Ein Logistikroboter denkt mit

Der perzeptionsgesteuerte Logistikroboter TORU von Magazino kann mithilfe von Kameras, Bildverarbeitung, Sensoren und künstlicher Intelligenz seine Umwelt wahrnehmen, richtig interpretieren und darauf basierend Entscheidungen treffen. Große Versanddienstleister nutzen das intelligente, selbstfahrende System zum Beispiel für die Auslagerung von Schuhkartons im Rahmen der Kommissionierung.

Bekommt TORU den Auftrag, ein bestimmtes Paar Schuhe zu picken, stecken dahinter zunächst die Lageradresse und ein Barcode. Der Roboter navigiert dicht an das Zielfach heran, die Hubsäule vorne am Fahrzeug dreht sich um 90 Grad zum Regal und ein Greifer fährt zum angegebenen Fach. Ab diesem Zeitpunkt trifft TORU eigenständig Entscheidungen. Über dreidimensionale Kameraaufnahmen verschafft sich der Roboter per visueller Analyse zunächst ein Bild von der Ist-Situation. Dazu gehören Fragen wie: Gibt es den passenden Barcode? Liegt im Regal überhaupt ein Schuhkarton? Bin ich in der Lage, den Schuhkarton zu greifen oder könnte er sich beim Herausziehen verklemmen? Die Antworten auf diese Fragen machen das System aus München so einzigartig, denn der Roboter kann seinen Greifprozess an die Gegebenheiten anpassen.

Beim daran anschließenden Handling der Schuhkartons spielen Antriebe von FAULHABER eine wichtige Rolle: Motion Controller, bürstenlose DC-Servomotoren der Serie BX4 und Planetengetriebe bilden ein Antriebssystem, das die Lücke zwischen Fahrzeug und Regalboden mithilfe einer aus- und einfahrenden Metallzunge schließt. So können die Kartons auf der glatten Fläche mit Unterdruck herausgezogen werden.

Das kräftige Überlastverhalten der FAULHABER BX4-Motoren mit ihrem Durchmesser von gerade einmal 32 Millimetern bringt für den TORU-Logistikroboter eine Reihe von Vorteilen mit sich. Zum einen sind kleinere Antriebe naturgemäß leichter, somit können die Masse des Greifers und damit auch die gefragte Motorleistung der Vertikalachse gering gehalten werden. Die Leichtigkeit in der Konstruktion ist auch deshalb geboten, weil TORU nicht nur auf festem Beton im Erdgeschoss, sondern auch auf filigranen Deckenkonstruktionen von Zwischengeschossen einsetzbar sein soll, wo die erlaubten Flächenlasten stark limitiert sind. Bei Kartons, die nur wenige Zentimeter über dem Fußboden lagern, würden größere Motoren zudem das Handling behindern.

In der Umsetzung steckt hinter der Idee von TORU ein ausgefeiltes System aus Automation, Robotik, Vision und autonomem Fahren. Bei der Auswahl des passenden Antriebs stand für Magazino deshalb im Fokus, dass sich die Motoren elegant in den vorhandenen Automationsverbund integrieren lassen. Auch die optimale Leistungsdichte war ein wichtiges Kriterium. Dass das Münchner Unternehmen zudem eine passgenaue Motion Control Gesamtlösung von FAULHABER nutzen konnte, verschaffte der Entwicklung mehr Freiraum für die weitere Optimierung der neuen Logistiklösung. In Kombination mit den DC-Servomotoren bilden die Motion Controller der FAULHABER Generation V2.5 hochdynamische Positioniersysteme. Die integrierte Stromregelung der Motion Controller begrenzt das Drehmoment und schützt damit Elektronik und Motor vor Überlast. Diese Funktion kann der TORU-Logistikroboter nutzen, um Störungen im Materialfluss zu erkennen – dann etwa, wenn sich ein Schuhkarton in einem Regalfach verklemmt hat und so die Entnahmeeinheit zum Stoppen bringt.

Mit dem TORU hat das Unternehmen Magazino eine Materialflusslösung entwickelt, mit der die Effizienz in der Logistik auf einfache und sichere Weise gesteigert werden kann. Das Potenzial des Logistikroboters wird gerade auch im Hinblick auf die Personalsituation deutlich: Vor allem nachts und am Wochenende sind die Kräfte sind knapp – also genau zu der Zeit, in der in den Online-Shops am meisten eingekauft wird. Der Einsatz autonomer und intelligent handelnder Logistikroboter wäre ein Weg, die Kommissionierung bis zum Wochenbeginn zumindest vorzubereiten und so mithilfe von Automation und Digitalisierung die Effizienz zu steigern.

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