Drei Herausforderungen der Lokalisierung in der Hafenlogistik

Die Autonomie der Hafenlogistik ist derzeit ein heißes Thema, da die Bestrebungen, auf den globalen Wettbewerb zu reagieren und den TEU-Durchsatz zu maximieren, die Hafeneigentümer dazu zwingen, die Art und Weise, wie sie ihre Bestände lagern, bewegen und verwalten, zu ändern. Dies hat dazu geführt, dass der Schwerpunkt auf der Suche nach Möglichkeiten liegt, wie autonome Hafenfahrzeuge ohne die Notwendigkeit von Infrastrukturen wie vergrabenen Magnetstreifen navigieren können, die die Möglichkeiten zur Neukonfiguration des Containerlagers einschränken. 

In diesem Blog befassen wir uns mit den drei größten Herausforderungen, denen sich Hafenroboter bei der Lokalisierung stellen müssen, und erörtern, wie sie auf der Grundlage unserer Erfahrungen bei der Unterstützung von Kunden bei der Entwicklung leistungsstarker autonomer Navigationssysteme überwunden werden können. Wir werden auch unser neues Produkt vorstellen, WayFinder, entwickelt für Umgebungen mit sich ständig ändernden GNSS-Bedingungen wie Häfen.

Wie bei jedem autonomen Fahrzeug, einer der wichtigsten Bestandteile der a Hafen AMR's Kontrollstapel ist die Lokalisierungslösung. It gibt dem Roboter Daten darüber, wo er sich befindet, seinen Kurs, Orientierung, und so weiterdie werden in einigen wenigen verschiedene Wege:

+ Es verwendet Lokalisierungsdaten, um folgen einem Pfad, und erkennen, wenn sie von der Norm abgewichen istunter Pfad.

+ Es liefert dem Roboter wichtige Informationen zur Hindernisvermeidung, da er sich auf einer (in der Regel vorab erstellten) Karte seiner Umgebung orientieren kann.

+ Informationen wie Neigung, Verrollung und Kurs können auch dazu verwendet werden, die Sicherheit des Fahrzeugs zu verbessern, indem erkannt wird, ob es umzukippen droht.

Eine beliebte Lokalisierungslösung für autonome Fahrzeuge ist ein GNSS-gestütztes Trägheitsnavigationssystem, oder GNSS/INS. Die Hafenumgebung jedoch, stellt einige einzigartige Herausforderungen, die eine Lokalisierungslösung bewältigen muss. 

In einer Hafenumgebung gibt es große Bereiche, in denen das GNSS-Signal, auf das sich die meisten Lokalisierungslösungen zur Positionsbestimmung stützen, nur lückenhaft oder gar nicht verfügbar ist. Die offensichtlichsten Bereiche befinden sich zwischen den hohen Stapeln von Schiffscontainern, die die Sichtlinie des Hafen-AMR zu den Satelliten am Himmel über ihm blockieren, aber auch Lagerhallen, in denen autonome Fahrzeuge über Nacht abgestellt werden können, sind GNSS-Blackspots. Auch Überkopfportale und Kräne können Probleme mit der GNSS-Navigation verursachen. 

Dies ist einer der Gründe, warum Lösungen wie Magnetstreifen oder Farbe so beliebt sind, da sie nicht auf GNSS angewiesen sind. Aber, wie wir bereits gesagt haben, ist es das Ziel vieler Häfen, von der infrastrukturbasierten Navigation wegzukommen. Infrastrukturen wie Magnetstreifen oder sogar Farbe auf dem Boden sind arbeitsintensiv und teuer, wenn sich das Layout des Containerlagers ändert, weshalb sie für zukunftsorientierte Häfen ungeeignet sind.

Die Lösung: Sensorfusion in Echtzeit für infrastrukturlose Navigation.

Die Sensorfusion ist die Wissenschaft der Kombination von Daten aus mehreren Sensoren, um eine robustere Navigationsleistung zu erhalten - und zwar in Echtzeit an Bord Ihres Hafenroboters, damit er in jeder Umgebung mit Präzision und Genauigkeit navigieren und nahtlos zwischen ihnen wechseln kann. Hier kommt WayFinder ins Spiel. 

WayFinder ist ein eigenständiges Gerät, mit dem Sie ohne zusätzliche Hardware genaue Lokalisierungsdaten in Umgebungen erhalten, in denen kein GNSS verfügbar ist. Es verwendet LiDAR-SchubLiDAR Boost ist die weltweit erste Lösung zur Verbesserung der Echtzeit-Lokalisierung für alle landgestützten Aktivitäten unter schwierigen GNSS-Bedingungen. Einfach ausgedrückt, nutzt LiDAR Boost die Daten eines LiDAR-Scanners in Echtzeit, um die Navigationsgenauigkeit in Gebieten mit schlechtem GNSS-Signal zu verbessern. Mit LiDAR Boost können Sie WayFinder sogar in einem vorvermessenen Gebiet verwenden, um GNSS vollständig zu ersetzen und eine absolut wiederholbare Genauigkeit in diesem Gebiet zu garantieren. Solange der Hafen bei jeder Änderung des Layouts neu vermessen wird, können Sie mit LiDAR Boost eine robuste Lokalisierungslösung ohne jegliche Infrastruktur nutzen.

Erfahren Sie mehr: LiDAR Boost closeup blog.

