Experimentelle Erprobung einer kollisionsfreien Abstandsregelung für mobile Roboter

ZusammenfassungDieser Beitrag beschreibt die Versuchsanlage SAMS und zeigt deren Eignung für die Erprobung vernetzter Regler anhand einer kollisionsfreien Kolonnenfahrt von mobilen Robotern auf einer Kreisbahn. Im ersten Schritt wird eine unterlagerte Bahnfolgeregelung in einer Zwei-Freiheitsgrade-Struktur entwickelt, die die Bewegung der mobilen Roboter auf eine Kreisbahn beschränkt. Im zweiten Schritt wird der Entwurf einer überlagerten Regelung zur Einhaltung eines Zeitabstandes mobiler Roboter auf der Kreisbahn nach zwei unterschiedlichen Entwurfskriterien beschrieben und verglichen. Damit entsteht als wichtiges Zwischenergebnis ein durch lineare Modelle beschreibbares Multiagentensystem. Die Erprobung bestätigt, dass nur für Roboter, deren geschlossener Regelkreis extern positiv ist, die Kollisionsfreiheit sichergestellt werden kann.

Entstörungsstrategie für autonome mobile Roboter/Intervention strategy for autonomous mobile robots

Die Produktion ist geprägt durch einen Antagonismus aus Flexibilität und Produktivität. Autonome Roboter mit maschinell erlernten Fähigkeiten weisen Potenzial auf, das Spannungsfeld zu entlasten. Allerdings bedarf es aufgrund von Fehleranfälligkeit solcher Systeme Strategien zur Entstörung. Im Beitrag vorgestellt werden Methoden für die Vorortunterstützung mittels Werkerführung sowie zur Entstörung aus der Ferne mittels Teleoperation.   Production is characterized by an antagonism between flexibility and productivity. Autonomous robots with learned skills show potential for relieving existing challenges. However, present failure susceptibility requires efficient intervention strategies to allow a technology establishment. This paper presents methods for on-site support based on a factory worker guidance system as well as remote assistance through tele-operation.

Echtzeitfähige energiereduzierte Pfadplanung für Mobile Roboter

Zusammenfassung Für Aufgaben wie dem Reinigen von Außenanlagen oder Rasenmähen benötigen mobile Roboter effiziente Algorithmen zur Lösung des Coverage Path Planning (CPP) Problems. Da stetig variierende Umgebungsbedingungen auf CPP-Probleme mit hoher Komplexität führen, wird häufig auf echtzeitfähige heuristische Ansätze mit Vorgaben an die maximale Rechenzeit ausgewichen. Darüber hinaus ist ein möglichst energieeffizienter Pfad erstrebenswert, da die Batteriekapazität von mobilen Robotern begrenzt ist. Diese Veröffentlichung stellt zwei CPP-Algorithmen vor, die den Energieverbrauch eines mobilen Roboters mit und ohne Kenntnis der Umgebung berücksichtigen. Der Energieverbrauch, die benötigte Fahrtzeit, die Pfadlänge und die Rechenzeit der vorgestellten Algorithmen werden simulativ mit zwei existierenden Methoden verglichen.

Autonome mobile Roboter in der Smart Factory*/Autonomous mobile robots in the smart factory

Megatrends wie die Kundenindividualisierung erfordern eine gesteigerte Wandlungsfähigkeit in der Produktion. Mobile Roboter zeigen hier großes Potenzial durch ihre Ortsungebundenheit, Skalierbarkeit und Konfigurationsfähigkeit. Vorgestellt wird ein Ansatz zur dynamischen Adaption durch modulare Softwarebausteine (Apps). Auf dieser Basis wird die Integration dieses Konzepts in die Gesamtarchitektur einer Smart Factory und die zugehörige Produktionsplanung beschrieben.   Megatrends such as mass customization require an increasing transformability in production. Mobile robots hold great potential to address this challenge. They can freely move to different locations, are scalable and configurable to various tasks. Thus, an approach for the dynamic adaption through modular software packages (apps) is introduced. Based on this, the integration of the concept into the entire architecture of a smart factory and related planning systems is presented.

Mobile Roboter zur freien Verkettung von Montagestationen*/Mobile Robots for Dynamically Interconnecting Assembly Stations – How can mobile robots be developed and deployed to provide a flexible transport system?

Moderne Produktionssysteme müssen stetig steigenden Herausforderungen, zum Beispiel durch die Individualisierung von Produkten oder gestiegene Variantenvielfalt, genügen und daher hoch flexibel sein. Die klassische, verkettete Produktion stößt dabei zunehmend an ihre Grenzen. Das Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen und das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT entwickeln daher im BMBF-geförderten Forschungsprojekt „freeMoVe“ gemeinsam mit Industrieunternehmen eine neue Montageorganisationsform, die „freie Verkettung“. Der Beitrag beschreibt den Einsatz mobiler Roboter für Transport und Handling in frei verketteten Montagesystemen. Beschrieben werden die Anforderungen an mobile Roboter, die technischen und organisatorischen Herausforderungen, die Sicherheit für den Menschen beim Einsatz mobiler autonomer Roboter, die Ansteuerung der Roboter mittels eines Flottenmanagers sowie die Einbindung der Roboter in das Gesamtkonzept der frei verketteten Montage.   Customer-specific products, a wide variety of variants and high flexibility: Modern production systems have to meet constantly increasing challenges such as individualization or high variation of products and high flexibility. Classic, rigidly linked production is increasingly reaching its limits. The Fraunhofer Institute for Production Technology IPT and the Laboratory for Machine Tools and Production Engineering WZL of RWTH Aachen University are therefore working with industrial partners in the BMBF-funded research project freeMoVe to develop a new organisational form of assembly, the so-called dynamically interconnected assembly. This article therefore describes the use of mobile robots for transport and handling in dynamically interconnected assembly systems. The requirements for mobile robots, the technical and organisational challenges, the safety for humans, when using mobile autonomous robots, the control of the robots by means of a fleet manager and the integration of the robots into this overall new concept of assembly organisation are described.

26. Deutscher Materialfluss-Kongress 2017

Fit für die Industrie 4.0? Supplychain Mangement ganz aktuell und für die Zukunft! Vorwort Sehr geehrte Kongress-Teilnehmerinnen und Kongress-Teilnehmer, die Intralogistikbranche treibt die Entwicklungen für die Industrie 4.0 und für die vernetzte Logistiklandschaft weiter voran. Neue Lösungen für den unverändert boomenden Online- Handel, vor allem im Lebensmittelbereich, werden erprobt und eingeführt. Diese Entwicklungen, noch zusätzlich befördert durch fehlende Arbeitskräfte, werden zu einer weiter zunehmenden Automatisierung in der Intralogistik führen. Autonome Fördermittel und immer intelligentere, zum Teil mobile Roboter, getrimmt auf hohe Leistungsfähigkeit, Durchsatz und Fehlervermeidung, übernehmen Aufgaben, die heute noch durch Menschen ausgeführt werden. Der 26. Deutsche Materialflusskongress am 6./7. April 2017 wird sich schwerpunktmäßig mit diesen Entwicklungen und neuen Lösungsansätzen befassen. In verschiedenen Fachsequenzen wird der Einsatz der Robot...