Auffahrschutz an fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF)

Status:

abgeschlossen 12/1995

Zielsetzung:

Vom kleinen Service-Roboter, z. B. im Krankenhaus, bis zum Schwerlast-Flurförderzeug in der Metallindustrie benötigen Fahrzeuge ohne Fahrer zur Vermeidung von Kollisionen mit Personen ein selbsttätig arbeitendes Auffahrschutzsystem. Hierfür kommen durch Berührung wirkende Schutzeinrichtungen (Bumper), die die Bewegungsenergie nach eingeleitetem Bremsvorgang abpuffern oder berührungslos wirkende Sensorsysteme (BWS), die eine Person schon vor der Kollision erkennen und das FTF abbremsen, zum Einsatz. Sowohl für die Kräfte, die bei einer gefahrlosen Kollision auftreten dürfen, als auch für die Kriterien, die tastende berührungslos wirkende Systeme für den Auffahrschutz erfüllen müssen, sollten Beurteilungsgrundlagen erarbeitet werden.

Aktivitäten/Methoden:

An zahlreichen in Betrieb befindlichen fahrerlosen Transportfahrzeugen mit verschiedenartigen Bumpern (Schaumstoffpuffern, Makrolonbügeln, Metallplatten) wurden zur Ermittlung eines repräsentativen "Ist-Zustandes" Messungen der Krafteinwirkung im Beinbereich (Betätigungskräfte, Kraft/Zeit-Verhalten, Endkräfte) mit gleichzeitiger Ermittlung von Kennwerten des Abbremsvorgangs (Geschwindigkeit/Zeit-Verhalten, Weg/Zeit-Verhalten, Verformungsweg) durchgeführt. Für berührungslos wirkende Sensorsysteme wurden für ein optisches System (Laserscanner) und ein Ultraschall- Sensorsystem Einflüsse und Bewertungskriterien bezüglich der Eigenschaft "Personenerkennung" aufgestellt. Themen wie Messgenauigkeit, Detektionswahrscheinlichkeit, Manipulationssicherheit, Verschmutzungserkennung, Fehler- und Alterungserkennung, Schutzfelddimensionierung und PC- Konfiguration wurden behandelt.

Ergebnisse:

Bei den Bumpern traten an einigen Modellen dynamische Kraftspitzen von 1000 N und statische Endkräfte bis zu 800 N auf. Dies liegt über den als ungefährlich akzeptierten Krafteinwirkungen. Die BWS-Prototypen zeigten sich für einen flexiblen Auffahrschutz an fahrerlosen Transportfahrzeugen sehr geeignet. Mit ihnen wurden höhere Geschwindigkeiten, engere Kurvenfahrten sowie differenzierte Fahrzeugreaktionen möglich. Für beide BWS- Typen wurden Beurteilungsgrundlagen festgeschrieben. Die Ergebnisse konnten sowohl als Grenzwerte für Kollisionskräfte als auch bezüglich der Gestaltung von berührungslos wirkenden Auffahrschutzsystemen in die europäische Normung eingebracht werden.

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