ROBOTIK

Fahrerloses Transportsystem - FTF

Ein fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) ist ein unbemannter Roboter mit Radantrieb. Nach Instruktionen, die vom Überwachungssystem erteilt werden, ist es in der Lage, das angegebene Ziel über eine vordefinierte Route durch den Einsatz automatischer Führungsvorrichtungen und mittels integrierter Sensoren aufzusuchen und anschließend die aufgetragenen Arbeiten auszuführen. Durch seine Agilität und Intelligenz wird das FTF überwiegend in Einsatzgebieten wie z. B. flexiblen Fertigungssystemen und intelligenten Lagern verwendet.

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Ein FTF besteht aus einer Vielzahl von Modulen für die Navigation, Bewegung, Hinderniserkennung, Be- und Entladung, Kommunikation und Energieversorgung. Die Navigation spielt dabei sicherlich eine Schlüsselrolle. In modernen FTF werden heutzutage elektromagnetische, Magnetstreifen-, optische, Infrarot-, Laser- und visuelle Navigationshilfen eingesetzt. Dank der hochgradigen Agilität und der präzisen Steuerung ist die Lasernavigation bei FTF ein beliebtes Verfahren. Zur Implementierung einer Lasernavigation müssen an Wänden und Hindernissen viele rechteckige Prismen angebracht werden, die den Laserstrahl zu den Fahrzeugen zurückleiten können. Außerdem sollten oben an den Fahrzeugen Laser-Transceiver montiert werden, die horizontal drehbar sind. Wenn ein Fahrzeug unterwegs ist, kann sein Standort in Echtzeit anhand des Einfallwinkels und der Positionen der Prismen berechnet werden. Das Ergebnis wird anschließend mit der vordefinierten Route verglichen, die im Speicher hinterlegt ist, um die Bewegung des Fahrzeugs exakt zu korrigieren.

Das Bewegungsmodul eines FTF besteht aus Motoren, Motorsteuerungen und Ansteuerungselektronik. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird vom Prozessor eingestellt. Die Bewegungsrichtung der Fahrzeuge ändert sich, wenn die Motoren auf beiden Seiten mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen. Während der Fahrt benötigt das FTF einen Ultraschall- oder Infrarotsensor zur Erkennung von Hindernissen, die sich auf dem Weg befinden. Ferner dient ein Beschleunigungsmesser zur Erkennung der Neigung über dem Boden, um ein Herabfallen geladener Lasten zu verhindern. Das Be- und Entlademodul des FTF dient zum Be- und Entladen von Waren. Dazu wird ein Motor zur Hubgabelsteuerung angetrieben. Als Stromversorgung dient eine Batterie. Wird ein Energiemangel festgestellt, erteilt das Leitsystem den Fahrzeugen die Anweisung, eine bestimmte Position zur automatischen Aufladung anzufahren.

Durch moderne Entwicklungen in der Sensortechnik könnten mehrere Navigations- und Hindernis-Erkennungsmethoden kombiniert werden, um FTFs mit mehr Intelligenz und Genauigkeit zu realisieren.

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Zur Verarbeitung der Signale von den Sensoren, zur Berechnung des FTF-Standorts in Echtzeit sowie zur Kontrolle, ob sich das FTF auf der vorgegebenen Route bewegt.
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Steuert den Schrittmotor zur horizontalen Verstellung des Laser-Transceivers an.
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Als MOSFET-Treiber sollte ein Gate-Treiber niedriger Spannung und hohem Strom benutzt werden.
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Zum Betrieb eines leistungsstarken Motors, damit das FTF fahren und be-/entladen kann.
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Laser-Transceiver zum Empfang des Laserstrahls, der von Rechteck-Prismen reflektiert wird.
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Der Infrarotsensor dient zur Erkennung von Hindernissen auf kurze Distanzen.
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Der Infraschallsensor dient zur Erkennung von Hindernissen auf kurze Distanzen.
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Dreiachsen-Beschleunigungsmesser erkennt die Neigung über dem Boden während der Fahrt des FTF.
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Überwachung der Rotationsparameter des Motors.
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