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Title:
DRIVERLESS TRANSPORT VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/072349
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a driverless transport vehicle having a chassis, at least one drive system, a safety sensor, an attachment module and an automated intralogistics system comprising at least one such driverless transport vehicle.

Inventors:
HOPPE MARTIN (DE)
FINK TOBIAS (DE)
BRAUNSCHWEIGER DIRK (DE)
Application Number:
PCT/DE2022/200246
Publication Date:
May 04, 2023
Filing Date:
October 27, 2022
Export Citation:
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Assignee:
SYMOVO GMBH (DE)
International Classes:
G01S13/931; B66F9/06; G01S15/931; G01S17/931; G05D1/02
Foreign References:
DE10335570A12005-02-24
CN209940384U2020-01-14
DE102019216181A12021-04-22
DE102018207202A12018-07-19
DE102020001255A12021-08-26
Attorney, Agent or Firm:
ULLRICH & NAUMANN (DE)
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Claims:
A n s p r ü c h e

1. Fahrerloses Transportfahrzeug (1) mit einem Fahrwerk, mindestens einem Antriebssystem und einem Aufsatzmodul (8), wobei das Aufsatzmodul (8) oberhalb des Fahrwerks angeordnet ist, und wobei mindestens ein Sicherheitssensor (4) zur sicherheitstechnischen Überwachung mindestens eines Bereichs der Umgebung des Transportfahrzeugs (1) zwischen dem Fahrwerk und dem Aufsatzmodul (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitssensor (4) derart angeordnet und ausgerichtet ist, dass der zu überwachende Bereich bei Vorwärtsfahrten, Rückwärtsfahrten, Kurvenfahrten und/oder Punktrotationen durch den Erfassungsbereich (5, 5a, 5b) des Sicherheitssensors (4) abgedeckt ist.

2. Fahrerloses Transportfahrzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitssensor (4) ein Ultraschallsensor, ein Scanner auf LED-Basis, ein Radarsensor, ein Solid-State LiDAR-Scanner, ein 3D Kamerasystem oder ein Laserscanner ist.

3. Fahrerloses Transportfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitssensor (4) einen Erfassungsbereich (5, 5a, 5b) von 180° bis 360°, vorzugsweise 180° bis 300°, bevorzugt 190° bis 275° aufweist.

4. Fahrerloses Transportfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufsatzmodul (8) eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme von Transportgut, ein Rollenförderer, eine Hubeinrichtung, ein Aufbewahrungsmodul, ein Manipulator oder eine Sensorsystemeinrichtung ist.

5. Fahrerloses Transportfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufsatzmodul (8) oberhalb der Detektionsebene des Sicherheitssensors (4) vertikal und/oder horizontal verschiebbar ist.

6. Fahrerloses Transportfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufsatzmodul (8) erweiterbar und/oder auswechselbar ist. 7. Fahrerloses Transportfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportfahrzeug (1) einen oder mehrere zusätzliche Sensoren und/oder Sicherheitssensoren aufweist.

8. Fahrerloses Transportfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportfahrzeug (1) zusätzlich mindestens eine Interaktionseinheit aufweist, die die Interaktion mit Personen ermöglicht.

9. Fahrerloses Transportfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportfahrzeug (1) zusätzlich mindestens eine Schnittstelle für die Anbindung an ein drahtloses Netzwerk aufweist, wobei das drahtlose Netzwerk ein lokales WLAN, WLAN mit Internetzugang, Mobilfunk mit optionalem Internetzugang, Cloudanbindung, Funkstandards mit geringem Energiebedarf oder Kombinationen davon ist.

10. Fahrerloses Transportfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die sicherheitsrelevanten Bauteile des Transportfahrzeugs (1) direkt vom Sicherheitssensor (4) kontrolliert werden.

11. Fahrerloses Transportfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportfahrzeug (1) nicht flächenverfahrbar ist.

12. Automatisiertes Intralogistiksystem mit mindestens einem fahrerlosen Transportfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.

Description:
Fahrerloses Transportfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein fahrerloses Transportfahrzeug und ein automatisiertes Intralogistiksystem mit mindestens einem solchen Transportfahrzeug.

Innerbetriebliche Transporte (Intralogistik) verursachen im Produktionsprozess hohe Kosten ohne direkte Wertschöpfung. Nur vereinzelt setzen bis heute kleine und mittlere produzierende Unternehmen (KMUs) automatisierte Lösungen zum Transport von Waren und Gütern ein. Manuelle Gabelstapler, Hubwagen und Handwagen dominieren weiterhin diesen Bereich.

