Erste Schritte zur Entwicklung einer virtuellen Plattform zur Validierung eines autonomen Radladers in einer Zellstoff- und Papierfabrik – Modellierung, Steuerung und Echtzeitsimulation | Videopräsentation

Die Forstwirtschaft weltweit erkennt zunehmend die Notwendigkeit einer Modernisierung ihrer Maschinen hin zu Autonome Systeme. In diesem Beitrag konzentrieren wir uns auf einen Radlader, der autonom auf dem Gelände einer Zellstoff- und Papierfabrik arbeiten soll, indem er Holzhackschnitzel von einem Holzstapel aufnimmt und in einen Trichter abkippt, der mit einem Förderband verbunden ist, das die Hackschnitzel ins Innere der Fabrik transportiert. Zunächst wird die Modellierung des Radladers ausgearbeitet, wobei berücksichtigt wird, dass er aus zwei Systemen besteht: (i) dem Fahrzeug und (ii) dem Arm, der die Schaufel trägt. Dabei ist zu beachten, dass Ersteres zur Kategorie der Gelenkfahrzeuge gehört, deren Lenkung über einen anderen Mechanismus erfolgt als die herkömmliche Ackermann-Lenkung, die bei pkw-ähnlichen Fahrzeugen zum Einsatz kommt. Bei Letzterem handelt es sich um einen seriellen 2DOF-Manipulator. Anschließend wird die Navigation betrachtet. Abschließend werden zunächst die Simulationsergebnisse des Kinematikmodells in Matlab/Simulink dargestellt; anschließend werden Dynamik und 3D-Animation mithilfe von ROS2/Gazebo hinzugefügt. Es sei darauf hingewiesen, dass diese Arbeit einen ersten Schritt zur Entwicklung des digitalen Zwillings des Radladers darstellt. Später soll dieser als virtuelle Plattform für die Validierung des autonomen Radladers dienen. Verwandte Themen: OPAL-RT Lehrmaterial