork.
  • the load sensor can also be used to determine whether the load has slipped if it is below the level of the lifting fork.
  • slipping of the load relative to the lifting fork is detected in an advantageous manner.
  • the load sensor can be moved in the horizontal direction to a position to the left or right of the lifting fork.
  • the load sensor can be moved in the horizontal direction to a position to the left or right of the lifting fork.
  • Sensors that record distance information are particularly suitable for load detection and monitoring, and a wide variety of sensors are known to the person skilled in the art.
  • commercially available laser scanners have proven their worth when used as load sensors.
  • Such laser scanners record 2D distance data in the close range with a depth resolution of approx. 1 cm at a distance radius of approx. 8 m and at a viewing angle of at least 180 degrees.
  • visual information is used for load detection and monitoring.
  • imaging sensors such as cameras are used, which include CCD arrays.
  • FIG. 1 forklift with a movable load sensor.
  • FIG. 2 a detailed view of the movable load sensor with positioning below the lifting fork
  • FIG. 2b detailed view of the movable load sensor with positioning above the lifting fork
  • FIG. 1 shows an example of the movable load sensor (1) according to the invention on a forklift (7).
  • the load sensor (1) is connected together with the load means (6) which can be moved relative to the mast (5).
  • Environmental information captured by the load sensor can then can be evaluated by means of the computer unit (4).
  • the computer unit (4) can in principle also be provided for controlling the forklift and the sensors.
  • FIG. 2a shows an example of a detailed view of the load sensor (1), which is connected and movable together with the load means (6).
  • the load sensor (1) is moved by means of the linear drive (3) relative to the lifting fork (2) within a predetermined range.
  • Embodiment according to Fig. 2a is the load sensor
  • FIG. 2b a detailed view of the load sensor (1) is shown in Fig. 2b, in which the load sensor (1) is above the level of the lifting fork (2).
  • the mechanism for the linear drive (3) is also above the level of the lifting fork (2). This makes it possible for the lifting fork (2) to be completely lowered onto the floor without damaging the linear drive (3) or the load sensor (1).
  • FIG. 3 shows a forklift (7) with the device according to the invention.
  • the forklift (7) is currently on the way to pick up a load (8).
  • Load means (6) is still in the raised state before the docking process.
  • the load sensor (1) is therefore preferably below the level of the lifting fork (2).
  • a pan-tilt head (9) is provided, by means of which the load sensor (1) can be pivoted and tilted and thus different views can be realized.
  • the load sensor (1) is aligned in such a way that both the travel path (10) and the load (8) are detected.
  • the load means (6) for receiving the load (8) is lowered.
  • the load sensor (1) is raised above the level of the lifting fork (2) by means of the linear drive (3).
  • Fig. 5 shows the transport of a load (8) with the forklift (7).
  • the load sensor (1) is located below the lifting fork (2) in order to detect the travel path of the forklift, for example as part of an obstacle detection. If the load sensor (1) is only moved slightly below the level of the lifting fork (2), the load (8) may also slip at the same time relative to the lifting fork (2).
  • Level of the lifting fork (2) is raised.
  • the load (8) can be detected precisely during transport with the forklift (7), and at the same time a part of the travel path and the lifting fork (2) can be observed.
  • the load sensor (1) can additionally be moved in the horizontal direction.

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Abstract

Ein beweglicher Lastsensor (1) zur Lasterkennung und -überwachung wird an einem Gabelstapler (7) bereitgestellt. Mit dem Lastsensor (1) wird die Last, die Hubgabel (2) und die dem Gabelstapler (7) vorausliegende Umgebung erfasst. Die erfassten Sensordaten werden anschliessend mittels einer Rechnereinheit (4) ausgewertet. Der Lastsensor (1) ist dabei bewegungsgleich mit dem Lastmittel (6) verfahrbar gegenüber dem Mast (5) des Gabelstaplers (7) angebracht. Zusätzlich ist der Lastsensor (1) hierbei relativ gegenüber dem Lastmittel (6) verfahrbar. Dadurch wird es erst möglich, dynamische Änderungen in der Umgebung des Gabelstaplers (7) während des Docking-Vorgangs, selbst bei schwierigen Beleuchtungsverhältnissen, zu berücksichtigen.