Bis vor einigen Jahren sind fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF) bzw. autonomous guided vehicles (AGVs) hauptsächlich auf vorgegebenen Fahrspuren (z.B. Leitlinien) vordefinierte Routen abgefahren. Die Steigerung der Rechenleistung und neue Sensorik ermöglicht freie Navigation und Interaktion mit Personen.

In der mobilen Robotik werden zertifizierte Sicherheitssensoren eingesetzt, um einen oder mehrere Bereiche zu überwachen und somit potentiell gefährliche Situation, wie etwa Kollisionen mit Personen und Objekten zu verhindern. Eine solche Zertifizierung ergibt sich beispielsweise aus EN ISO 13849. Bei Fahrzeugen mit höheren Traglasten oder größeren Geschwindigkeiten kommen als Sicherheitssensoren meist Sicherheitslaserscanner zum Einsatz. Ein Sicherheitslaserscanner wirkt dabei berührungslos. Des Weiteren können Sicherheitslaserscanner auch für die Navigation von fahrerlosen Transportfahrzeugen eingesetzt werden.

Die Sicherheitssensoren sind ein Hauptkostenpunkt mobiler Roboter mit geringen Traglasten (bis 200 kg) und benötigen zusätzlich eine Sicherheitssteuerung, wenn komplexere Sicherheitsfunktionen mit mehreren Sicherheitssensoren umgesetzt werden müssen.

Je nach Bewegungsrichtungen des Transportfahrzeugs sind verschiedene Anordnungen von Sicherheitssensoren und anderen Sicherheitskomponenten nötig. Für die Anordnung und Anzahl der Sensoren sind drei wesentliche Merkmale ent- scheidend, nämlich Flächenverfahrbarkeit, mögliche Rückwärtsfahrt und sonstige Gefahren, die vom Transportfahrzeug ausgehen.

Flächenverfahrbare Transportfahrzeuge sind in der Lage, sich jederzeit in jede Richtung zu bewegen (omnidirektionaler Antrieb). Sie benötigen eine volle sicherheitstechnische Abdeckung zu allen vier Seiten. Dafür werden derzeit mindestens zwei Sicherheitssensoren benötigt. Bei fahrerlosen Transportfahrzeugen, die nur vorwärtsfahren, meist spurgebundene FTF, reicht die sicherheitstechnische Abdeckung in Fahrtrichtung mit nur einem Sicherheitssensor aus. Für die Rückwärtsfahrt wird bisher ein weiterer Sicherheitssensor für die Überwachung der Rückseite des Transportfahrzeugs benötigt.

Abhängig vom Transportgut und der Gefahr, die davon ausgeht, ist auch bei nicht flächenverfahrbaren Transportfahrzeugen eine 360° Abdeckung mit mehreren Sicherheitssensoren erforderlich. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn hohe Lasten abgestellt werden und Quetschstellen entstehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein personensicheres fahrerloses Transportfahrzeug bereitzustellen, das weniger komplex im Aufbau ist und kostengünstiger hergestellt werden kann, wobei die sicherheitstechnische Abdeckung von Vorwärts-, Rückwärts- und Kurvenfahrten sowie Punktrotationen gewährleistet ist.

Die voranstehende Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Danach ist das in Rede stehende fahrerlose Transportfahrzeug ein Transportfahrzeug mit einem Fahrwerk, mindestens einem Antriebssystem und einem Aufsatzmodul, wobei das Aufsatzmodul oberhalb des Fahrwerks angeordnet ist, und wobei mindestens ein Sicherheitssensor zur sicherheitstechnischen Überwachung mindestens eines Bereichs der Umgebung des Transportfahrzeugs zwischen dem Fahrwerk und dem Aufsatzmodul angeordnet ist. Das Transportfahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitssensor derart angeordnet und ausgerichtet ist, dass der zu überwachende Bereich bei Vorwärtsfahrten, Rückwärtsfahrten, Kurvenfahrten und/oder Punktrotationen durch den Erfassungsbereich des Sicherheitssensors abgedeckt ist. Das erfindungsgemäße Transportfahrzeug kann vorwärts- und rückwärtsfahren. Ebenso kann das Fahrzeug entsprechende Kurvenfahrten und Punktrotationen durchführen. Das Transportfahrzeug ist jedoch nicht flächenverfahrbar. Eine volle sicherheitstechnische Abdeckung der Umgebung des Transportfahrzeugs, das heißt zu allen vier Seiten, durch beispielsweise mehrere Sicherheitssensoren ist nicht nötig. Dadurch wird weniger Sicherheitstechnik benötigt, was zu einer Kostenersparnis führt.

In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass mit nur einem Sicherheitssensor das Sicherheitslevel für Personensicherheit erreicht werden kann. Ein sicherer Mischbetrieb mit Personen in Produktionsumfeld wird dadurch ermöglicht. Der Sicherheitssensor kann im Wesentlichen mittig entlang der Fahrachse zwischen dem Fahrwerk und dem Aufsatzmodul des Transportfahrzeugs angebracht und seitlich ausgerichtet sein. Dadurch deckt er beide Fahrtrichtungen inklusive Kurvenfahrten und Punktrotationen ab.

