Eckdaten

Die Navigationssoftware Kinexon Brain für fahrerlose Transport Systeme (FTS) bietet eine sensorbasierte Ortung. Die Sensor-Netzwerk-Technologie ermöglicht die zentimetergenaue Positionierung und Bewegungserkennung von Objekten. Implementiert ist die Software auf einem IoT-Gateway der KBox-A-Serie von Kontron.

Industrie 4.0 sowie das industrielle Internet der Dinge (IIoT) verändern Produktions- und Logistikprozesse auf eine Art, die vor einigen Jahren noch als Zukunftsfantasien galten. Schon bald werden in allen Bereichen „Dinge“ miteinander vernetzt sein und automatisch interagieren können. Fahrerlose Transportsysteme (FTS) können das jetzt schon. Doch für das reibungslose Funktionieren der Maschinen und Fahrzeuge werden detaillierte Positions- und Statusdaten benötigt, die ohne hochentwickelte Elektronik und maßgeschneiderte Anwendungen nicht erfasst und verarbeitet werden können.

Fahrerlose Transport Systeme (FTS) werden heute in vielen Fertigungs- und Logistikunternehmen eingesetzt. Sie transportieren die Produkte, Teile oder Materialien vom Lager zu einem vorab bestimmten Ziel in der Produktionsstätte, im Lager oder auf dem Gelände. Damit das Fahrzeug den Weg eigenständig ohne Fahrer bewältigen kann, muss es irgendwie navigiert werden.

Autonome, flexible und hochpräzise Navigation innerhalb der bestehenden Infrastruktur ohne störende Bodenmarkierungen.

Autonome, flexible und hochpräzise Navigation innerhalb der bestehenden Infrastruktur ohne störende Bodenmarkierungen. Kinexon

Bis dato nutzten Navigationssysteme dafür Bodenmarker wie Linien oder Magnetstreifen. Diese Art der Navigation existiert schon seit den späten 50er Jahren des 20. Jahrhunderts. Ein optischer Sensor im FTF liest die Bodenmarker aus und fährt hinter diesen her. Doch diese Navigationsarten sind unflexibel, teuer und aufgrund des robusten Umfelds häufig sehr wartungsintensiv. Denn die Umweltbedingungen sind in den meisten Betriebsstätten im Gegensatz zu Reinraumproduktionen eher schwierig.

Bodenverschmutzungen, störende Lichteinstrahlung, Staub oder Dämpfe erschweren es dem FTF, seinen Weg zu erkennen. Bisher verwendete Navigationssysteme erforderten im Vorfeld oft aufwendige Messfahrten zur Aufzeichnung interner Karten. Auch laserbasierte Systeme wie SLAM-Algorithmen („Simultaneous Localization and Mapping“, deutsch „Simultane Positionsbestimmung und Kartenerstellung“), welche neben der Navigation gleichzeitig die Umgebung erfassen, stoßen im industriellen Umfeld an ihre Grenzen.

Maßgeschneiderte Lösungen

Bei dem 2015 in München gegründeten Unternehmen Kinexon Industries entstehen Lösungen, mit denen sich die Anforderungen des Industrial Internet of Things (IIoT) gut umsetzen lassen. Kerngeschäft der Münchner Technologieschmiede ist die Entwicklung von Präzisionsortungs- und Bewegungssensoren. Die maßgeschneiderten Lösungen orientieren sich an den Anforderungen der Kunden und bestehen aus Hardware, Firmware und Software sowie den entsprechenden Services.

Die FTF-Navigationssoftware Kinexon Brain bietet eine sensorbasierte Ortung. Sie fusioniert mehrere Positionssensoren, wodurch eine deutlich genauere Eigenortung ermöglicht wird. Die Sensor-Netzwerk-Technologie ermöglicht die zentimetergenaue Positionierung und Bewegungserkennung von Objekten.

Schnelle Lokalisierung und Steuerung

Kinexon Brain als Integrationsschicht auf Fahrzeugebene.

Kinexon Brain als Integrationsschicht auf Fahrzeugebene. Kinexon

In schwierigen Umgebungen ermöglicht die Navigationssensorik die schnelle Lokalisierung und Steuerung fahrerloser Transportsysteme und autonomer Service-Roboter. Daten, die für die Lokalisierung und Navigation notwendig sind, werden über ein engmaschiges Netzwerk erfasst. Es basiert auf der Fusion von INS (Inertial Navigation System), Laserdaten und den Positionsinformationen des drahtlosen Lokalisierungssystems (Kinexon Sensornetzwerk). Die Software wählt automatisch in jeder Situation die jeweils besten Lokalisierungsinformationen aus und kombiniert diese für eine genaue Positionsschätzung. Die funkbasierte Lokalisierungstechnologie liefert auch in sehr schwierigen Umgebungen präzise Positionsdaten. Bei Bedarf werden so die lokalen und relativen Positionsschätzungen der fahrzeuggebundenen Sensorik korrigiert. Damit ist in beinahe allen industriellen Umgebungen eine Positionierungsgenauigkeit von 5 cm und eine Kursabweichung von unter 2° zu erreichen.

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