Description

Bewegliche Sensoreinrichtung am Lastmittel eines Gabelstaplers
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines beweglichen Lastsensors für die Lasterkennung und -Überwachung an einem Gabelstapler, sowie einen beweglichen Lastsensor an einem Gabelstapler nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 8.
Im industriellen Bereich werden vermehrt fahrerlose Transportsysteme eingesetzt, jedoch sind die derzeit am Markt angebotenen fahrerlosen TransportSysteme noch relativ unflexibel . Sie können sich nur auf exakt vorgegebenen Fahrspuren fortbewegen und es ist ihnen nicht möglich selbständig einen Weg zu finden. Ebenso wie bei stationären Industrierobotern uss die Arbeitsumgebung den Robotern angepasst werden. Daher können diese Roboter nicht für Aufgaben genutzt werden, bei denen sich die Arbeitsumgebung dynamisch verändert oder die Platzierung von zu transportierenden Lasten nicht exakt gesteuert werden kann. Autonome, frei navigierende und universell einsetzbare Roboter werden aber künftig nicht mehr an fest vorgegebenen Positionen und auf fest vorgegebenen Wegen arbeiten, diese werden zusammen mit dem Menschen in einer sich dynamisch ändernden Umgebung eingesetzt werden. Um die dafür notwendigen und anspruchsvollen Anforderungen erfüllen zu können, benötigen moderne mobile Roboter zusätzliche Sensoren. Beispielsweise ermöglichen handelsübliche Entfernungs- , Bild- oder Ultraschallsensoren die exakte Bestimmung der Fahrzeug- und Lastposition sowie das Erkennen von Hindernissen zur Vermeidung von Kollisionen.
Die EP 0800129 Bl zeigt ein Flurfδrderfahrzeug, insbesondere einen Gegengewichtsgabelstapler, welcher wahlweise manuell oder automatisch betreibbar ist. Für den automatischen Betrieb ist der Gabelstapler mit einem Kontrollsystem ausgestattet, welches in Wirkverbindung mit dem Fahrantrieb, der Lenkung, der Bremsanlage und der Bewegungssteuerung der Gabel steht . Weiterhin ist ein Mittel zum Eingeben und Speichern von möglichen Fahrrouten und einer Transportaufgabe vorgesehen. Zur Steuerung der Bewegung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dessen Position im Raum und von der vorgegebenen Transportaufgabe sind weitere Mittel vorhanden. Hierbei wird zum autonomen Bestimmen der Fahrzeugposition im Raum eine Odometrieanlage sowie eine Bildverarbeitungsanlage mit mindestens einer Navigationskamera verwendet, wobei die
Navigationskamera auf der der Gabel gegenüberliegenden Seite im oberen Bereich des Fahrerschutzdaches angebracht ist. Wenigstens eine weitere Kamera dient zum Erkennen des Vorhandenseins, der Position und der Ausrichtung einer Palette. Wobei diese Kamera gabelseitig, bewegungsgleich zur Gabel, am Flurförderzeug befestigt ist. Die Steuerung der Gabel und/oder des Fahrzeugs erfolgt in Abhängigkeit von der Position, der Ausrichtung der Palette und der Transportaufgabe. Zusätzlich ist ein Mittel vorhanden, womit das Fahrzeug beim Vorhandensein von Hindernissen abgebremst wird. In der Patentanmeldung WO 94/05586 werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Containerkranes gezeigt. Dabei werden mittels mindestens einem Sensor die Positionen von Punkten auf einer Kante des Ladegeschirrs oder einem darin aufgenommenen Container sowie eines Punktes einer in einem Zielort befindlichen Kante vermessen und in Signale zur Ansteuerung des Kranantriebes umgesetzt. Als Sensoren kommen hierbei übliche 2D-Entfernungsmesser zum Einsatz, welche als Mess-Strahl einen Laserstrahl oder einen Mikrowellenstrahl verwenden. Indem die Abtastebene des 2D- Entfernungsmessers zusätzlich verschwenkt wird, wird ein Flächenscan generiert . Aus diesem Grund wird der Sensor in Richtung der ausgewählten abzutastenden Kante beweglich aufgenommen. Ein derartiger 3D-Entfernungsbildsensor liefert zu den vermessenen Punkten jeweils alle drei Raumkoordinaten.