Die Umgebung des Transportfahrzeugs muss zur Verhinderung von Kollisionen mit Personen oder Gegenständen sicherheitstechnisch überwacht werden. Das heißt, dass die Umgebung mittels Sicherheitstechnik, wie etwa zertifizierten Sicherheitssensoren, kontinuierlich abgetastet werden muss. Der zu überwachende Bereich bestimmt sich durch die Fahrtrichtung des Transportfahrzeugs. Da das Transportfahrzeug vorwärts- und rückwärtsfahren und Kurvenfahrten sowie Punktrotationen durchführen kann, muss der entsprechende Fahrweg (ggf. auch mit Krümmung) überwacht werden.

Geeignete Sicherheitssensoren sind beispielsweise für die Sicherheitstechnik zugelassene Radarsensoren, Ultraschallsensoren, Laserscanner, Kamerasysteme, Scanner auf LED-Basis und Solid-State LiDAR-Scanner.

Insbesondere Scanner können aufgrund ihrer kompakten Bauweise in vorteilhafter Weise in dem Transportfahrzeug verbaut werden. Als Kamerasysteme kommen insbesondere 3D Kamerasysteme in Betracht, wie etwa time-of-flight Kamerasysteme oder Stereokamerasysteme. Kamerasysteme haben mehrere Vorteile. Zunächst haben diese keine beweglichen Teile, was robuster und weniger störanfällig macht. Außerdem sind sie dadurch günstiger in der Beschaffung. Des Weiteren können Kamerasystem detailreich die Umgebung erkennen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Sicherheitssensor ein Sicherheitslaserscanner. Als Sicherheitslaserscanner kommen in etwa 2D oder 3D- Sicherheitslaserscanner in Betracht. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Sicherheitslaserscanner ein 2D-Sicherheitslaserscanner. Beispielsweise Laserscanner, die unter den folgenden Bezeichnungen vertrieben werden: Sick Na- noScan3 Pro, Hokuyo UAM-05LP-T301 , IDEC SE2L-H05LP. Jedoch sind weitere Sicherheitslaserscanner denkbar, sofern sie sicherheitstechnisch zertifiziert sind. Diese Sicherlaserscanner haben den Vorteil, dass sie eine geringe Baugröße und Anschlüsse für Radencoder aufweisen. Außerdem ermöglichen sie die direkte und/oder indirekte Ansteuerung von Gefahrenkomponenten und weiterer Sicherheitstechnik des Transportfahrzeugs, die über Sicherheitsrelais mit dem Sicherheitslaserscanner verbunden sein können.

Durch die Auswahl an kostengünstigen Komponenten und die weniger komplexe Sicherheitstechnik kann der Low-Cost-Gedanke von Consumer-Produkten in industriellen Anwendungen umgesetzt werden. Dies macht das fahrerlose Transportfahrzeug interessant für die Anwendung in automatisierten Intralogistiksystemen in KMUs.

Um die Umgebung des Transportfahrzeugs oder Bereiche davon mit nur einem Sicherheitssensor sicherheitstechnisch abzudecken, muss der Sicherheitssensor einen Mindesterfassungsbereich von 180° aufweisen. In einer Ausführungsform weist der Sicherheitssensor folglich einen Erfassungsbereich von 180° bis 360°, vorzugsweise 180° bis 300°, bevorzugt 190° bis 275° auf. Der für die sicherheitstechnische Abdeckung der zu überwachenden Bereiche nötige Erfassungsbereich des Sicherheitssensors richtet sich grundsätzlich nach der Bauform und den Seitenverhältnissen des Transportfahrzeugs. Der Erfassungsbereich beträgt jedoch mindestens 180°. Die notwendige Anordnung und Ausrichtung des Sicherheitssensors kann auf Grundlage der Bauform und den Abmessungen das Transportfahrzeugs ermittelt werden. Des Weiteren sind bei 3D-Sicherheitssensoren geeignete Winkelbereiche auf Grundlage der Fahrzeuggeometrie ermittelbar.

Das Transportfahrzeug kann über einen oder mehrere Elektromotoren angetrieben werden. Der Elektromotor kann ein permanenterregter Gleichstrommotor sein, der eine gute Regelbarkeit aufweist. Der Elektromotor kann auch ein Motor mit Drehstromtechnik sein der wartungsarm ist und bereits für kleine Spannungen zur Verfügung steht.

