Gabelstapler über 260 Kilometer in Echtzeit ferngesteuert

Im Rahmen einer Demonstration haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB-AST) erfolgreich das autonome mobile Transportsystem 'MATS' über eine Strecke von 260 Kilometern von Ilmenau nach Karlsruhe teleoperiert. Es handelt sich dabei um einen modifizierten Gabelstapler.

Hierbei wurden ein lokales 5G-Netz und spezielle Automatisierungstechnologien eingesetzt, um die Sensordaten zu verarbeiten. Diese Technologie könnte zukünftige Anwendungsfelder für die Fernsteuerung von mobilen Arbeitsmaschinen in verschiedenen Szenarien eröffnen.

Der Gabelstapler 'MATS' wurde bereits während einer Technologiedemonstration im Rahmen des Forschungsprojekts Akit-Pro eingesetzt. Dabei lag der Fokus auf dem Zusammenspiel verschiedener autonomer Arbeitsmaschinen zur Bergung von Gefahrgut.

Bei der nun durchgeführten Teleoperation zwischen Ilmenau und Karlsruhe im Rahmen des Robdekon-Projektes ging es darum, dass eine durch Automation unterstützte Manipulation von palettierten Gütern nicht nur über wenige 100 Meter, sondern über weitaus größere Distanzen möglich und technisch machbar ist.

Eine Besonderheit des Staplers ist die generalisierbare Schnittstelle, die von Wissenschaftlern des Fraunhofer IOSB-AST entwickelt wurde. Dadurch ist eine Fernsteuerung über unterschiedliche Leitstände möglich und die Flexibilität des Systems wird erhöht.

Beim erfolgreichen Test kam beispielsweise der Leitstand 'shared autonomy' des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI) aus Bremen zum Einsatz.

Durch die auf dem Fahrzeug lokal vorhandenen Lidar- und Bilddaten ist der vollständig autonome Lasttransport bereits möglich. Allerdings erfordern solche Szenarien oft speziell hergerichtete Belade- und Entladestationen, was die Flexibilität des Einsatzes von Gabelstaplern einschränkt.

Um dennoch eine Entlastung des Werkstransports zu erreichen, können die Autonomiefunktionen in Verbindung mit der Teleoperabilität an dedizierten Orten genutzt werden. Lokal aufgebaute 5G-Zellen reduzieren die Latenzzeit bei der Übertragung von Sensor-Bilddaten und gewährleisten dadurch eine reibungslose Bedienung des Fahrzeugs.

Durch die Verwendung von Robotermodellen und vorhandenen 3D-Umgebungsdaten wird ein digitaler Zwilling des Staplers erstellt. Dies ermöglicht dem Teleoperator, die Situation aus verschiedenen Blickwinkeln zu beurteilen und zu handeln. Autonomiefunktionen helfen dabei, Kollisionen mit Objekten im Sichtfeld des Staplers zu vermeiden.

„Schon heute sind wir mit Partnern aus der Industrie in Projekten tätig, um teleoperiert Lasten in Fabriken zu manipulieren. Die Erkenntnisse aus dem Robdekon-Projekt und Akit-Pro helfen uns dabei sehr für die Umsetzung industriegehärteter Lösungen“, so Prof. Andreas Wenzel, Leiter der Abteilung Eingebettete Intelligente Systeme am Fraunhofer IOSB-AST.

Quelle: Fraunhofer IOSB-AST