In der US 4279328 wird eine Vorrichtung zur Ausrichtung von Hebemitteln, insbesondere dem Lastmittel eines Gabelstaplers gezeigt . Bei dem Gabelstapler kann es sich hierbei um einen automatisch oder halbautomatisch betriebenen Gabelstapler handeln. Die Ausrichtung des Lastmittels erfolgt mittels der Vorrichtung in eine bestimmte Position relativ zur Last. Die Vorrichtung umfasst hierzu eine Kamera, mittels derer Bilder der Last abgetastet werden. Unter Zuhilfenahme einer die Last homogen beleuchtenden Lichtquelle, welche mit der Kamera mechanisch in Verbindung steht, wird mittels der Kamera ein eindeutiges Abbild der Last bestehend aus Schatten und Reflexionen optoelektronisch detektiert . Die Kamera sowie die Lichtquelle sind dabei derart mit dem Lastmittel verbunden, dass diese zusammen mit dem Lastmittel beweglich angeordnet sind. Hierbei genügt eine eindimensionale Kameraanordnung, die zweite Dimension wird durch die Bewegung des Lastmittels beim Abtasten generiert. Damit das Sichtfeld der Kamera nicht durch das Lastmittel verdeckt wird, befindet sich die Kamera unterhalb des Lastmittels. Lediglich beim Absenken des Lastmittels auf den Boden wird die Kamera durch einen mechanischen Anschlag gehalten und teleskopartig über das Niveau des Lastmittels angehoben, um somit eine Beschädigung der Kamera zu verhindern. Jedoch wird beim Anheben der Kamera über das Niveau des Lastmittels das Sichtfeld der Kamera durch Konstruktionsteile des Lastmittels zumindest teilweise verdeckt, insbesondere ist dann ein Blick auf die Last bzw. die Hubgabel nicht mehr möglich. Zudem werden die bewegungsgleich zur Kamera angeordneten Lichtquellen zumindest teilweise durch Konstruktionsteile des Lastmittels verdeckt, wodurch eine homogene Ausleuchtung dann nicht mehr möglich ist. Aus diesem Grund ist es notwendig beim Absetzen des Lastmittels bzw. beim Einfahren in die Gabeltaschen (Docking) einer Euro-Palette blind ohne visuelle Informationen rein unter Verwendung von Vorwissen zu steuern. Der Nachteil bei einer lediglich auf Vorwissen basierender Ansteuerung ist, dass hierbei dynamische Veränderungen in der Umgebung nicht berücksichtigt werden und die Positionierung des Lastmittels relativ ungenau erfolgt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen beweglichen Lastsensor am Lastmittel eines Gabelstaplers sowie ein Verfahren zum Betrieb des Lastsensors gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 8 zu schaffen, womit es möglich wird das Lastmittel des Gabelstaplers unter Berücksichtigung dynamischer Umgebungsänderungen mit hoher Genauigkeit zu positionieren.