UT02 - SOTO in Betrieb

Voraussetzungen

• SOTO ist eingeschaltet und hat eine aktive drahtlose Netzwerkverbindung

• Die Umgebung wurde kartiert und mit Fahrtrouten und Infrastruktur modelliert

• Der aktive SOTO empfängt VDA5050 Sammeltransportaufträge von einem Lagerverwaltungssystem über ein Master-Controller-System

• Alle Fehler wurden quittiert und die Not-Halt-Tasten wurden gelöst

• SOTO ist im automatischen Modus

• Roboter ist lokalisiert

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Ausführung von Sammeltransportaufträgen

Im Allgemeinen könnte ein SOTO-Transport wie folgt aussehen:

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Statusanzeige

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Wahrnehmung der Umgebung

Um das Verhalten von SOTO besser nachvollziehen zu können, ist es wichtig zu verstehen, wie der Roboter seine Umgebung wahrnimmt.

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Sensor-Setup - Oberer Laserscanner

Laserscanner oben

SOTO ist mit einem 360°-Laserscanner auf der Oberseite des Roboters ausgestattet.

Dieser Laserscanner zeichnet die Lokalisierungskarte in einer Höhe von 2,2 m auf. In dieser Höhe gibt es in der Regel weniger Hindernisse und Veränderungen in der Umgebung, was die Lokalisierung stabiler macht.

Die Hauptfunktion dieses Laserscanners im Live-Betrieb ist die Lokalisierung.

Der obere Laserscanner verfügt außerdem über eine Sicherheitsfeldfunktion, die den Roboter anhält, wenn er sich einem Hindernis in der Höhe zu sehr nähert.

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Sensor-Setup - Untere Laserscanner

Laserscanner unten

SOTO ist mit drei Laserscannern an der Unterseite des Fahrgestells ausgestattet, die ein Sicherheitsfeld von 360° abdecken. Ein Laserscanner ist an der Vorderseite und zwei an der Rückseite unter dem Backpack angebracht.

Diese Laserscanner erfassen und kartieren die Umgebung in einer Höhe von 0,12 m.

Die Hauptfunktionen dieser Laserscanner im Live-Betrieb sind Sicherheit und Navigation. Wenn SOTO einem Objekt oder einer Person zu nahe kommt, hält der Roboter automatisch an.

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Sensor-Setup - 3D-Kamera

3D Kameras

SOTO ist mit zwei 3D-Kameras ausgestattet. Eine befindet sich an der Oberseite des Roboterrahmens an der Vorderseite und die andere an der gegenüberliegenden Rückseite.

Im Live-Betrieb erstellen diese Kameras eine Punktwolke der Umgebung in Fahrtrichtung, die zur Navigation und Hindernisvermeidung genutzt wird.

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Lokalisierungskarte

Lokalisierungskarte Die Lokalisierungskarte wird vom oberen Laserscanner aufgenommen und zeigt einen 2D-Querschnitt des Gebiets in einer Höhe von 2,2 m. Der obere Laserscanner wird verwendet, da er eine größere Reichweite und die Fähigkeit hat, mehr feststehende Strukturen zu erkennen. Während des Live-Betriebs vergleicht SOTO diese Karte mit den Sensormesswerten, um sich präzise in der physischen Umgebung zu positionieren.

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Umgebungskarte

Umgebungskarte Die Umgebungskarte wird von den unteren Laserscannern aufgezeichnet und stellt einen 2D-Querschnitt der Umgebung in einer Höhe von 0,12 m dar. Diese Karte zeigt die Positionen der Regale und Hindernisse auf Bodenebene (beachten Sie die sternförmigen Andockformen). Die Karte wird verwendet, um ein Modell der Umgebung zu erstellen, das der Anwender durch Hinzufügen von Übergabestationen, Regalen und eines Navigationsgraphen im Umgebungseditor anreichern kann.

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Modellierung

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Modellierungselemente

	Arbeitsbereich Erlaubter Bereich, in dem SOTO agiert und den das System nicht verlassen darf.
	Regale Regale mit Fachanordnung und Kennzeichnungen.
	Zonen Zonen mit reduzierter Geschwindigkeit.
	Hindernisse Hindernisse innerhalb des Arbeitsbereichs.
	Fahrgraph Graph, entlang dessen SOTO navigiert, mit erlaubten Fahrtrichtungen, Roboterausrichtung und Ausweichtoleranzen.
	Ladestationen Standort der SOTO-Ladestationen.
	Parkplätze Standort der SOTO-Parkplätze.

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Navigation

Im Live-Betrieb bewegt sich SOTO selbstständig durch den Arbeitsbereich. Der Roboter lokalisiert sich selbst anhand der Konturdaten des oberen Laserscanners in der physischen Umgebung.

Der Roboter fährt innerhalb der zulässigen Abweichungstoleranzen des Fahrgraphen zu seinem Zielort. Der genaue Pfad des Roboters und seine Geschwindigkeit werden durch die Messwerte der unteren Laserscanner und 3D-Kameras bestimmt.

