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Mobile Maschinen 5/2019

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Mobile Maschinen 5/2019

01 02 01 Auf dem

01 02 01 Auf dem STWiesel fallen vor allem die oben aufgesetzten Komponenten ins Auge: am linken Fahrzeugrand sitzen die Sensoren, unten in der Mitte die Steuerung und rechts unten das Kommunikationsmodul 02 Hier im Showroom dargestellt, aber auch unter dem STWiesel angebracht: das Strommessmodul sondern sich vielmehr die Features des Roboters ansehen, und entscheiden, welche der dort integrierten Funktionen sie gemeinsam mit uns in ihre mobile Arbeitsmaschine – ganz egal ob Traktor oder Radlader – implementieren möchten. Das kann von einfacheren Systemen wie Spurführung bis hin zum vollkommen autonomen Fahren und Arbeiten gehen, unabhängig von der Fahrzeugklasse oder -größe. Wir wollen unsere Kunden auf dem Weg zur autonomen Maschine unterstützen.“ Doch über welche Funktionen verfügt der Roboter konkret? EIGENSTÄNDIGE WEG- UND ZIELFINDUNG In der aktuellen Version ist das Fahrzeug für Indoor-Pick-&-Place- Aufgaben konfiguriert. Durch einen Frontmagneten können Objekte aufgenommen und abgestellt werden. Welche Objekte dies sein sollen, erkennt das Fahrzeug durch ein vorher eingelerntes neuronales Netz eigenständig. Den kürzesten Weg findet der Roboter ebenfalls von selbst. Sollte sich ein Hindernis in den Weg stellen, registriert das STWiesel dieses und umfährt es mit einem vordefinierten Sicherheitsabstand. Die eigenständige Kartenerzeugung mittels sogenanntem „Simultaneous Localisation and Mapping“ (SLAM) ist mit dem Demonstrator ebenfalls möglich. Falls das Fahrzeug manipuliert wird (z. B. vom Boden hochgehoben wird), so erkennt es diese Veränderung ebenfalls und übermittelt an den Bediener bzw. Betreiber eine entsprechende Information. Diese Daten, ebenso wie sämtliche Betriebs- und Lokalisationsdaten, können dank Anbindung mit der „machines.insight“ von STW lokal und drahtlos „live“ auf ein Touchdisplay von STW, ein beliebiges mobiles Endgerät oder ähnliche Produkte übermittelt werden. Durch eine zusätzliche Anbindung an die Cloudlösung „machines. cloud“ von STW ist es zudem möglich, diese Daten online abzurufen. Das STWiesel kann ferngesteuert oder autonom betrieben werden. Vier verschiedene Lenkmodi stehen zur Verfügung: Ackermann, Allrad, Gleichlauf und Hundegang. Dadurch ist es möglich, für radgetriebene Fahrzeuge alle erdenklichen Lenkmodi zu realisieren. TECHNIK AUF UND UNTER DER HAUBE Wenn man sich das Fahrzeug anschaut, fallen zunächst die aufgesetzten Module auf. Es handelt sich dabei um vier Sensoren (einen Temperatursensor T01, zwei Drucksensoren M01 – wobei letztgenannte als Barometer und Kraftmesssensor eingesetzt werden – und einen Neigungssensor NGS2), die Steuerung ESX-4CS-GW sowie das Kommunikationsmodul TCG-4. Weiterhin sichtbar ist der Laserscanner, die Frontkameras sowie der Embedded PC. Dieses sind jedoch „off-the-shelf“-Fremdprodukte. Unter der Haube sind zudem weitere STW-Komponenten, wie das Strommessmodul PMB, für das Batteriemanagement verantwortlich. Die ESX-4CS-GW dient der Verarbeitung von Steuerbefehlen und generiert entsprechend des Fahrmodus die Signale für die Aktoren der Lenkung, des Antriebs und der Höhenverstellung des Magneten. Weiterhin ist die Steuerung als Ethernet-Gateway für die Kommunikation Embedded-PC und TCG-4 zuständig. Auf der TCG-4 laufen Prozesse zur Erstellung lokaler Karten und für die automatisierte Navigation und Pfadplanung. Der STW-Drucksensor M01 und der STW-Temperatursensor T01 sind über den CAN-Bus an der TCG-4 angeschlossen. Sie werden für die Nutzer-Interaktion eingesetzt (Darstellung der Veränderung von Kraft und Temperatur auf VSX- Display und mittels LEDs am STWiesel). Der Neigungs- und Kreiselsensor NGS2 ist für die Sensordatenfusion für spätere Versionen des Roboter-Fahrzeugs vorgesehen. Am VSX-Display können Fahrmodi ausgewählt, Telemetriedaten abgelesen, Parametrisierungen vorgenommen und hochautomatisierte Prozesse gestartet werden. AUF DER SUCHE NACH APPLIKATIONS-KNOW-HOW Wer sich in der STW-Produktwelt auskennt, wird sich nun fragen: Will STW nun auch in die Welt der Kameras und Radarsensoren einsteigen? Denn diese sind bekanntlich zwingend notwendig für das hochautomatisierte Fahren und Arbeiten. Aber dem ist nicht so; vielmehr steckt die Suche nach Domänenwissen hinter dem Demonstrator. „Wir beschäftigen uns mit der Integration dieser Drittprodukte und der Kombination derselben mit unseren eigenen Komponenten, um Applikations-Know-how aufzubauen. Wir wollen die Nöte und Herausforderungen unserer Kunden besser kennenlernen und möglichst Lösungen für diese finden. Im besten Fall können wir dann zum Maschinenhersteller sagen: ‚Schau mal, du setzt bereits dieses Produkt von uns ein. Wenn du es nun um dieses Produkt ergänzt und wir das Ganze kombinieren, erhält deine Maschine eine völlig neue 8 Mobile Maschinen 2019/05 www.mobile-maschinen.info

