HG G-73650

Foto Hardware Control Unit HG G-61430ZD Bahnführungsrechner HG G-73650ZD

Bahnführungsrechner

Der Bahnführungsrechner dient zur Führung von Fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) nach virtuellen Leitspuren. Er hat folgende Aufgaben:

  1. Bestimmung der aktuellen Position über Transponder, GPS oder externe Vorgabe.
  2. Rekonstruktion der zu fahrenden Strecke (anhand von Segmentdateien).
  3. Spurführung / Bahnführung (Fahrzeug auf Spur regeln).

Beispielfahrzeuge
Beispielfahrzeuge

Geeignete und ungeeignete Fahrzeugtypen

Geeignet sind alle Fahrzeuge, die sich reproduzierbar und voraussagbar verhalten. Mehrere nicht gelenkte Achsen, Auflieger oder Knicklenker sind nicht geeignet. Die Räder sollten wenig schlupfen und möglichst hart sein.

Skizze: Eine starre Achse Skizze: Symmetrische Lenkung Skizze: Zwei starre Achsen Skizze: Koordinatenfahrwerk
  • Eine starre Achse
  • sehr gut geeignet
  • z. B. Gabelstapler
  • Symmetrische Lenkung
  • sehr gut geeignet
  • z. B. einige Schwerlastfahrzeuge
  • Zwei starre Achsen
  • geringere Genauigkeit und teilw. schleifende Räder
  • z. B. große Zugmaschinen
  • Koordinatenfahrwerk (flächenbeweglich)
  • sehr gut geeignet
  • z. B. Spezialfahrzeuge

Geeignete Fahrzeugtypen

Schnittstellen

Bez. Funktion Bez. Funktion
ETH RJ 45, Ethernet SIO 3 RS 232, nicht verwendet
USB USB 1.1, Typ A (Logging auf Stick) & Typ B (Firmware Update)
nicht gleichzeitig nutzbar
IO 3x Eingänge Schaltschwelle 0 – 24 V, Transponder-Antennen
1x Ausgang 0 – +Ub, Nothalt
SIO 1 RS 232, Kommunikation mit internem GPS Empfänger (optional) ENCODER
1/2
Schaltschwelle 0 – 24 V, Anschluss der Inkrementalgeber
SIO 2 RS 232, Konfiguration der Ethernet Schnittstelle PROG Nur für den internen Gebrauch
CAN 1 CAN Bus 1, CAN Spez. V2.0 Teil B, Anschluss Götting Geräte (z. B. Gyro) ANT 1/2 Mit Option GPS: 2 x TNC für GPS Antennen
Sonst Blindstopfen
CAN 2 CAN Bus 2, CAN Spez. V2.0 Teil B, Anschluss Götting Geräte (z. B. Gyro) Feldbus-Modul Optionale Erweiterungen Profinet (HG G-61431ZA) / Profibus (HG G-61431YA)

Schnittstellen des Bahnführungsrechners

Positionsbestimmung mit Sensorfusion

Die Positionsbestimmung erfolgt über eine interne Sensorfusion von Transpondern und/oder GPS sowie einer Odometrie. Alternativ wird die Position von außen zur Verfügung gestellt (z. B. Laserscanner HG G-43600). Die Odometrie lässt sich durch den Gyro HG G-84300 verbessern.

Die Sensorfusion berechnet die Position und die Ausrichtung des Fahrzeugs. Sie liefert dem Bahnführungsrechner einen Datensatz mit folgendem Inhalt (der sogen. Pose):

X-Position / Y-Position / Geschwindigkeit / Fahrzeugausrichtung

Bahnführung nach virtuellen Spuren

Skizze: Kursgestaltung mit Segmenten und Stützpunkten
Skizze: Kursgestaltung mit Segmenten und Stützpunkten

Der Bahnführungsrechner benötigt Informationen zur Fahrzeug-Geometrie sowie eine Segmentdatei. Segmente beschreiben Abschnitte des Kurses. Sie orientieren sich nicht an real vorhandenen Spuren sondern werden über ein Plug-In der Götting KG in dem CAD Programm Malz++Kassner CAD 6 virtuell definiert, sodass die Fahrzeugfähigkeiten bestmöglich auf die Anlage abgebildet werden. Jedes Segment besteht wiederum aus mindestens 4 Stützpunkten. Der Bahnführungsrechner errechnet aus den Positionen der Stützpunkte eine virtuelle Spur, der das definierte Fahrzeug folgen kann. Bestehende Kurse (segmente.csv, siehe Beispiel in den Downloads unten) lassen sich komfortabel online im Götting Track Editor bearbeiten.

Für jeden Stützpunkt kann festgelegt werden, welche Geschwindigkeit das Fahrzeug fahren soll. Der Bahnführungsrechner interpoliert linear, sodass ein gleichmäßiges Geschwindigkeitsprofil entsteht. Darüber hinaus können für jeden Stützpunkt Attribute vorgegeben werden, die besondere Aktionen definieren, z. B.

  • Tellerwende (drehen auf einem Punkt)
  • Stopp Distanz (anhalten im Segment)
  • Offsetfahren (um eine Fahrbahn durch die hochgenaue Automatikfahrt nicht nur an bestimmten Stellen zu beanspruchen kann mit Versätzen gearbeitet werden)
  • Lenkung invertieren (Spezialfall, um flächenbeweglichen Fahrzeugen bei Bedarf die Lenkrichtung an bestimmten Stellen des Kurses vorzugeben)
  • Umschalten des Positioniersystems auf bestimmten Strecken des Kurses (z. B. Transponder und GPS)

Downloads & Bilder

Fotoliste für Screen-Reader
  • Beispiel für eine virtuelle Spur mit Stützpunkten
  • Beispiel Fahrzeugtypen
  • Skizze: Geeignete Fahrzeugtypen