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Hindernisumfahrung

Der Navigations-Pfad ist nicht statisch. Wenn SOTO mit den 3D-Kameras Hindernisse auf seinem Weg entdeckt, wird der Navigationspfad neu geplant, so dass Hindernisse umfahren werden. Hindernisse können nur umfahren werden, wenn die Abweichungstoleranzen genügend Raum für das Manövrieren entlang der Fahrgraphen lassen.

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Video: Hindernisumfahrung

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Detektionsreichweite

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Andocken

Alle Regale müssen mit einer der drei verfügbaren Andockformen ausgerüstet sein:

Bottom-Docking-Shape
”sternförmig”

Bottom-Docking-Shape
”V-förmig”

Top-Docking-Shape
”Fahne”

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Montagemöglichkeiten für Andockformen

Montage auf der Ebene des unteren Laserscanners (0,12 m)

Montage auf Ebene des oberen Laserscanners (2,20 m)

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Regalpositionierungstoleranz

Sobald SOTO die Andockform erkannt hat, positioniert er sich präzise vor dem Regal. Der Roboter kompensiert alle Positionsverschiebungen, die das Regal gegenüber der modellierten Umgebung aufweist.

SOTO ist in der Lage, Abweichungen des Regals von seiner modellierten Position auszugleichen, wie unten beschrieben:

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Andockorientierung

SOTO kann ein frontales oder seitliches Andockmanöver durchführen, abhängig von der Art der verwendeten Andockform und den bei der Inbetriebnahme vorgenommenen Einstellungen.

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Regalfächer

SOTO verwendet die optischen Sensoren am Greifer, um das Fach und den Ladungsträger zu erkennen.

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Greiferkameras

Zu diesem Zweck befinden sich zwei Kameras im Greifer:

• Hochauflösende 2D-Kamera zur Erkennung von Barcodes

• 3D-Kamera zur Messung von Entfernungen zu Ladungsträgern

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Fachadapter

Jedes Regalfach muss mit einem Aufnahme- oder Ablageadapter ausgestattet werden, je nachdem, ob das Fach als Quelle oder Senke für Ladungsträger dient. Die Adapter bestehen aus zwei Hauptkomponenten: Positionierungstrichter, die die Ladungsträger führen, und ein Fachkennzeichnungsfeld. Das Fachkennzeichnungsfeld enthält einen QR-Code mit den Namen des Fachs und einen Reflektorbandstreifen.

Das Fachkennzeichnungsschild muss sich exakt an die im folgenden angegebenen Maße halten:

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Ladungsträger-Bezeichnung

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Aufnehmen und Ablegen

Aufnahme

Sobald SOTO das richtige Fach und den richtigen Ladungsträger erkannt hat, hebt es den Ladungsträger mit dem Greifer sanft an und zieht ihn dann mit den Förderbändern des Greifers in den Roboter ein.

Abgabe

Bei der Abgabe eines Ladungsträgers in ein Fach legt SOTO diesen über die Förderbänder des Greifers in den Positionierungstrichter und lässt ihn in das Fach gleiten.

SOTO stellt sicher, dass das Fach leer ist, bevor ein Lastenträger abgegeben wird.

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Video: Aufnehmen und Ablegen

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Ladungsträger-Rotation

Wenn die Ausrichtung des Lastenträgers nicht mit dem Backpack-Fach oder dem Regalfach übereinstimmt, dreht SOTO den Lastenträger um 90°. Dies wird durch die Klemmeinheit in der Decke über dem Greifer erreicht.

Sobald der Ladungsträger auf dem Greifer sitzt, wird er an die Oberseite des Roboters angehoben und fest eingespannt. Anschließend dreht sich der Greifer um 90° unter den Ladungsträger. Der Ladungsträger wird dann auf den Greifer losgelassen, sodass er richtig auf den Backpack oder das Regal ausgerichtet ist.

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Video: Ladungsträger-Rotation

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Backpack

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Fehlerbehebung

Wenn ein Fehler auftritt, benachrichtigt SOTO das Personal in der Nähe mit Hilfe seiner Kontrollleuchten. Um Sie bei der Lösung des Problems zu unterstützen, zeigt SOTO auf seinem Display einen Fehlermeldung und eine Anleitung zur Wiederherstellung an.

Die Mitarbeiter können das Problem beheben, indem sie den Fehler quittieren und eine auf dem Bildschirm angezeigte Wiederherstellungsoption auswählen.

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Ladevorgang

Sobald der Ladestand der Batterie unter einen bestimmten Wert fällt, steuert der Roboter automatisch eine Ladestation an. Die Ladestation arbeitet induktiv und funktioniert ohne physischen Kontakt. Während des Ladevorgangs nimmt SOTO keine eingehenden Sammeltransportaufträge an.

Sobald die Batterie wieder aufgeladen ist, ist SOTO bereit für neue Sammeltransportaufträge.