Während die meisten AGVs in Innenräumen eingesetzt werden, gibt es eine wachsende Zahl von Anwendungsfällen in Außenbereichen. Viele Anwendungen ähneln ihren Pendants in Innenräumen, stellen jedoch aufgrund des größeren Arbeitsraums, weniger Orientierungspunkte und einer größeren Anzahl von Störungen wie Sonnenlicht, Regen oder Oberflächenunebenheiten größere Herausforderungen an die Sensoren, die Roboterlokalisierung und die Robotersteuerung.
Arten von Operationen, die der Roboter ausführt
Autonome fahrerlose Fahrzeuge für den Transport von ISO-Norm-Frachtcontainern in Hafenumgebungen wurden in die Praxis umgesetzt. Zu den grundlegenden Anforderungen gehört die Steuerung des großen Fahrgestells, das in der Regel durch ein dieselhydraulisches Aggregat angetrieben und gelenkt wird. Das Fahrzeug bewegt sich auf luftbereiften Rädern mit einer Geschwindigkeit von bis zu 6 m/s über unbefestigte Fahrbahnen. In der Regel sollte die Flotte autonomer Fahrzeuge, insbesondere für Standardaufgaben, durch ein Flottenmanagementsystem gesteuert werden, um eine maximale Auslastung zu gewährleisten. Weitere Anwendungen von Robotern in der Außenlogistik sind die automatische Steuerung von Staplern für den Transport von Europaletten oder Abfall.
Verbreitungsgrad
Logistikunternehmen suchen nach Möglichkeiten, Staus zu reduzieren und die Sicherheit auf den Höfen zu verbessern. Die Kombination aus klassischen Gabelstaplern und Lastwagen sowie Fußgängern in der Hofumgebung kann das Manövrieren schwierig, gefährlich und ineffizient machen. Daher könnten selbstfahrende Fahrzeuge eine großartige Lösung darstellen, indem sie alle Arten der Hoflogistik ausführen, einschließlich des Manövrierens und der Neupositionierung von Transportgütern wie Paletten und Wechselbehältern. Wenn wir einen weiteren Schritt in die Sphäre der Logistikoperationen im Freien machen, dann konzentrieren sich die modernen Entwicklungen auf den Intercity-Gütertransport, bei dem in der Regel Lastwagen eingesetzt werden. Dies führte zur Entwicklung von Systemen für den unterstützten Straßengüterverkehr. Ein damit ausgerüsteter Lkw bleibt automatisch in der Spur, hält einen sicheren Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug und beachtet die Höchstgeschwindigkeit des Lkw und/oder die vorgeschriebenen Geschwindigkeitsbegrenzungen auf der Autobahn. Der Fahrer muss nach wie vor Aufgaben wie das Einfädeln in den Verkehr, das Überholen und das Verlassen der Autobahn übernehmen, obwohl diese Funktionen in Zukunft auch automatisiert werden könnten. Zwischen Innen- und Außenanlieferung gibt es FTS für das automatische Einparken von Autos in mehrstöckigen Parkhäusern, die von den Anbietern Serva Transport Systems und Stanley Robotics (Frankreich) installiert wurden. Beide Systeme sind als große Gabelstapler zum Aufnehmen der Autos konzipiert. Im Gegensatz dazu hat MHE-Demag ein AGV entwickelt, das völlig flach ist und vollständig unter dem Auto fahren kann. Outdoor-AGVs ermöglichen den Hochgeschwindigkeitstransport von Containern zwischen Kai und Stapelplatz. Im Jahr 2005 nahm das AutoStrad-Terminal in Brisbane die Präsentation robotisierter Kalmar E-Drive Portalhubwagen auf, die speziell für den unbemannten Betrieb entwickelt wurden. Eine Flotte von 27 freilaufenden Maschinen mit 65 Tonnen Tragfähigkeit wurde mit Bewegungskontroll- und Navigationssystemen ausgestattet, die einen Betrieb rund um die Uhr bei praktisch allen Wetterbedingungen ermöglichen. Inzwischen haben sich die Installationen erweitert und umfassen unter anderem auch den Sydney Port Botany und den Hafen von Auckland (Neuseeland). Seit 2019 bietet der Kalmar-Hersteller Cargotec automatisierte Lkw-Abfertigung an. Ein Pionierbeispiel ist der Hamburger Containerterminal Altenwerder (Deutschland), wo Konecranes Gottwald Port Technologies den Einsatz von mehr als 84 elektrisch betriebenen AGVs im Freien meldete, zehn Fahrzeuge sollen rein elektrisch angetrieben sein (anstelle eines dieselelektrischen Antriebs). Die Navigation basiert auf 19.000 Transpondern, die im Boden installiert sind. Dies erhöht die Geschwindigkeit und Effizienz des Containerumschlags im Vergleich zu herkömmlichen Transportmethoden mit Lkw und Kränen erheblich. Der Hafen hat 2017 25 AGVs bestellt. Konecranes Gottwald expandierte in Häfen weltweit, darunter 72 AGVs im Long Beach Container. Terminal in Los Angeles County mit 30 weiteren Fahrzeugen, die für 2020 bestellt wurden. Ein weiterer Schritt ist der Einsatz von automatisierten Containerstapelkränen als Bindeglied zwischen kaiseitigem und landseitigem Equipment, wie Ship-to-Shore-Kränen, Transportfahrzeugen und Lkw. Der 3E-D18 ist die mit KI ausgestattete mobile Außenplattform von Honda (Japan). Durch den Austausch des oberen Anbaugeräts kann der 3E-D18 verschiedene Aufgaben übernehmen: z. B. Brandbekämpfung, landwirtschaftliche Arbeiten und Unterstützung beim Sporttraining. Seine Geländetauglichkeit ermöglicht den autonomen Betrieb in unwegsamem Gelände, wie z. B. auf Bauernhöfen und in den Bergen. Der Segway Loomo von Segway Robotics (China) ist eine Weiterentwicklung des früheren Segway Personal Transporter. Auf diesen Plattformen können auf der Grundlage des Entwicklerprogramms In- und Outdoor-Roboter gebaut werden. Der Anymal C von Anybotics (Schweiz) ist eine Mehrzweckplattform mit Beinen für den Außenbereich, die sich in schwierigem Gelände autonom bewegen und agieren kann und dabei sicher mit der Umgebung interagiert.
Kosten-Nutzen-Überlegungen und Marketing-Herausforderungen
Aufgrund der hohen Komplexität von Outdoor-Robotik-Anwendungen sind diese Roboter meist hochspezialisiert in Bezug auf die Aufgaben, die sie ausführen, und die Umgebungen, in denen sie arbeiten. Daher ist es immer noch schwierig, einen Outdoor-Roboter von der Stange zu kaufen und ihn in verschiedenen Umgebungen einzusetzen. Die Notwendigkeit der Spezialisierung treibt die Kosten der Roboteranwendung in die Höhe; allerdings bieten Umgebungen im Freien auch Vorteile, da es dort meist mehr Platz zum Bewegen gibt und weniger Verkehr herrscht..