Das Transportfahrzeug kann weiterhin eine Steuereinrichtung zur Bearbeitung von Fahraufträgen, Lokalisierung des Transportfahrzeugs, Navigation, etc. aufweisen.

Des Weiteren kann das Transportfahrzeug eine oder mehrere austauschbare Batterien oder einen oder mehrere wiederaufladbare Akkus enthalten. Dadurch kann das Transportfahrzeug über einen längeren Zeitraum und unabhängig von Kabeln frei durch die Produktion fahren. Bei niedrigem Ladestand der Batterie oder des Akkus kann das Transportfahrzeug vorzugsweise selbstständig eine Wechselstation oder Ladestation anfahren.

In einer weiteren Ausführungsform kann das Fahrwerk des Transportfahrzeugs ein Fahrwerk mit zwei getrennt angetriebenen Rädern oder Ketten (Differentialantrieb) sein. Solche Transportfahrzeuge können sich auf der Stelle drehen und dadurch bei Bedarf auch durch Engstellen navigieren. Zusätzlich sind sie in der Regel deutlich günstiger als omnidirektionale Systeme.

In einer weiteren Ausführungsform kann das Transportfahrzeug über ein einzelnes Rad, das aktiv um die eigene Achse drehbar ist, angetrieben werden. Dadurch sind Punktrotationen des Transportfahrzeugs möglich, was eine noch engere Navigation des Transportfahrzeugs ermöglicht. ln einer weiteren Ausführungsform kann das Transportfahrzeug auch über andere nicht-flächenverfahrbare Fahrwerke verfügen wie beispielsweise Drehschemellenkung, Knicklenkung, Ackermann-Lenkung, etc.

Das Fahrwerk und das Antriebssystem können in einer Ausführungsform in einem Fahrzeuggehäuse untergebracht sein.

Die vom Sicherheitssensor nicht-abgedeckte Seite des Transportfahrzeugs stellt keine Gefahrenzone dar, da das Transportfahrzeug sich nicht seitlich bewegen kann. Folglich ist eine sicherheitstechnische Abdeckung mit dem Sicherheitssensor nicht nötig. An der nicht-abgedeckten Seite kann weitere Sicherheitstechnik angeordnet sein. In einer weiteren Ausführungsform kann die nicht vom Sicherheitssensor abgedeckte Seite des Transportfahrzeugs mit einem Nothaltschalter versehen sein.

Um das Aufsatzmodul auf das Transportfahrzeug aufzubauen, kann mindestens ein Verbindungselement zur Verbindung des Aufsatzmoduls mit dem Fahrwerk oder dem Fahrzeuggehäuse auf dem Transportfahrzeug angeordnet sein. Das Aufsatzmodul kann fest, also untrennbar, oder austauschbar mit dem Transportfahrzeug, beispielsweise über das Verbindungselement, verbunden sein. Das Verbindungselement kann in Richtung der sicherheitstechnisch nicht-abgedeckten Seite verschoben angeordnet sein. Dadurch ergibt sich eine Zwischenebene zwischen Fahrwerk beziehungsweise Fahrzeuggehäuse und Aufsatzmodul.

Das Verbindungselement kann als mechanische Schnittstelle dienen, indem es eine Befestigungsmöglichkeit für das Aufsatzmodul darstellt. Die Höhe des Verbindungselements ist dabei variabel und kann im Bereich von 0,5 cm bis 300 cm, vorzugsweise im Bereich von 5 cm bis 250 cm, weiter vorzugsweise im Bereich von 7,5 cm bis 200 cm, bevorzugt im Bereich von 10 cm bis 180 cm liegen.

Das Verbindungselement kann zusätzlich oder alternativ auch zur Energieversorgung von zusätzliche Komponenten des Transportfahrzeugs, wie etwa dem Aufsatzmodul, dienen. Beispielsweise kann eine Stromversorgung des Aufsatzmoduls von Akkus oder Batterien über im Verbindungselement verlegte Kabel erreicht werden. Neben elektrischen Strom können auch Daten über das Verbindungselement an das Aufsatzmodul weitergegeben werden.

Das Verbindungselement kann außerdem mit einer weiteren Sicherheitseinrichtung, wie etwa einem Not-Halt-Knopf ausgestattet sein. Dieser erlaubt die manuelle Abschaltung des Transportfahrzeugs durch eine Person.

In einerweiteren Ausführungsform ist der Sicherheitssensor in der Zwischenebene zwischen dem Fahrwerk oder des Fahrzeuggehäuses und dem Aufsatzmodul angeordnet. Diese Zwischenebene ist nicht eingehaust, um eine optimale Funktionsweise des Sicherheitssensors zu ermöglichen. Die Zwischenebene hat vorzugsweise eine Höhe von der Oberkante des Fahrwerks oder der Oberkante des Fahrzeuggehäuses bis zur Unterkante des Aufsatzmoduls im Bereich von 0,5 cm bis 300 cm, vorzugsweise im Bereich von 5 cm bis 250 cm, weiter vorzugsweise im Bereich von 7,5 cm bis 200 cm, bevorzugt im Bereich von 10 cm bis 180 cm.

