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Proceedings

Decentralized Collaborative Transport in Heterogeneous Robot Fleets Through Four Levels of Communication based on Omni-Curve-Parameters

  1. Carolin Brenner Institute of Mechanical Handling and Logistics, University of Stuttgart, Stuttgart, Germany
  2. Constantin Enke Institute for Material Handling and Logistics, Karlsruhe Institute of Technology, Karlsruhe, Germany
  3. Pietro Schumacher Institute for Material Handling and Logistics, Karlsruhe Institute of Technology, Karlsruhe, Germany
  4. Markus Schröppel Institute of Mechanical Handling and Logistics, University of Stuttgart, Stuttgart, Germany
  5. Robert Schulz Institute of Mechanical Handling and Logistics, University of Stuttgart, Stuttgart, Germany
  6. Kai Furmans Institute for Material Handling and Logistics, Karlsruhe Institute of Technology, Karlsruhe, Germany

Zusammenfassungen

Changeable production needs an internal logistics system that can cope with changing loads. Cooperative transport offers the possibility of transporting exceedingly large loads with a group of mobile robots. This paper addresses the research question of unifying cooperation considering each robots configuration using Omni-Curve-Parameters (OCP). OCP are designed to control robots with arbitrary wheel configurations and can be used for the control of cooperative transportation groups, by considering the group like a vehicle with many wheels. The approach is successfully validated on two omnidirectional robots. The emerging challenges concerning the communication between the participants lead to a multi-leveled communication model for a heterogeneous fleet, since exchanged data differs in its volume and its availability and time requirements. Consisting of the global, local, cooperative and safety levels, this model is a first draft for standardized decentral communication.

Eine wandlungsfähige Produktion erfordert ein Logistiksystem, das mit unterschiedlichen Ladungen umgehen kann. Kooperativer Transport bietet die Möglichkeit, übergroße Lasten durch eine Gruppe von mobilen Robotern zu transportieren. Dieser Beitrag befasst sich mit der Forschungsfrage, wie die Zusammenarbeit unter Berücksichtigung der einzelnen Roboterkonfigurationen mit Hilfe von Omni-Kurven-Parametern (OKP) vereinheitlicht werden kann. OKP sind für die Steuerung von Robotern mit beliebigen Radkonfigurationen konzipiert und können für die Steuerung von kooperativen Transportgruppen verwendet werden, indem die Gruppe wie ein Fahrzeug mit vielen Rädern betrachtet wird. Der Ansatz wird erfolgreich an zwei flächenbeweglichen Robotern validiert. Die resultierenden Anforderungen an die Kommunikation zwischen den Teilnehmern führen zu einem mehrschichtigen Kommunikationsmodell für heterogene Flotten, da sich die auszutauschenden Daten in ihrem Umfang, ihrer Verfügbarkeit und ihren zeitlichen Anforderungen unterscheiden. Bestehend aus den Ebenen Global, Lokal, Kooperativ und Sicherheit ist dieses Modell ein erster Entwurf für eine standardisierte dezentrale Kommunikation.

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