ASI Logistics und Sensorhersteller Sick haben gemeinsam das Problem des autonomen Rückwärtsfahrens zum Anfahren von Aufliegern gelöst - einer der letzten Schritte auf dem Weg zum vollständig autonomen Rangierbetrieb. ASI nutzt ein robustes «Vehicle Automation Kit», Sick steuert die 2D-LiDAR-Sensoren bei.

Der Anbieter Autonomous Solutions, Inc. (ASI) versorgt Kunden in der ganzen Welt in den Bereichen Logistik, Bergbau, Landwirtschaft, Automobilbau, öffentliche Verwaltung und Fertigung mit Fernüberwachungs-, Teleoperations- und vollautomatischen Lösungen von seinem Hauptsitz und einem 100 Hektar grossen Testgelände im Norden Utahs aus.

Aaron Rothmeyer, Produktmanager bei Sick in den USA: «Die langjährige Erfahrung von Sick mit optischen Geräten zeigt sich an durchdachten Sensoren bis hin zur Einzelkomponente. Schliesslich ist Sick auch massgeblich an der Erstellung und Aktualisierung globaler Sicherheitsstandards beteiligt.»

Königszapfen im Visier

Damit das autonome Einfahren an den Auflieger korrekt funktioniert, müssen einige technische Details bekannt sein. Die autonomen Fahrzeuge müssen die Position und Höhe des Königszapfens des Aufliegers kennen, den sie rückwärts anfahren. Der Königszapfen ist die Vorrichtung unter dem Auflieger, die mit der Sattelkupplung der Zugmaschine verbunden wird und den Auflieger an der Zugmaschine festhält. Die Zugmaschine muss in der Lage sein, die Zapfenverbindung zu steuern, und die Zugmaschine muss in der Lage sein, selbstständig den Auflieger anzufahren.

Fotos: Sick

ASI Logistics nutzt ein hochmodernes VAK, um seine autonomen Rangierfahrzeuge zu steuern. Im Inneren des VAK befindet sich die Vehicle Control Unit (VCU) der Zugmaschine. Die VCU steuert alle Funktionen des Fahrzeugs, wenn es sich im autonomen Modus befindet. Eine qualitativ hochwertige Datenübertragung von den Sensoren zur VCU ist der Schlüssel zum autonomen Einfahren in die Auflieger. ASI setzt zwei 2D-LiDAR-Sensoren ein, den LMS1000 für die Position des Königszapfens und den TIM551 für die Höhe des Königszapfens.

Beim Rückwärtsfahren erkennen die beiden 2D-LiDAR-Sensoren, wo sich der Königszapfen des Aufliegers befindet und geben diese Daten an die VCU der Zugmaschine weiter. Die VCU steuert dann Gas, Bremse, Lenkung und die Sattelkupplung, um den Auflieger rückwärts so einzufahren, bis eine sichere Kupplung mit dem Königszapfen hergestellt ist. Sobald die Kupplung erfolgt ist, zeigen die Sensoren an, dass die Zugmaschine sicher angekuppelt ist, der Roboterarm nun die notwendigen Verbindungsleitungen anbringen und mit dem Rest des Vorgangs fortfahren kann.

Der gesamte Prozess wird mit der Mobius-Software von ASI durchgeführt, der Befehls- und Steuerungssoftware für autonome Fahrzeuge, die laut Hersteller schon Millionen von Teststunden absolviert hat. Mobius zeigt Fahrzeugbewegungen in Echtzeit, den Fahrzeugzustand, Meldungen über den Königszapfen und die Steuerung des Roboterarms – alles von einer Bedieneinheit aus, die sich vor Ort oder überall sonst auf der Welt befinden kann.

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