Neben dem Erfassungsbereich ist die Reichweite eines Sicherheitssensors für die sicherheitstechnische Überwachung der Umgebung des Transportfahrzeuges relevant. Die Reichweite eines Sicherheitssensors beschreibt die Entfernung bis zu der der Sicherheitssensor Objekte zuverlässig detektieren kann. Eine größere Reichweite ermöglicht somit eine höhere Sicherheit, da bereits Objekte, die sich in weiterer Entfernung im Fahrweg des Transportfahrzeugs befinden, erkannt werden können. Der überwachte Bereich vergrößert sich daher mit zunehmender Reichweite des Sicherheitssensors.

Innerhalb des Erfassungsbereichs des Sicherheitssensors können sogenannte Schutzzonen und Warnzonen festgelegt werden. Schutzzonen befinden sich in der näheren Umgebung des Transportfahrzeugs, üblicherweise innerhalb von 5 Metern und vorzugsweise in einem Bereich von bis zu 5 m ausgehend vom Sicherheitssensor. Wenn ein Objekt in der Schutzzone detektiert wird, kommt es zum direkten abbremsen des Transportfahrzeugs, um eine Kollision zu vermeiden, sowie zur Abschaltung aller Gefahrenkomponenten und weiterer Sicherheitstechnik. Warnzonen können bereits in einem größeren Abstand vom Sicherheitssensor beginnen. Üblicherweise werden Warnzonen für Bereiche von bis zu 20 Metern Abstand vom Sicherheitssensor definiert. Bei der Erkennung eines Objekts in einer Warnzone kann ein Warnhinweis, etwa in Form eines Lichts oder eines Tons, abgegeben werden und/oder das Transportfahrzeug verlangsamt seine Fahrt.

In einer Ausführungsform weist der Sicherheitssensor eine Reichweite von bis zu 50 m, vorzugsweise mit bis zu 40 m, bevorzugt mit bis zu 30 m auf. In einerweiteren Ausführungsform weist der der Sicherheitssensor eine Reichweite von bis zu 20 m auf.

In einer weiteren Ausführungsform können der überwachte Bereich sowie insbesondere die Schutzzone und/oder die Warnzonen, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Transportfahrzeugs flexibel definiert sein, so dass mit steigender Geschwindigkeit der überwachte Bereich und somit die Schutz- und/oder Warnzonen größer werden.

Transportgut kann mit jeder vorhandenen Fördertechnik oder manuell an das Transportfahrzeug übergeben werden. Zusätzlich können je nach Lastaufnahme und Anforderungen sehr unterschiedliche aktive und passive Übergabestationen sowie Aufsatzmodule konzipiert werden. Außerdem kann das Transportfahrzeug selbst durch die Verschiebung des Aufsatzmoduls das Transportgut übernehmen. Dabei ist insbesondere darauf zu achten, dass das Aufsatzmodul die Detektionsebene des Sicherheitssensors nicht schneidet. Entsprechend kann bei der Übernahme des Transportguts der Sicherheitssensor ausgeschaltet werden und/oder das Aufsatzmodul wird lediglich oberhalb der Detektionsebene des Sicherheitssensors verschoben.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Aufsatzmodul oberhalb der Detektionsebene des Sicherheitssensors vertikal und/oder horizontal verschiebbar.

In einer Ausführungsform kann das Aufsatzmodul eine Hubeinrichtung sein, die Transportgüter anheben und/oder örtlich verlagern kann.

Typische Transportgüter in der Produktion sind beispielsweise Ladungsträger zum Transport von Kleinteilen im Eurokistenformat. Vier Eurokisten der Größe 60 x 40 cm entsprechen der Grundfläche einer Europalette. Das Aufsatzmodul des Transportfahrzeugs kann entsprechend für die Aufnahme von Eurokisten ausgestaltet sein. Das Aufsatzmodul kann in vorteilhafterweise eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme von Transportgut sein, beispielsweise in Form einer Plattform. Die Plattform kann dabei eine einfache Trägerplatte sein oder eine Übernahmefunktion aufweisen, die es ermöglicht Transportgüter aus passiven Stationen aufzunehmen. Eine solche Übernahmefunktion könnte beispielsweise durch Greif-, Schiebe- und/oder Ziehvorrichtungen an der Plattform realisiert sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Aufsatzmodul erweiterbar oder auswechselbar sein. Dies kann mechanisch oder automatisch vorgenommen werden. Dadurch können beispielsweise Ladungsträger anderer Formate, wie etwa kleineren Eurokisten der Größe 40 x 30 cm oder Trailer, wie Rollwagen, oder Regale, aufgenommen und transportiert werden. Außerdem kann das Aufsatzmodul an spezielle Werkstücke angepasst sein, die in der Produktion transportiert werden müssen.

