Anwendungsbeispiele

Innerhalb des Forschungsprojektes SIH Obstroboter wurde der ELWOBOT, eine autonom fahrende Plattform für den Obstanbau und die Pflege von Obstplantagen, mit Hilfe von helyOS^® automatisiert. Erstmals wird hier ein lokales 5G-Campusnetz genutzt, um die High-Speed-Kommunikation zwischen dem Leitstand und dem Fahrzeug zu ermöglichen. Ein als Microservice umgesetzter und speziell an den Use Case angepasster Missionsplaner führt das Fahrzeug von einer vordefinierten Startposition − wie etwa einer Ladestation oder einer Garage − zur Obstplantage. Der Planer verbindet außerdem die Baumreihen mit passenden Manövern und weist dem Fahrzeug ortsspezifische Arbeitsaufgaben zu, wie etwa das Mulchen.

Die Mission kann sowohl aus der Ferne vom Büro aus überwacht werden als auch mit 5G-fähigen Geräten vor Ort im Feld. Verschiedenste Sensordaten, einschließlich den vom Fahrzeug erzeugten Lidar-Punktwolken, werden live via RabbitMQ visualisiert.

Durch einen vollautomatischen Betrieb von Nutzfahrzeugen innerhalb von Logistikzentren und Betriebshöfen lässt sich der Warenumschlag effizienter und sicherer gestalten. Diesen Herausforderungen stellt sich das Projekt AutoTruck.

Mit helyOS^® können die Anwender den Verkehr in abgeschlossenen Bereichen steuern, den Fahrzeugen Missionen zuweisen und Statusinformationen von den Fahrzeugen anfordern. Das System ist gleichermaßen für den lokalen Einsatz wie auch für den Betrieb über das Internet ausgelegt. Dadurch können auch Fahrzeuge in entlegenen Logistikzentren über den Browser überwacht und gesteuert werden. In den vernetzten Automatisierungszonen kommunizieren die Fahrzeuge sowohl miteinander als auch mit externen Sensoren.

Das Ziel des Forschungsprojekts SAFE20 ist die Entwicklung und Implementierung eines Sicherheitskonzepts, das erstmalig das vollautomatisierte Fahren von Fahrzeugen im Mischbetrieb innerhalb von Betriebshöfen und mit einer Mindestgeschwindigkeit 20 km/h ermöglicht.

Innerhalb von SAFE20 kommt helyOS^® zum Einstz, um die automatisierten Fahrzeuge zu vernetzen. Über die Browser-basierte Benutzerschnittstelle können die Anwender die Automatisierungszone überwachen, Missionen für Fahrzeuge festlegen und Statusinformationen von den Fahrzeugen empfangen.

Bei der Zwischendemonstration im Forschungsprojekt MAGPIE (sMArt Green Ports as Integrated Efficient multimodal hubs) auf der Automotive Week 2023 wurde helyOS^® mit Microservices für Landkarten sowie Routen- und Pfadplanung ausgestattet, um damit einen automatisierten DAF-Lkw zu steuern. Gemeinsam mit den MAGPIE-Partnern gelang die eindrucksvolle Demonstration – ein wichtiger Schritt auf dem Weg Europas hin zum CO₂-freien Transport von Gütern zu und von Häfen bis zum Jahr 2050.

Die Automatisierung in der Landwirtschaft eignet sich gut als Anwendungsfeld für helyOS^®. Automatisierungszonen für die entsprechenden Flächen werden durch die Vernetzung mobiler Kommunikationssensoren und (falls nötig) stationärer Sensoren geschaffen.

Im nächsten Schritt können Landwirte dann ihre Maschinen die im Farm-Managementsystem gelisteten Aufgaben ausführen lassen. Über ein web-basiertes Steuerungssystem können sie Aufgaben zuweisen, steuern und überwachen, sowie gleichzeitig Störungen auffinden. helyOS^® ist dabei verantwortlich für die Koordination der verfügbaren Arbeitsmaschinen (Traktoren etc.), die sichere Ausführung der geplanten Aufgaben und die fortgeschrittene, kooperative Pfadplanung für mehrgliedrige Fahrzeuge wie Landmaschinen und Lkws.

Weil Robotiktechnologien zunehmend im Bereich schwerer Fahrzeuge, wie Autos, Arbeitsmaschinen und Lkws, angewendet werden, hat die zuverlässige Hinderniserkennung und Kollisionsvermeidung unerlässliche Wichtigkeit für die Sicherheit der Abläufe. Die Hinderniserkennung durch ausschließlich fahrzeugseitige Sensoren wie Kameras, LiDAR oder radar ist eine Herausforderung bei hohen Geschwindigkeiten oder schlecht einsehbaren Bereichen.

Mit helyOS^® ist es ganz einfach, infrastrukturseitige Sensoren in Live-Belegungskarten zu integrieren. So wird jeder Winkel der Roboterarbeitsfläche zuverlässig überwacht und die Roboterflotte kommt zu einem sicheren Stopp, wenn Konflikte in den geplanten Trajektorien auftreten.