title: Navigation method utilizing floor-integrated inductive power supply modules for omnidirectional AGVs
title: Methodik zur Navigation anhand bodenintegrierter induktiver Stromversorgungsmodule für omnidirektionale FTFs
titleType: AlternativeTitle
Creators: name: Brenner, Carolin Carmen
name: Enssle, Alexander
name: Schulz, Robert
name: Parspour, Nejila
Publisher: name: Universität Stuttgart
Year: 2023
Subjects: subject: 620
subject: 621.3

description: This paper answers the research question: Can the contactless induced energy supply from a novel inductive floor be used to navigate omnidirectional automated guided vehicles (AGVs)? In contrast to existing systems a novel inductive floor enables AGVs traveling through production without charging breaks. This floor consists of tiles with inductive modules, which supply the AGV with energy. In addition to supplying power to the AGV, the inductive modules are also intended to guide the vehicle through production. To enable such a guidance sensors placed in the AGV measure the induced voltages of the floor. To answer the research question these voltages are calculated with the help of an electromagnetic simulation of the AGV’s travel on the inductive tiles. To estimate the position as well as rotation of the AGV depending on the simulated voltages as inputs a novel algorithm is presented. During the travel the AGV is able to move in arbitrary directions independently of its orientation. To control the omnidrectional AGV consistently without singularities, a transformation in Omni-Curve-Parameters (OCP) is proposed. As simulation case study a four wheeled steering- and velocity controlled AGV is introduced. For the evaluation a novel motion model depending on the input OCP is presented. This model is compared to the estimation of the position to verify the accuracy and the reproducibility of the algorithm.
description: Dieser Beitrag beantwortet die Forschungsfrage: Kann anhand der kontaktlosen Energieversorgung eines neuartigen induktiven Bodens eine Navigation von fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTFs) erfolgen? Im Gegensatz zu bestehenden Systemen ermöglicht ein neuartiger induktiver Boden die Fahrt von FTF durch die Produktion ohne Ladepausen. Dieser Boden besteht aus Platten mit induktiven Modulen, die das FTF mit Energie versorgen. Neben der Versorgung des FTFs sollen die induktiven Module das Fahrzeug auch durch die Produktion führen. Um ein Leiten des FTF durch den Boden umzusetzen, messen im FTF platzierte Sensoren die induzierten Spannungen. Zur Beantwortung der Forschungsfrage werden diese Spannungen mit Hilfe einer elektromagnetischen Simulation der Fahrt des FTFs auf den induktiven Platten berechnet. Zur Schätzung der Position, so wie der Rotation des FTF wird ein neuartiger Algorithmus anhand dieser simulierten Spannungen als Eingangsgrößen vorgestellt. Während der Fahrt kann sich das FTF unabhängig von seiner Orientierung in beliebige Richtungen bewegen. Um das FTF konsistent ohne Singularitäten zu führen, wird eine Transformation in Omni-Kurven-Parametern (OCP) dargelegt. Als Fallbeispiel wird ein vierrädriges lenk- und geschwindigkeitsgesteuertes FTF vorgestellt. Für die Bewertung der Kursbestimmung und der Spurführung wird ein neuartiges Bewegungsmodell in Abhängigkeit von den OCP vorgeschlagen. Dieses Modell wird mit der Schätzung der Position verglichen, um die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit des Algorithmus zu verifizieren.