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Navigationssystem für holonome Fahrerlose Transportfahrzeuge mit multikriterieller Optimierung / Titelei/Inhaltsverzeichnis
Navigationssystem für holonome Fahrerlose Transportfahrzeuge mit multikriterieller Optimierung / Titelei/Inhaltsverzeichnis
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Titelei/Inhaltsverzeichnis
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1–10
1 Einführung
1–10
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1.1 Motivation und Ziel der Arbeit
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1.2 Einordnung und Abgrenzung der Arbeit
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1.3 Aufbau der Arbeit
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1.4 Notationen
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1.5 Definitionen
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11–38
2 Grundlagen Fahrerloser Transportsysteme
11–38
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2.1 Stand der Forschung
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2.2 Fahrerlose Transportsysteme (FTS)
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2.2.1 Geschichte und Entwicklung der FTS
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2.2.2 FTS der vierten Epoche
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2.3 Fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF)
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2.3.1 Konzepte und Einsatzbereiche
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2.3.2 Flexible holonome FTF der vierten Epoche
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2.4 Bahn- und Bewegungsplanung
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2.4.1 Arbeitsraum
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2.4.2 Konfigurationsraum
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2.4.3 Kinodynamische Einschränkungen
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2.4.4 Optimierungskriterien
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2.5 Kinematische Betrachtung
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2.5.1 Holonome Zwangsbedingungen
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2.5.2 Nicht-holonome Zwangsbedingungen
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2.5.3 Kinematik eines FTF
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2.5.4 Kinematisches Modell des Mecanum-Fahrwerks
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2.5.5 Regelung eines Mecanum-Fahrwerks
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39–82
3 Bewegungsplanung für holonome FTF
39–82
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3.1 Stand der Forschung
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3.2 Kinematik holonomer Fahrwerke
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3.3 Kinodynamische Einschränkungen von FTF
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3.4 Entkopplung von Bahn und Geschwindigkeitsprofilen
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3.5 Iterative Berechnung der Geschwindigkeitsprofile
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3.5.1 Funktionsdefinitionen
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3.5.2 Algorithmus
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3.5.3 Iterative Berechnung
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3.5.4 Lineare Geschwindigkeitsfunktionen
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3.5.5 Stetig differenzierbare Geschwindigkeitsfunktionen
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3.6 Interpolation
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3.6.1 Translatorisch
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3.6.2 Rotatorisch
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3.7 Parametrische Kurven
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3.7.1 Geometrische Längenberechnung
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3.7.2 Interpolation
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3.8 Zusammenfassung holonome Bewegungsplanung
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83–137
4 Hybride kinodynamische Navigation für FTS
83–137
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4.1 Stand der Forschung
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4.2 Struktur der hybriden kinodynamischen Navigation für FTS
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4.3 Begrenzung kinodynamischer Parameter
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4.4 Kartierung dynamischer industrieller Umgebungen
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4.5 Lokalisierung der FTF
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4.6 Holonomer kinodynamischer State Lattice Planner
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4.6.1 Bewegungsplanung mit Suchalgorithmen
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4.6.2 Suchalgorithmen für die Graphensuche
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4.6.3 Bewegungsprimitive
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4.6.4 Generierung der Bewegungsprimitive
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4.6.5 Trajektorien mit holonomen Bewegungsprimitiven
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4.7 Lokale dynamische Bewegungsplanung
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4.7.1 Dynamische Kollisionsprüfung
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4.7.2 Ausgleichstrajektorien
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4.7.3 Dynamische Neuplanung
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4.8 Experimentelle Ergebnisse
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4.8.1 Evaluierung der Bewegungsprimitive
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4.8.2 Optimierung der Berechnungszeiten
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4.8.3 Einfluss der Parametrierung der Kostenfunktion
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4.8.4 Evaluierung der dynamischen Kollisionsvermeidung
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4.9 Zusammenfassung kinodynamische Navigation
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138–174
5 Energieoptimierte Bewegungsplanung
138–174
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5.1 Stand der Forschung
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5.2 Dynamik des Mecanum-Fahrwerks
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5.3 Energiemodell des Mecanum-Fahrwerks
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5.3.1 Theoretisches Reibungsmodell für Räder
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5.3.2 Reibungsmodell für Radgeschwindigkeiten
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5.3.3 Reibungsmodell für Rollengeschwindigkeiten
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5.3.4 Reibungsmodell bei Zuladung
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5.4 Berechnung energieoptimierter Trajektorien
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5.5 Experimentelle Ergebnisse
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5.5.1 Experimentelle Untersuchung der Energieeffizienz
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5.5.2 Validierung der energieoptimierten Bewegungsplanung
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5.5.3 Vergleich energie- und zeitoptimierter Trajektorien
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5.6 Zusammenfassung Energieoptimierte Bewegungsplanung
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175–178
6 Zusammenfassung
175–178
Details
179–197
Anhang
179–197
Details
A.1 Experimentelle Ermittlung: Massenträgheitsmomente der Räder
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A.2 Experimentelle Ermittlung: Masse eines FTF
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A.3 Experimentelle Ermittlung: Massenträgheitsmoment eines FTF
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A.4 Corioliskraft
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198–202
Literaturverzeichnis
198–202
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Navigationssystem für holonome Fahrerlose Transportfahrzeuge mit multikriterieller Optimierung
Titelei/Inhaltsverzeichnis
Autoren
Frank Künemund
DOI
doi.org/10.51202/9783186858108-I
ISBN print: 978-3-18-385810-1
ISBN online: 978-3-18-685810-8
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