Entwicklung und Evaluierung einer kamerabasierten Lokalisierungsmethode für Flurförderzeuge

Die Bestimmung von Positionsinformationen zu Waren, Ladeeinheiten und Flurförderzeugen ist Bestandteil vieler Sensorfunktionen in der Intralogistik. Aufbauend auf diesen Sensorfunktionen können Transportprozesse im Warenlager effizient und von hoher Qualität realisiert werden. Entsprechende Lokalisierungssysteme sind für manuell bediente Flurförderzeuge bereits seit Jahren am Markt verfügbar und für den Betrieb fahrerloser Transportsysteme sogar wesentliche Voraussetzung. Die für Lokalisierungssysteme aufgerufenen Preise rechtfertigen deren Einsatz aus wirtschaftlichen Gründen aber nur in Ausnahmefällen, so dass nur ein einstelliger Prozentsatz der manuell bedienten Flurförderzeuge mit solchen Systemen ausgerüstet ist.
Diese Arbeit widmet sich daher der Entwicklung einer präzisen und zugleich kostengünstigen Lösung zur Positionsbestimmung von Flurförderzeugen in Warenlagern.
Dazu werden zunächst die Anforderungen für den Einsatz eines solchen Systems im industriellen Umfeld ermittelt und anschließend, anhand einer Schwachstellenanalyse eines bestehenden, kamerabasierten Lokalisierungssystems, dessen Optimierungspotentiale ermittelt. Durch Hebung dieser Optimierungspotentiale soll die entwickelte Auswertungssoftware eine zuverlässige und genaue Positionsbestimmung von Flurförderzeugen in Warenlagern mittels kostengünstiger Sensorik und preiswerten Recheneinheiten ermöglichen.
Um die Erfüllung der eingangs gestellten Anforderungen abzusichern, folgt eine umfangreiche theoretische und experimentelle Evaluierung des entwickelten Demonstrators. Das Ergebnis ist eine flexible, leistungsfähige und sehr kostengünstige Plattform zur präzisen Bestimmung der Position von Flurförderzeugen in Warenlagern, welche die an ihre Leistungsfähigkeit gestellten Anforderungen voll erfüllt.


Design and evaluation of a camera-based
indoor positioning system for forklift trucks

In Intralogistics positioning solutions for goods and transport vehicles are employed by a number of sensor functions, which in turn can be used to gain insight into transport processes inside warehouses and help organize these processes in a high quality and efficient manner. Such usually high-cost positioning systems have been around for years, yet are not widely used due to their inherent cost issues.
Hence this work aims at developing a precise and yet cost-effective positioning solution for forklift trucks inside warehouses. To that end, first the requirements for such a system in an industrial environment are systematically analyzed and weaknesses of an existing (expensive) positioning system determined. Eliminating such weaknesses allows the developed positioning software to fulfill the requirements despite having to rely on poor sensor data and a cheap computing unit.
To evaluate the solution regarding the requirements, an extensive theoretical and experimental analysis is performed on the designed demonstrator.
This results in a flexible, precise and low-cost indoor positioning platform for forklift trucks, which fulfills both the initially determined requirements and outperforms comparable state of the art localization approaches.