12/03/2019
Door Ad Spijkers
In een gezamenlijk project hebben Osram, Götting, KEB Automation en het Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik (IEM) onderzocht, welke mogelijkheden op licht gebaseerde plaatsbepaling heeft voor toepassing in met name de industrie.
Het resultaat na drie jaar samenwerking in onderzoek is een plaatsbepalingssysteem, dat onbemande transportvoertuigen (AGV's) via licht door een magazijn of werkplaats navigeert. De plaatsbepaling gebeurt aan de hand van aan het plafond van de hal gemonteerde LED-lampen, die steeds een uniek locatiesignaal uitzenden in de vorm van een gemoduleerd, dus speciaal pulserend licht. Voor het menselijk oog is deze modulaire onzichtbaar, zodat er niets verandert aan de bedrijfsverlichting.
LED-lampen
Met behulp van op licht gebaseerde plaatsbepaling kan met weinig inspanning een flexibele navigatie voor autonome voertuigen worden gerealiseerd. Wanneer dit systeem in de toekomst aan bestaande LED-plafondverlichting wordt gekoppeld, kan de technologie volgens de onderzoekers een drijfveer zijn voor Industrie 4.0.
Als voorbeeldproject werd de navigatie toegepast in het modulaire transportsysteem KATE (Kleine autonome transporteenheid) van Götting. Terwijl de standaardversie van het voertuig wordt geleid via op de bodem aangebrachte optische stuurlijnen en transponders, kan de besturing nu via het nieuwe systeem gebeuren. Osram modificeerde standaard LED-lampen en ontwikkelde een vision-sensor om het gemoduleerde licht te ontvangen.
Een door Götting ontwikkelde evaluatie-eenheid in het voertuig verwerkt de camera- en andere sensordata en maakt daarmee de navigatie via een gebruikersinterface mogelijk. Fraunhofer IEM coördineerde de interdisciplinaire ontwikkeling van het totale systeem met methoden uit de systeemengineering. Succesfactoren waren vooral de modelgebaseerde specificatie van de totale architectuur en de planning van de praktijktest.
Implementatie
De implementatie in het testveld van de elektronicaproductie bij KEB Automation toont aan, dat op licht gebaseerde plaatsbepaling voordelen biedt tegenover andere navigatietechnologieën als ze eenmaal rijp is voor markt. Ondernemingen kunnen met weinig inspanning hun bestaande verlichtingsinfrastructuur gebruiken. Omdat hindernissen op de werkvloer de communicatie tussen zender en ontvangen niet onderbreken, zou de navigatie vergaand zonder storingen moeten verlopen.
De route van onbemande transportsystemen zou flexibel omgeprogrammeerd kunnen worden. Zo kunnen bedrijfsprocessen efficiënter en arbeidsprocessen gemakkelijker worden uitgevoerd. Bij het afsluiten van het project concludeerden de projectdeelnemers dan ook: navigeren met licht is praktisch, flexibel en betrouwbaar – en biedt een groot potentieel voor Industrie 4.0.
(foto: Fraunhofer IEM)