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen aufgezeigt . Gemäß der Erfindung wird ein beweglicher Lastsensor zur Lasterkennung und -Überwachung an einem Gabelstapler eingesetzt. Der Lastsensor ist dabei derart am Gabelstapler angebracht und ausgerichtet, dass damit die Last und/oder die Hubgabel und/oder die dem Gabelstapler vorausliegende Umgebung erfasst werden kann. Die mittels dem Lastsensor erfassten Sensordaten werden sodann mittels einer Rechnereinheit ausgewertet. Der Lastsensor ist hierbei bewegungsgleich mit dem Lastmittel gegenüber dem Mast verfahrbar am Gabelstapler angebracht. In einer erfinderischen Weise ist der Lastsensor hierbei zusätzlich relativ gegenüber dem Lastmittel verfahrbar. In vorteilhafter Weise kann der Lastsensor beispielsweise, falls das Sichtfeld der Kamera durch Konstruktionsteile des Gabelstaplers verdeckt wird, innerhalb einem fest vorgegebenen Bereich gegenüber dem Lastmittel verfahren werden. Ein weiterer Vorteil ist es, dass durch die Verfahrbarkeit des Lastsensors gegenüber dem Lastmittel die Position und Orientierung der Last auch während dem Transport überprüft werden kann. Zum Verfahren des Lastsensors kann beispielsweise ein Linearantrieb am Lastmittel vorgesehen sein. Durch die Erfindung wird es erst möglich, dynamische Änderungen in der Umgebung des Gabelstaplers während des Docking-Vorgangs zu berücksichtigen. Beispielsweise befindet sich eine durch einen Werker abgestellte Last im Gegensatz zu automatisch positionierten Lasten nicht immer exakt an derselben Position. Auch kann es beispielsweise dazu kommen, dass eine Last bei einem Docking-Vorgang durch das Lastmittel des Gabelstaplers selbst versehentlich verschoben wird. Durch das gezielte Verfahren des Lastsensors kann die Last zu jeder Zeit auch bei schwierigen Beleuchtungsverhältnissen im industriellen Umfeld exakt erfasst werden und das Lastmittel sodann mit hoher Genauigkeit an dynamische Änderungen in der Umgebung angepasst positioniert werden. Falls der Gabelstapler leer fährt und keine Last zu transportiert hat, wird das Lastmittel während der Fahrt üblicherweise angehoben. In einer vorteilhaften Weise wird der Lastsensor dabei in vertikaler Richtung in eine Position unter das Niveau der Hubgabel verfahren. Dadurch kann mit dem Lastsensor die dem Gabelstapler vorausliegende Umgebung gut erfasst werden. Die erfasste UmgebungsInformation kann sodann beispielsweise zur Wegplanung oder zur Weiterverarbeitung im Rahmen einer Hinderniserkennung genutzt werden, um z.B. Kollisionen zu vermeiden. Falls mit dem Gabelstapler jedoch eine Last transportiert wird, befindet sich das Lastmittel zwar ebenfalls in angehobenem Zustand, der Lastsensor wird dabei aber in vorteilhafter Weise in vertikaler Richtung in eine Position über das Niveau der Hubgabel verfahren. Wodurch die Last mittels dem Lastsensor auch während der Fahrt hinsichtlich ihrer Position und Orientierung genau erfasst werden kann, um somit ein Verrutschen der Last rechtzeitig erkennen zu können. Ein Verrutschen der Last kann mit dem Lastsensor jedoch auch festgestellt werden, falls sich dieser unter dem Niveau der Hubgabel befindet. Hierbei wird z.B. in vorteilhafter Weise ein Verrutschen der Last gegenüber der Hubgabel erfasst .
