Autonome fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF) sind mittlerweile ein fester Bestandteil in der Intralogistik von großen Produktionshallen, z.B. in der Automobilindustrie. Großes Potential für den Einsatz solcher Fahrzeuge existiert jedoch auch im Outdoor-Bereich, z.B. für den Einsatz auf einer Baustelle.
Im Rahmen dieser Arbeit sollen unterschiedliche Techniken und Methoden für die Lokalisierung von autonomen Fahrzeugen für den Einsatz auf der Baustelle evaluiert und verglichen werden.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Fahrerlose Transportfahrzeuge
2.1. Definition und Historie
2.2. Anwendungsbereiche
2.3. Navigationsmethoden
2.3.1. Navigation anhand physischer Leitlinien
2.3.2. Lasernavigation
2.3.3. Rasternavigation
2.3.4. GPS-Navigation
2.3.5. Navigation anhand Umgebungsmerkmalen
2.4. Stärken und Schwächen der Navigationsmethoden
3 Fahrerlose Transportfahrzeuge auf einer Baustelle
3.1. Anforderungen an ein FTF für den Außeneinsatz
3.2. Spezielle Anforderungen für den Baustelleneinsatz
4 Bewertung der Navigationsverfahren
5 Fazit und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht die Möglichkeiten und Herausforderungen beim Einsatz von autonomen, fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) in einem Baustellenumfeld. Das primäre Ziel ist es, verschiedene Navigationsmethoden zu analysieren, deren Eignung für den anspruchsvollen Outdoor-Einsatz zu bewerten und eine fundierte Auswahl für spezifische Szenarien im Bauwesen abzuleiten.
- Grundlagen und historische Entwicklung fahrerloser Transportsysteme.
- Detaillierte Gegenüberstellung gängiger Navigationsverfahren (physisch, Laser, GPS, Kontur).
- Anforderungsanalyse für den Betrieb auf Baustellen unter Berücksichtigung von Witterung und Dynamik.
- Vergleichende Bewertung der Navigationsverfahren anhand spezifischer Baustellenszenarien.
- Ableitung von Empfehlungen für die technologische Implementierung im Außenbereich.
Auszug aus dem Buch
2.3. Navigationsmethoden
Für ein FTS und deren FTF, welche sich ohne Fahrer und automatisiert fortbewegen, ergibt sich eine zentrale Aufgabe – die Navigation. Die Navigation beinhaltet die Lokalisation der eigenen Position, die Kursbestimmung und Fahrt entlang des Pfades zur Zielposition sowie die Reaktion auf etwaige Hindernisse.18 Die eingesetzten Navigationsmethoden unterscheiden sich stark und haben daraus resultierend unterschiedliche Vor- und Nachteile. Im letzten Jahrzehnt gab es einige technische Fortschritte bezüglich der Navigationssysteme, sodass bewährte ältere Methoden wie optische, induktive und magnetische Navigationstechniken durch neuere Methoden wie beispielsweise GPS und Lasernavigation verdrängt werden.19 Eine Darstellung der klassischen Navigationsverfahren (siehe Abbildung 2) dient zur Übersicht.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die Relevanz fahrerloser Transportsysteme in der Logistik ein und definiert das Ziel, deren Navigationseignung für das spezifische Umfeld einer Baustelle zu evaluieren.
2 Fahrerlose Transportfahrzeuge: Dieses Kapitel erläutert die Definition, Historie und Anwendungsbereiche von FTS und stellt verschiedene Navigationsmethoden sowie deren Vor- und Nachteile detailliert gegenüber.
3 Fahrerlose Transportfahrzeuge auf einer Baustelle: Hier werden die besonderen Bedingungen des Außeneinsatzes und die spezifischen Herausforderungen im Baustellenkontext, wie unbefestigte Untergründe und eine dynamische Umgebung, analysiert.
4 Bewertung der Navigationsverfahren: Dieses Kapitel vergleicht die vorgestellten Navigationsmethoden anhand gewichteter Kriterien in zwei unterschiedlichen Baustellenszenarien, um die Eignung für den Praxiseinsatz zu ermitteln.
5 Fazit und Ausblick: Das abschließende Kapitel fasst die Ergebnisse der Untersuchung zusammen und gibt einen Ausblick auf die zukünftige Entwicklung flexiblerer Navigationssysteme in diesem Bereich.
Schlüsselwörter
Fahrerlose Transportfahrzeuge, FTS, Baulogistik, Navigation, Lokalisierung, Lasernavigation, Konturnavigation, Sensordatenfusion, Außenbereich, Baustelle, Automatisierung, Materialtransport, Industrielle Logistik, Robotik.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit dem Einsatz und der Navigation von autonomen, fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) außerhalb klassischer Indoor-Logistikumgebungen, speziell im Bereich der Baulogistik.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die Themen umfassen die technischen Grundlagen der FTF-Navigation, die spezifischen Anforderungen an Außeneinsätze sowie die vergleichende Bewertung verschiedener Navigationsverfahren für das Baustellenumfeld.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Ziel ist es, die Eignung verschiedener technischer Navigationsverfahren für autonome Fahrzeuge auf Baustellen zu evaluieren, da sich die dortigen Bedingungen (z.B. Wetter, unebener Boden) massiv von Innenbereichen unterscheiden.
Welche wissenschaftliche Methode verwendet der Autor?
Der Autor nutzt eine systematische Analyse und Literaturrecherche zu Navigationsmethoden, gefolgt von einer strukturierten, punktbasierten Bewertung (Bewertungsmatrix) anhand ausgewählter Szenarien und Kriterien.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine Vorstellung existierender Navigationsmethoden (aktiv-induktiv bis hin zur Kontur- und visuellen Navigation) sowie deren kritische Prüfung unter den erschwerten Bedingungen des Baustellenbetriebs.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit lässt sich vor allem durch Begriffe wie fahrerlose Transportfahrzeuge (FTS), Baulogistik, Navigationsmethoden, Sensordatenfusion und Außenanwendungen beschreiben.
Wie unterscheidet sich die Anforderung auf einer Baustelle von einem Fabrikgebäude?
Im Gegensatz zur strukturierten Indoor-Umgebung erfordern Baustellen den Umgang mit dynamischen Hindernissen, variablen Witterungseinflüssen, unbefestigten Untergründen und erschwerten Bedingungen für die Datenübertragung.
Zu welchem Ergebnis kommt die Arbeit bezüglich der Navigationsmethode?
Es gibt keine einzelne universelle Lösung; für Baustellenanwendungen werden jedoch insbesondere Lasernavigation, Konturnavigation und visuelle Navigation aufgrund ihrer Flexibilität als geeignet eingestuft.
- Quote paper
- Philippe Gramm (Author), 2022, Autonome fahrerlose Transportfahrzeuge auf einer Baustelle. Möglichkeiten der Lokalisation, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1188498