Das Aufsatzmodul kann auch ein Aufbewahrungsmodul, etwa in Form eines Regals sein, aus dem beispielsweise Schrauben entnommen werden können. Ferner kann das Aufsatzmodul eine Sensorsystemeinrichtung sein, die einen Raum kartographieren oder überwachen kann. Des Weiteren kann das Aufsatzmodul ein Manipulator, etwa in Form eines Roboterarms, sein um spezifische Aufgaben auszuführen und/oder das Transportgut aktiv zu verlagern oder bearbeiten zu können.

Das Aufsatzmodul kann ferner ein Rollenförderer sein oder mit einem solchen erweitert werden. Dadurch wird beispielsweise eine Verteilung des Transportguts durch das Transportfahrzeug ermöglicht. Das Transportfahrzeug kann somit als mobiler Rollenförderer flexibel in der Produktion eingesetzt werden.

Je nach montiertem Aufsatzmodul kann das Transportgut ein Gewicht von bis zu 1000 kg, vorzugsweise bis zu 600 kg, bevorzugt bis zu 250 kg aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Transportgut ein Gewicht unter 600 kg, vorzugsweise unter 250 kg, weiter vorzugsweise unter 150 kg, bevorzugt bis 30 kg auf. Entsprechend kann das Gewicht des Transportguts in einem Bereich von 0,01 kg bis 1000 kg, vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 kg bis 600 kg, vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 kg bis 250 kg, bevorzugt in einem Bereich von 0,1 kg bis 100 kg, bevorzugt im Bereich von 0,1 kg bis 30 kg liegen. Eine 360°-Umsicht ist nicht erforderlich, eine Überwachung des Fahrweges des Transportfahrzeugs ist ausreichend, um die Personensicherheit herzustellen.

In einer weiteren Ausführungsform kann das Transportfahrzeug zusätzliche Sensoren und/oder Sicherheitssensoren aufweisen. Dadurch kann die Sicherheit beim Betrieb des Transportfahrzeugs weiter erhöht werden. Beispielsweise kann das Transportfahrzeug zusätzlich einen oder mehrere Radarsensoren, einen oder mehrere Ultraschallsensoren, einen oder mehrere Laserscanner, ein oder mehrere Kamerasysteme, ein oder mehrere Scanner auf LED-Basis und/oder ein oder mehrere Solid-State LiDAR-Scanner aufweisen.

In einer Ausführungsform weist das Transportfahrzeug zusätzlich mindestens ein Kamerasystem auf. Bei dem Kamerasystem kann es sich beispielsweise um ein 3D-Kamerasystem handeln, wie etwa ein Time-of-flight Kamerasystem oder ein Stereokamerasystem. Bei dem Kamerasystem kann es sich auch um ein 2D- Kamerasystem handeln. Das Kamerasystem kann sich in der Front, also der sich in Fahrtrichtung vorne befindenden Seite des Transportfahrzeugs befinden. Es ist vorteilhaft, wenn das Kamerasystem derart angeordnet ist, dass Objekte und Hindernisse in der Umgebung des Transportfahrzeugs unter- und/oder oberhalb der Detektionsebene des Sicherheitssensors erkannt werden. Dadurch können diese umfahren, angefahren oder das Transportfahrzeug gestoppt werden.

In einer weiteren Ausführungsform können das Kamerasystem und der Sicherheitssensor Zusammenwirken. Signale, die durch das Kamerasystem erfasst werden, können an den Sicherheitssensor weitergeleitet werden. Dies ist insbesondere nötig bei dem gezielten Anfahren von Objekten, sodass der Sicherheitssensor diese Objekte entsprechend aus dem detektierten Bereich ausblendet und/oder keine Sicherheitsbremsung auslöst, sollte sich das Objekt nähern.

Das Kamerasystem und/oder der Sicherheitssensor können für die Navigation des Transportfahrzeugs genutzt werden. Das Transportfahrzeug kann mit intelligenten Algorithmen zur Interaktion mit der Umgebung ausgestattet sein und beispielsweise eine Karte initial erstellen oder eine durch den Nutzer vorgegebene Karte der Umgebung in Echtzeit abändern und aktualisieren. Das ist insbesondere von Vorteil, wenn sich die Umgebung, wie etwa in einer Werkhalle verändern kann, etwa durch Abstellen von Gegenständen. Außerdem benötigt das Transportfahrzeug für die Navigation keine zusätzlichen Leitlinien auf dem Boden.

