LoadRunner – Hochdynamische Robotik für die Logistik

Der »LoadRunner« ist ein hochdynamisches Transportsystem, das für eine neue Generation Fahrerloser Transportfahrzeuge steht. Die Fahrzeuge können sich zu größeren Einheiten koppeln, erreichen Geschwindigkeiten bis 10 m/s und eignen sich für Logistikzentren und Flughäfen. Die FTF, also Fahrerlose Transportfahrzeuge, kombinieren Sortier- und Fördertechnik mit flexiblen Funktionen und reduzieren feste Infrastruktur bei hoher Skalierbarkeit.

Hochdynamische Systeme bzw. dynamische Robotiklösungen gewinnen zunehmend an Bedeutung. Diese Roboter zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, vielfältige und komplexe Bewegungsabläufe in unterschiedlichen Einsatzumgebungen präzise und schnell auszuführen. Im Logistikbereich bieten solche hochdynamischen Robotersysteme erhebliches Potenzial zur Steigerung von Geschwindigkeit, Effizienz und Durchsatz.

Der LoadRunner adressiert die Vision eines infrastrukturreduzierten, möglichst leeren logistischen Raums, der sich schnell in Betrieb nehmen, anpassen und zurückbauen lässt. Die LoadRunner-Fahrzeuge arbeiten als mobile Roboter, die Aufträge verarbeiten und mit hohem Durchsatz abarbeiten. Damit erschließen sie Einsatzfelder, die bislang klassischer Hochleistungssortier- und -fördertechnik vorbehalten waren. Durch ihre Dynamik und ihr omnidirektionales Fahrwerk eignen sich die Fahrerlosen Transportfahrzeuge insbesondere für Sortier- und Verteilprozesse mit hohen Leistungsanforderungen.

Die prototypische Eigenentwicklung LoadRunner des Fraunhofer IML zeigt eindrucksvoll auf, welche Möglichkeiten Roboter heute für die Automatisierung in der Logistik bieten. Kontaktieren Sie unser Institut für Kooperationen, um aus komplexen Ideen Lösungen zu entwickeln!

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Der LoadRunner ist ein High-Speed-Fahrzeug. Als hochdynamischer Roboter mit omnidirektionalem Fahrwerk kann er sich frei auf der Fläche bewegen, und Kollisionen trotz hoher Geschwindigkeit vermeiden. Die Fahrzeuge arbeiten ohne fest installierte Fahrwege: So entsteht ein flexibles, skalierbares System, in dem mobile Roboter Transportaufgaben erfüllen – vom Paket bis zu sperrigen Gütern.

Fakten zum LoadRunner-Prototyp

• omnidirektionales Fahrwerk
• maximale Geschwindigkeit: 10 m/s
• Beschleunigung bis 5 m/s²
• Nutzlast: ca. 30 kg pro Fahrzeug
• Kamera zur Lokalisierung anhand von Bodenmerkmalen bei hoher Geschwindigkeit
• Ladungssicherung durch hochdynamische Ausrichtung anhand des Beschleunigungsvektors
• magnetische Kopplung mehrerer Fahrzeuge bzw. bis zu vier passiven Anhängern

»Mit dem LoadRunner setzen wir einen Benchmark in puncto hochdynamischer mobiler Transportroboter. Der hohe Innovationsgrad wird unterstrichen durch die Vielzahl bereits international darauf erteilter Patente.«
Jan Behling, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Bereich Materialflusssystem am Fraunhofer IML in Dortmund

Eine Untersuchung zum Einsatz des LoadRunner für die Paketsortierung zeigt das Potenzial der hochdynamischen Roboter: Mit nur 60 Fahrzeugen lassen sich theoretisch deutlich über 10.000 Sendungen pro Stunde sortieren. Damit erreicht der LoadRunner bereits den Leistungsbereich klassischer Sortiersysteme, benötigt aber wesentlich weniger fest installierte Infrastruktur und bietet:

• schnellere Inbetriebnahme von Logistikflächen
• dynamische Leistungsanpassung durch Skalierung der Fahrzeuganzahl
• höhere Flexibilität bei Layoutänderungen und Prozessanpassungen
  
  Die Simulation basiert auf einer Echtzeit-3D-Umgebung, in der Fahrdynamik, Lokalisierung und Kollisionsvermeidung abgebildet werden. So lassen sich komplexe Manöver risikolos testen und die Leistung großer Schwärme mobiler Roboter bewerten.

Sortierschwarm

Im Szenario Sortierschwarm fungiert der LoadRunner als High-Speed-Sortiersystem für Pakete oder Stückgüter. Die mobilen Roboter:

• bewegen sich im Schwarm mit bis zu 10 m/s
• navigieren frei auf der Fläche ohne starres Grid
• vermeiden Kollisionen durch Anpassung von Trajektorien und Geschwindigkeit
• übergeben Ladegut trägheitsbasiert beim Abbremsen, ohne zusätzliche Aktorik

Damit adressiert der LoadRunner Paketverteilzentren, in denen flexible, skalierbare Fahrerlose Transportsysteme (FTS) klassische Sortieranlagen ergänzen oder ersetzen können.

Gepäckhandling

Im Szenario Gepäckhandling an Flughäfen ersetzen oder ergänzen LoadRunner-Fahrzeuge herkömmliche Stetigfördertechnik wie Förderbänder. Die mobilen Roboter:

• transportieren und sortieren Gepäckstücke mit bis zu 30 kg pro Fahrzeug
• navigieren frei in Pufferbereichen und Übergabezonen
• können durch An- und Abkoppeln mehrerer Anhänger eine Pufferfunktion übernehmen

So entsteht ein flexibler, dynamischer Materialfluss im Terminal, in dem Fahrerlose Transportfahrzeuge auf Basis des LoadRunner-Konzepts unterschiedliche Last- und Pufferanforderungen abdecken.

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