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Lastsensor in horizontaler Richtung in eine Position links oder rechts neben die Hubgabel verfahrbar. Beim Transport einer Last mit dem Gabelstapler ist es dadurch möglich, mit dem Lastsensor seitlich an der Last vorbei zu schauen. Beispielsweise kann somit der seitliche Abstand zwischen Last und Fahrwegbegrenzung besser erfasst werden. Auch beim Einsatz im Zusammenhang mit Hochregallagern ist ein Blick seitlich neben die Hubgabel von großem Vorteil. Selbst wenn keine Last mit dem Gabelstapler transportiert wird, kann ein seitliches Verfahren des Lastsensors von Vorteil sein, beispielsweise kann eine Last vor dem Docking-Vorgang aus einer geeigneten Ansicht abgetastet werden. In besonderem Maße hat es sich auch bewährt, dass der Lastsensor zusätzlich in vertikaler Richtung geneigt und/oder in horizontaler Richtung geschwenkt werden kann, um die Möglichkeit unterschiedlicher Ansichten vollständig ausnutzen zu können.
Zur Lasterkennung und -Überwachung eigenen sich besonders EntfernungsInformationen erfassende Sensoren, dem Fachmann sind hierzu unterschiedlichste Sensoren bekannt. Vor allem haben sich handelsübliche Laserscanner beim Einsatz als Lastsensor bewährt . Derartige Laserscanner erfassen 2D- Entfernungsdaten im Nahbereich mit einer Tiefenauflösung von ca. 1cm bei einem Entfernungsradius von ca. 8m und unter einem Sichtwinkel von wenigstens 180 Grad. Hierbei ist es selbstverständlich auch denkbar mehrere dieser Entfernungsmessenden Sensoren am Lastmittel anzubringen, um damit beispielsweise einen noch größeren Bereich um den Gabelstapler erfassen zu können. Jedoch ist es auch denkbar, dass zur Lasterkennung und -Überwachung visuelle Informationen herangezogen werden. Hierbei kommen Bildgebende Sensoren wie beispielsweise Kameras zum Einsatz, welche CCD- Arrays umfassen . Dem Fachmann sind hierbei unterschiedliche Kameratypen bekannt, welche sowohl im sichtbaren als auch im nichtsichtbaren Wellenlängenspektrum empfindlich sein können. Für den Einsatz am bewegten Lastmittel eines Gabelstaplers als Lastsensor ist jedoch die Verwendung einer Kamerazeile ausreichend. 2D-Entfernungsdaten werden hierbei aufgrund der Bewegung des Lastmittels generiert. Selbstverständlich ist es hierbei auch denkbar mehrere Sensoren am Lastmittel anzuordnen. Wobei insbesondere durch die Verwendung einer Stereoanordnung auch Tiefeninformationen generiert werden können. Auch ist es denkbar für die Lasterkennung und Lastüberwachung akustische Informationen heranzuziehen. Hierbei kommen im industriellen Umfeld vor allem Ultraschallsensoren zum Einsatz. Diese besitzen im Vergleich zu optoelektronischen Sensoren zwar ein etwas geringeres Auflösungsvermögen, sind dafür aber relativ kostengünstig. Selbstverständlich ist es im Zusammenhang mit dem Lastsensor auch denkbar mehrere unterschiedliche Sensoren als beweglichen Lastsensor zu kombinieren und ggf. eine Sensordatenfusion durchzuführen. Zusätzlich können die mittels unterschiedlicher Sensoren erfassten Umgebungsinformationen mit den Informationen der Odometrieanlage des Gabelstaplers abgeglichen werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Dabei zeigen:
Fig. 1 Gabelstapler mit einem beweglichen Lastsensor Fig. 2a Detailansicht des beweglichen Lastsensors mit Positionierung unterhalb der Hubgabel
Fig. 2b Detailansicht des beweglichen Lastsensors mit Positionierung oberhalb der Hubgabel
Fig. 3 Anfahrt des Gabelstaplers zur Lastaufnahme
Fig. 4 Absenken des Lastmittels Beim Docking-Vorgang F Fiigg.. 55 Transport einer Last mit Fahrwegüberwachung
Fig. 6 Transport einer Last mit Lastüberwachung
In Fig. 1 wird beispielhaft der erfindungsgemäße bewegliche Lastsensor (1) an einem Gabelstapler (7) gezeigt. Dabei ist der Lastsensor (1) gemeinsam mit dem gegenüber dem Mast (5) verfahrbaren Lastmittel (6) verbunden. Wobei der Lastsensor
(1) hierbei innerhalb eines vorgegebenen Bereichs zusätzlich gegenüber der Hubgabel (2) verfahrbar ist. Die mittels dem
Lastsensor erfassten UmgebungsInformationen können sodann mittels der Rechnereinheit (4) ausgewertet werden. Die Rechnereinheit (4) kann dabei Grundsätzlich auch für die Ansteuerung des Gabelstaplers sowie der Sensorik vorgesehen sein.