In einer weiteren Ausführungsform weist das Transportfahrzeug zusätzlich mindestens eine Interaktionseinheit auf, die die Interaktion mit Personen ermöglicht. Die Interaktionseinheit kann ein Display aufweisen und/oder LEDs. Über die Interaktionseinheit kann das Transportfahrzeug seinen aktuellen Status, wie etwa Defekte, Störungen oder den Ladungszustand seines Akkus anzeigen. Das Display kann mit Touchfunktion ausgestattet sein. Das ermöglicht eine direkte Interaktion mit einer Person, sodass der Nutzer Einstellungen am Transportfahrzeug direkt vornehmen kann.

Um eine Verbindung und Kommunikation des Transportfahrzeugs mit Sensoren und Geräten innerhalb eines automatisierten Logistiksystems zu ermöglich, kann das Transportfahrzeug Schnittstellen für drahtlose Netzwerkverbindungen aufweisen. Außerdem können über solche Schnittstellen mehrere Transportfahrzeuge miteinander sowie optional mit einer zentralen Leitsteuerung kommunizieren.

In einer weiteren Ausführungsform weist das Transportfahrzeug zusätzlich mindestens eine Schnittstelle für die Anbindung an ein drahtloses Netzwerk auf. Das drahtlose Netzwerk kann ein lokales WLAN, WLAN mit Internetzugang, Mobilfunk mit optionalem Internetzugang, Cloudanbindung, Funkstandards mit geringem Energiebedarf oder Kombinationen davon sein. Funkstandards mit geringem Energiebedarf sind etwa LoRa-low-power-Funk, Zigbee, RFID, NFC, Bluetooth, Bluetooth Low Energy, Sigfox, NB-loT, Li-Fi oder Mioty. Vorzugsweise weist das Transportfahrzeug zumindest eine WLAN Schnittstelle auf.

Das Transportfahrzeug kann beispielsweise über eine dieser Schnittstellen mit einem Einrichtungsgerät verbunden werden. Über das Einrichtungsgerät kann der Nutzer das Transportfahrzeug einrichten und in Betrieb nehmen. Mögliche Einrich- tungsgeräte können sein: Mobiltelefone, Tablets, Laptops, Computer und Teach- pendants.

In einer weiteren Ausführungsform weist das Transportfahrzeug weitere Schnittstellen auf, die den Anschluss von Joysticks, Tastaturen oder ähnliches ermöglichen. Vorzugsweise ist diese Schnittstelle ein USB Anschluss. Je nach Nutzungsart des Transportfahrzeugs können weitere Schnittstellen, die spezifisch an die jeweilige Verwendung angepasst sind verwendet werden. So kann das Transportfahrzeug eine HDMI Anschluss, Ethernetanschluss und/oder Anschlüsse für das Verbindungselement aufweisen.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die oben genannten Schnittstellen am Verbindungselement angeordnet.

In einer weiteren Ausführungsform werden die sicherheitsrelevanten Bauteile, wie etwa die Bremsen, das Antriebssystem und die Stromabschaltungseinheit für die Abschaltung aller Gefahrkomponenten des Transportfahrzeugs direkt vom Sicherheitssensor kontrolliert. Der Sicherheitssensor kann derart konfiguriert und/oder mit den sicherheitsrelevanten Bauteilen verbunden sein, dass keine separate Sicherheitssteuerung verbaut werden muss. Dadurch werden Kosten für weitere Sicherheitstechnik eingespart. Die verbaute Sicherheitstechnik ist weniger komplex, durch beispielsweise weniger Kabel, die verlegt werden müssen, und nimmt weniger Platz im Transportfahrzeug ein.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung auch ein automatisiertes Intralogistiksystem mit mindestens einem hier beschriebenen fahrerlosen Transportfahrzeug.

In solchen Intralogistiksystemen können mehrere der beschriebenen Transportfahrzeuge eine Transportfahrzeugflotte oder einen Pool an Transportfahrzeugen bilden. Ein Vorteil davon ist, dass defekte Transportfahrzeuge schnell ersetzt werden können. Außerdem können Transportfahrzeuge je nach Auslastung des Systems hinzugefügt oder entnommen werden. Die Flexibilität und Leistungsfähigkeit eines Intralogistiksystems wird dadurch erhöht. Die Transportfahrzeugflotte kann dafür intelligent und/oder dezentral gesteuert werden, sodass die Abläufe innerhalb des Systems effizienter werden und somit Zeit und Kosten eingespart werden.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Abbildung einer Ausführungsform des fahrerlosen Transportfahrzeugs (1) in Draufsicht ohne Aufsatzmodul.

Fig. 2 zeigt eine schematische Abbildung einer Ausführungsform des fahrerlosen Transportfahrzeugs (1) in Seitenansicht.