Funktionalität.‘ Durch diesen Umgang mit unseren Produkten lernen wir diese noch besser kennen und erschließen uns auch selbst neue Lösungen und Systeme innerhalb unseres eigenen STW-Kosmos“, erklärt Vorentwicklungs-Leiter Lang. Dasselbe gilt für den Software- Unterbau des STWiesels. Durch die Entwicklung des autonomen Demonstratorfahrzeugs ist STW in die Rolle des Maschinenherstellers geschlüpft und musste sich mit den typischen OEM-Fragen auseinandersetzen: Wie komme ich mit meinen vorhandenen Komponenten zur Lösung meines Problems? Welche Software benötige ich, um autonomes Fahren und Arbeiten zu ermöglichen? Die Antwort auf diese Fragen lautet im Fall des STWiesels ROS. ROS steht für Robot Operating System und ist eine im Jahr 2007 etablierte Open-Source-Software für sogenannte persönliche Roboter. Im Unterschied zum typischen Industrieroboter können persönliche Roboter mit ihrer Umwelt agieren, im Falle des STWiesels trifft dies z. B. auf die autonome Wegfindung und Objekterkennung zu. STW hat im Rahmen des STWiesel-Projektes das Telekommunikationsmodul TCG-4 ROS-befähigt und mithilfe der frei verfügbaren Open-Source-Bibliotheken sehr schnell autonome Prozesse implementieren können. Genau nach diesen Entwicklungssprüngen sucht das Unternehmen mit dem Projekt: Durch die Beschäftigung mit der Applikation der Komponente (in diesem Fall der TCG-4) zu einer Lösung zu kommen, die neue Geschäftsfelder eröffnet und von der künftig alle Kunden in großem Maße profitieren können. IDEENGEBER GESUCHT Doch die ROS-Befähigung soll nur ein Meilenstein auf der Entwicklungsreise des STWiesels sein. Denn die Entwicklung ist noch lange nicht abgeschlossen. Gerade hinsichtlich des Arbeitsprozesses ist das Potenzial noch lange nicht ausgeschöpft. Vorentwicklungs- Chef Lang: „Wir werden den Demonstrator erstmals auf der Agritechnica vorstellen. Dort wird er in einem abgegrenzten Bereich autonom seine Pick-&-Place-Aufgaben ausführen. Gleichzeitig wird die Integration der etablierten STW-Produkte anhand von Präsentationen und eines Schaubildes verdeutlicht. Wir würden uns wünschen, dass diese Messe-Demonstration die Fantasie unserer Kunden beflügelt, und uns diese im Anschluss mit ihren Ideen füttern. Dies soll nur der erste Aufschlag sein. Ich hoffe, dass wir in zwei Jahren, zur folgenden Agritechnica, ein Outdoor-STWiesel mit Arbeitsfunktionen präsentieren können.“ www.stw-mobile-machines.com DIREKTER KONTAKT Stefan A. Lang Leiter Vorentwicklung Stefan.Lang@wiedemann-group.com 2019 NIRGENDWO LIEGEN INNOVATIONEN NÄHER. HANNOVER, 10.–16. NOVEMBER | EXKLUSIVTAGE 10.+11. NOVEMBER www.agritechnica.com facebook.com/agritechnica Der Treffpunkt für die Zulieferindustrie – eine B2B Plattform für den Landmaschinen-Sektor ■ ■ ■ 713 internationale Aussteller 100.000 Besucher Hochkarätiges Fachprogramm ■ Synergieeffekte mit der AGRITECHNICA – der Weltleitmesse für Landtechnik A part of AGRITECHNICA

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