Die Fig. 2a zeigt beispielhaft eine Detailansicht des Lastsensors (1) , welcher mit dem Lastmittel (6) gemeinsam verbunden und verfahrbar ist. Der Lastsensor (1) wird hierbei mittels dem Linearantrieb (3) gegenüber der Hubgabel (2) innerhalb eines vorgegebenen Bereichs verfahren. Bei dem
Ausführungsbeispiel gem. Fig. 2a befindet sich der Lastsensor
(1) unterhalb dem Niveau der Hubgabel (2) . Diese Variante bietet sich insbesondere für einen Betrieb des Gabelstaplers mit angehobenem Lastmittel (6) an. Wohingegen in Fig. 2b eine Detailansicht des Lastsensors (1) dargestellt ist, bei der sich der Lastsensor (1) über dem Niveau der Hubgabel (2) befindet. Wobei sich die Mechanik für den Linearantrieb (3) ebenfalls über dem Niveau der Hubgabel (2) befindet. Dadurch wird es erst möglich, dass die Hubgabel (2) vollständig auf dem Boden abgesetzt wird, ohne dabei den Linearantrieb (3) oder den Lastsensor (1) zu beschädigen.
In Fig. 3 wird ein Gabelstapler (7) mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Der Gabelstapler (7) befindet sich dabei gerade auf der Anfahrt zur Aufnahme einer Last (8) . Das
Lastmittel (6) befindet sich vor dem Docking-Vorgang noch in angehobenem Zustand. Der Lastsensor (1) befindet sich daher vorzugsweise unter dem Niveau der Hubgabel (2) . Zusätzlich ist ein Schwenk-Neige-Kopf (9) vorgesehen, womit der Lastsensor (1) geschwenkt und geneigt werden kann und somit unterschiedliche Ansichten realisierbar sind. Der Lastsensor (1) ist hierbei derart ausgerichtet, dass sowohl der Fahrweg (10) als auch die Last (8) erfasst werden. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Gabelstapler (7) wird das Lastmittel (6) zur Aufnahme der Last (8) abgesenkt. Hierbei wird der Lastsensor (1) mittels dem Linearantrieb (3) über das Niveau der Hubgabel (2) angehoben. Dadurch kann beim Docking-Vorgang das Einfahren der Hubgabel (2) in die Taschen der Euro-Palette (11) selbst bei schwierigen Beleuchtungsverhältnissen genau erfasst werden und Abweichungen in der Position ggf. korrigiert werden.
Fig. 5 zeigt den Transport einer Last (8) mit dem Gabelstapler (7) . Hierbei befindet sich der Lastsensor (1) unterhalb der Hubgabel (2), um den Fahrweg des Gabelstaplers, beispielsweise im Rahmen einer Hinderniserkennung zu erfassen. Falls der Lastsensor (1) dabei nur wenig unter das Niveau der Hubgabel (2) verfahren wird, kann gleichzeitig auch ggf. ein Verrutschen der Last (8) gegenüber der Hubgabel (2) festgestellt werden.