Fig. 3 zeigt eine schematische Abbildung einer weiteren Ausführungsform des fahrerlosen Transportfahrzeugs (1) in Draufsicht ohne Aufsatzmodul.

Fig. 4 zeigt eine schematische Abbildung einer weiteren Ausführungsform des fahrerlosen Transportfahrzeugs (1) in Draufsicht ohne Aufsatzmodul.

Fig. 5 zeigt eine schematische Abbildung einer weiteren Ausführungsform des fahrerlosen Transportfahrzeugs (1) in Draufsicht ohne Aufsatzmodul.

In Fig. 1 ist eine schematische Abbildung des fahrerlosen Transportfahrzeugs (1) mit einer Vorderseite (2) und einer Rückseite (3) gezeigt. Das Transportfahrzeug (1) kann vorwärtsfahren und rückwärtsfahren, sowie entsprechende Kurvenfahrten und Punktrotationen vornehmen. In etwa mittig auf dem Transportfahrzeug (1) ist ein Sicherheitssensor in Form eines Sicherheitslaserscanners (4) angeordnet. Der Sicherheitslaserscanner ist in Bezug auf die Vorderseite (2) nach rechts ausgerichtet und hat einen Erfassungsbereich (5) von 270°. Durch die mittige Anordnung und die seitliche Ausrichtung des Sicherheitslaserscanners (4) sind die Vorderseite (2) und die Rückseite (3) des Transportfahrzeugs (1) vom Erfassungsbereich (5) sicherheitstechnisch abgedeckt. Außerdem ist der sicherheitsrelevante Bereich für Kurvenfahrten und Punktrotationen abgedeckt. Um das Aufsatzmodul auf das Transportfahrzeug (1) aufzubauen ist ein Verbindungselement (7) mit dem Fahrwerk oder dem Fahrzeuggehäuse auf dem Transportfahrzeug (1) in Richtung der nicht-abgedeckten Seite (6) verschoben angeordnet. Die Ausrichtung des Sicherheitslaserscanners (4) und die Anordnung des Verbindungselements (7) kann auch entlang der Längsachse des Transportfahrzeugs (1) gespiegelt sein.

In Fig. 2 ist eine schematische Abbildung des Transportfahrzeugs (1) gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht gezeigt. Das Transportfahrzeug (1) hat ein Aufsatzmodul (8), das an dem Verbindungselement (7) festgelegt ist. Zwischen dem Aufsatzmodul (8) und dem unten Abschnitt des Transportfahrzeugs (1), der das Fahrwerk umfasst, besteht eine Zwischenebene. In der Zwischenebene ist der Sicherheitssensor (4) angeordnet.

Fig. 3 entspricht der Ausführungsform nach Fig. 1 unterscheidet sich jedoch in der Anordnung des Sicherheitssensors (2) und des Verbindungselements (7), die im Vergleich zur Ausführungsform nach Fig. 1 zur Vorderseite (2) verlagert sind.

Fig. 4 entspricht der Ausführungsform nach Fig. 3, unterscheidet sich jedoch in der Ausrichtung des Sicherheitssensors (4) und der Anordnung des Verbindungselements (7). Im Vergleich mit der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Sicherheitssensor (4) in Richtung der rechten vorderen Ecke des Transportfahrzeugs (1) rotiert ausgerichtet.

In Fig. 5 ist eine schematische Abbildung des Transportfahrzeugs (1) gemäß der Ausführungsform nach Fig. 1 gezeigt. Im Unterschied zu Fig. 1 weist das Transportfahrzeug (1) zwei Verbindungselemente (7a, 7b) auf, die an den entgegenlie- genden Seiten des Transportfahrzeugs (1) angeordnet sind. Der Erfassungsbereich ist in zwei Bereiche aufgeteilt (5a, 5b), wobei sich zwei nichtabgedeckte Bereiche (6a, 6b) ergeben. Die sicherheitstechnische Abdeckung der Bereiche 5a und 5b sind ausreichend für Vorwärts- und Rückwärtsfahrten, sowie Kurvenfahrten und Punktrotationen des Transportfahrzeugs (1). Durch die zwei Verbindungselemente (7a, 7b) wird die Stabilität des Aufsatzmoduls signifikant erhöht.

Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Transportfahrzeugs wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Ansprüche verwiesen.

Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Transportfahrzeugs lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.

Bezugszeichenliste

1 Fahrerloses Transportfahrzeug

2 Vorderseite

3 Rückseite

4 Sicherheitssensor , 5a, 5b Erfassungsbereich des Sicherheitssensors , 6a, 6b Nicht-abgedeckte Seite , 7a, 7b Verbindungselement

8 Aufsatzmodul