Häfen waren schon immer ein komplexes Umfeld, aber da viele Betreiber auf Autonomie setzen, in der Hoffnung auf ermöglichen. ihre Layouts, um noch besser auf Veränderungen reagieren zu können, dass die Komplexität nur noch zunehmen wird. Rudimentäre Systeme zur Wegverfolgung und Navigation werden nur schwer mit der Geschwindigkeit der Entwicklung Schritt halten können. Veränderung in diesen Umgebungen. Wenn das Layout Ihrer Containerlager geändert wird, wird zum Beispiel die Arbeit erforderlich Der Aufwand für die Programmierung der Hafen-AMRs zur Navigation durch das neue Layout könnte beträchtlich sein, und sie könnten nicht in der Lage sein, spontane Änderungen, wie z. B. Hindernisse auf ihrem Weg, zu bewältigen.

Die Lösung: Enge Integration von Lokalisierungsdaten in den Steuerungsstapel

Ein fortschrittlicher Hafenroboter sollte Module zur Hindernisvermeidung enthalten, die es dem Roboter ermöglichen, ein Hindernis zu erkennen und eine Route um dieses herum und zurück zu seinem Weg zu berechnen. Entscheidend dafür ist, dass die Lokalisierungsdaten präzise genug sind, damit die anderen Module im Kontrollstapel ihre Aufgabe erfüllen können, und dass es eine Möglichkeit gibt, diese Daten zwischen den Kontrollmodulen weiterzugeben. 

Mit OXTS können Sie Ihre Lokalisierungsdaten problemlos in einen Robotersteuerungs-Stack integrieren, der auf dem ROS2-Rahmen mit unseren vorgefertigten Treibern. Das bedeutet, dass Sie die Informationen von Ihrem GNSS/INS überall in Ihrem Hafen-AMR nutzen können, wo Sie sie benötigen, und dass es auf sich ändernde Umgebungen reagieren kann. Darüber hinaus tragen die zuverlässigen Funktionen zur Hindernisvermeidung, die auf einer genauen Lokalisierung basieren, dazu bei, Ihren Hafen sicherer zu machen und Unfälle und Verletzungen zu reduzieren.

Hervorzuheben ist auch die absolut wiederholbare Genauigkeit innerhalb einer vermessenen Umgebung, die Sie mit WayFinder erreichen können. Solange die Karte bei jeder Änderung des Layouts aktualisiert wird - was mit einem LiDAR-Scanner schnell und einfach möglich ist -, kann Ihr Port AMR jede Layoutänderung bewältigen, die Sie ihm zumuten.

Obwohl Ihr Hafen-AMR für jeden Hafenbetreiber eine Investition darstellt, muss es dennoch so wirtschaftlich wie möglich sein. Das bedeutet, dass Sie nach Möglichkeiten suchen müssen, um die bestmögliche Leistung zum besten Preis zu erzielen. Preis, sondern auch dafür sorgen, dass Ihr Endprodukt für Ihre Kunden einfach zu kaufen und zu nutzen ist.

Die Lösung: eine ganzheitliche Lösung auf der Grundlage einer leistungsstarken Lokalisierung

Zunächst einmal ist zu beachten, dass Ihre Lokalisierungslösung kein komplettes Fahrzeug sein muss. Wenn Sie eine flexible Navigationslösung entwickeln können, die bei bestehenden fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTS) nachgerüstet werden kann, haben Sie ein ganz anderes wirtschaftliches Angebot als beim Kauf eines ganz neuen Hafen-AMR.

Unabhängig davon, ob Sie sich für eine Nachrüstung oder den Bau einer neuen Plattform entscheiden, ist der beste Weg zu einer kommerziell attraktiven Lokalisierungslösung der, etwas zu schaffen, das mehr ist als die Summe seiner Teile. Durch den Einsatz der OXTS-Technologie - einschließlich WayFinder - erhalten Sie beispielsweise Lokalisierungsdaten, die mit denen eines weitaus leistungsfähigeren FOG-Trägheitsnavigationssystems vergleichbar sind, allerdings unter Verwendung kostengünstigerer MEMS-Komponenten. Das liegt daran, dass unsere Geräte von 20 Jahren Erfahrung im Bau von Trägheitsnavigationssystemen profitieren.

Sie können WayFinder auch ohne Exportkosten oder Papierkram überallhin versenden, da unsere gesamte Hardware ITAR-frei ist - wichtig für Sie, wenn Sie Ihr Port AMR weltweit verkaufen möchten.

Wenn Sie potenziellen Kunden dabei helfen, ein Geschäftsszenario für einen Hafen-AMR zu erstellen, können Sie die erhöhte Betriebszeit berücksichtigen, die Sie von einer autonomen Lösung erwarten, die sich an veränderte Layouts anpassen kann. Die damit verbundene Möglichkeit, mehr TEU zu verarbeiten, könnte eine wichtige Ergänzung für jedes Geschäftskonzept sein.

Sie können mehr darüber erfahren, wie OXTS kann Ihnen beim Aufbau von genau Lokalisierungsdaten in port AMRs, einschließlich der Entdeckung von mehr über WayFinder hier. Oder füllen Sie das nachstehende Formular aus und ein Mitglied des Teams wird sich mit Ihnen in Verbindung setzen, um Ihr Hafenautonomieprojekt zu besprechen.