Wie in Fig. 6 dargestellt ist es auch denkbar, dass der Lastsensor (1) während dem Transport einer Last (8) über das
Niveau der Hubgabel (2) angehoben wird. Hierbei kann die Last (8) während dem Transport mit dem Gabelstapler (7) genau erfasst werden, wobei gleichzeitig auch ein Teil des Fahrweges und der Hubgabel (2) beobachtet werden kann. In vorteilhafter Weise ist der Lastsensor (1) dabei zusätzlich in horizontaler Richtung verfahrbar.
Selbstverständlich können mehrere/unterschiedliche Sensoren als Lastsensor kombiniert werden, wodurch sich die Umgebungserfassung weiter verbessern lässt und sich weitere
AnwendungsSzenarien ergeben. Auch ist es dabei denkbar weitere Schwenk-Neige-Kδpfe im Zusammenhang mit den Sensoren einzusetzen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb eines beweglichen Lastsensors (1) für die Lasterkennung und -Überwachung an einem Gabelstapler, wobei mittels dem Lastsensor (1) die Last (3) und/oder die Hubgabel (2) und/oder die dem Gabelstapler (7) vorausliegende Umgebung erfasst wird, und die mit dem Lastsensor (1) erfassten Sensordaten mittels einer Rechnereinheit (4) ausgewertet werden, wobei der Lastsensor (1) bewegungsgleich mit dem Lastmittel (6) gegenüber dem Mast (5) des Gabelstaplers verfahrbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Lastsensor (1) zusätzlich innerhalb eines fest vorgegebenen Bereichs relativ gegenüber dem Lastmittel (6) verfahrbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Lastsensor (1) in vertikaler Richtung in eine
Position über oder unter das Niveau der Hubgabel (2) verfahrbar ist.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Lastsensor (1) in horizontaler Richtung in eine Position links oder rechts neben die Hubgabel (2) verfahrbar ist.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Lastsensor (1) in vertikaler Richtung geneigt und/oder in horizontaler Richtung geschwenkt werden kann.
5. Verfahren nach einem der Vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zur Lasterkennung und -Überwachung Entfernungsinformationen herangezogen werden.
6. Verfahren nach einem der Vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zur Lasterkennung und -Überwachung visuelle
Informationen herangezogen werden.
7. Verfahren nach einem der Vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z'e l e h n e t , dass zur Lasterkennung und -Überwachung akustische Informationen herangezogen werden.
8. Beweglicher Lastsensor (1) für die Lasterkennung und - Überwachung an einem Gabelstapler, wobei der Lastsensor (1) derart ausgerichtet ist, dass dieser die Last (3) und/oder die Hubgabel (2) und/oder die dem Gabelstapler vorausliegende Umgebung erfasst, und eine Rechnereinheit (4) zur Auswertung der mit dem Lastsensor (1) erfassten Sensordaten vorgesehen ist, wobei der Lastsensor (1) derart gelagert ist, dass dieser bewegungsgleich mit dem Lastmittel (6) gegenüber dem Mast (5) des Gabelstaplers verfahrbar angeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Mittel vorgesehen ist, womit der Lastsensor (1) zusätzlich innerhalb eines fest vorgegebenen Bereichs relativ gegenüber dem Lastmittel (6) verfahrbar ist.
9. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Mittel vorgesehen ist, womit der Lastsensor (1) in vertikaler Richtung in eine Position über oder unter das Niveau der Hubgabel (2) verfahrbar ist.
10. Sensoreinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Mittel vorgesehen ist, womit der Lastsensor (1) in horizontaler Richtung in eine Position links oder rechts neben die Hubgabel (2) verfahrbar ist.
11. Sensoreinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Las sensor (1) in vertikaler Richtung geneigt und/oder in horizontaler Richtung geschwenkt werden kann.
12. Sensoreinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass es sich bei dem Lastsensor (1) um wenigstens einen Laserscanner handelt .
13. Sensoreinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass es sich bei dem Lastsensor (1) um wenigstens einen Bildgebenden Sensor handelt.
14. Sensoreinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass es sich bei dem Lastsensor (1) um wenigstens einen Ultraschallsensor handelt.
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