Die funkbasierte Steuerung von Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) wird zusehends anspruchsvoller.
In komplexen Industrieumgebungen müssen immer mehr Daten zuverlässig übertragen werden können, was mit herkömmlichen Technologien nicht immer realisierbar ist. Die Götting KG, führender Anbieter von Sensorik zur Fahrzeugautomatisierung, konnte mit der EchoRing-Technologie nun einige spezielle Applikationen testen und der FTS-Steuerung damit zugleich neue Nutzungspotenziale eröffnen.
Konkretes Beispiel ist der „Cooperative Transport of Goods“, also der Transport großer und sperriger Lasten mit Hilfe mehrerer kleiner Fahrzeuge, die aufgrund ihrer Skalierbarkeit kostengünstiger und flexibler einsetzbar sind als ein einziger, großer Schwertransporter. Die einzelnen Fahrzeuge werden dabei nicht mechanisch, sondern über eine „virtuelle Deichsel“ miteinander verbunden, müssen jedoch als integriertes System agieren können. „Eine der Herausforderungen besteht darin, die relativen Positionen der Fahrzeuge zueinander auch während des Transportvorgangs über längere Strecken sehr genau konstant zu halten, damit keine mechanischen Kräfte in die zu transportierende Last übergeleitet werden“, erklärt Thomas Neugebauer, Leiter der Entwicklungsabteilung der Götting KG. Über eine EchoRing-Funkstrecke konnten die erforderlichen Positions- und Zustandsdaten der Fahrzeuge nun zyklisch und absolut zuverlässig untereinander ausgetauscht werden, sodass Götting die Sicherheit der Technologie zur Lageregelung „virtueller Deichseln“ nachweisen konnte.
Neben der FTS-Steuerung bewährte sich EchoRing bei der Götting KG auch im Einsatz mit Fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF), insbesondere in der infrastrukturlosen Kommunikation von Fahrzeugen bei Annäherung an Kreuzungen, Einmündungen oder sonstigen Entscheidungspunkten. Üblicherweise erhalten FTF oder AGV (Automated Guided Vehicles) ihre Fahraufträge über WiFi oder ein Campus-Netz von einer zentralen Leitsteuerung, die sich auch um die Verkehrsregelung an den kritischen Stellen kümmert, um Stockungen oder gar Kollisionen zu vermeiden. Bei einer Störung des Kommunikationssystems bleiben die Fahrzeuge in der Regel stehen, was beispielsweise an Kreuzungen gegenseitige Blockaden verursachen kann. Zur Vermeidung solcher Störungen oder zur Entlastung des zentralen Kommunikationsnetzes können die Fahrzeuge mit dem EchoRing-System als zuverlässiges redundantes System ausgerüstet werden. An neuralgischen Punkten tauschen die FTF dann direkt untereinander Informationen aus und regeln die Vorfahrt autonom. Aktuelle Transportaufträge können so ohne Stillstände abgeschlossen und der Betrieb aufrechterhalten werden.
Im Rahmen eines Forschungsprojektes nutzt die Götting KG darüber hinaus EchoRing in Kombination mit einem LTE-Sidelink-Übertragungssystem. Sidelink ist als infrastrukturloses Datenübertragungssystem Bestandteil der zellularen Netze im 4G- bzw. 5G-Standard und soll auch in Zukunft der Kommunikation zwischen Fahrzeugen im Straßenverkehr dienen. Zur Untersuchung einer softwarebasierten Implementierung wurden zwei Sidelink-Funksysteme auf zwei AGVs montiert, die vorgegebene Strecken mit unterschiedlichen Umgebungseigenschaften zurücklegen. Die Positionsregelung erfolgt über eine EchoRing-Funkstrecke. „Dank der besonderen Architektur des EchoRing-Systems funktioniert die Datenübertragung selbst bei vorhandenen Hindernissen im Funkweg absolut fehlerfrei“, bilanziert Götting-Entwicklungsleiter Thomas Neugebauer die bisherigen Ergebnisse. Neugebauer fügt hinzu: „Nicht nur, aber ganz besonders bei schwierigen Umgebungsbedingungen stellt EchoRing für die Navigation fahrerloser Systeme eine vorteilhafte und zuverlässige Lösung dar.“
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R3 – Reliable Realtime Radio mit Sitz in Berlin steht für leistungsstarke Lösungen zur kabellosen Übertragung industrieller Daten. Die von R3 entwickelte EchoRing-Technologie vereint die Zuverlässigkeit einer Kabelverbindung mit der Flexibilität einer drahtlosen Systemauslegung, bei Latenzzeiten von weniger als 5 Millisekunden. EchoRing eignet sich damit für eine große Bandbreite unterschiedlicher Anwendungen in der Maschine-zu-Maschine-Kommunikation, einschließlich der sicherheitsrelevanten Datenübertragung. Zu den Nutzern der EchoRing-Technologie zählen bereits namhafte Unternehmen wie Airbus, BMW und Kuka.
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