Locator – Laser Localization Software
Bosch Rexroth

 

Stapler mit Laserlokalisierung basierend auf Sicherheitslaserscanner.
Stapler mit Laserlokalisierung basierend auf Sicherheitslaserscanner.Bosch Rexroth AG

 

IFOY-Kategorie

Intralogistics Software

Zusammenfassung

Die Laserlokalisierung bietet eine Schlüsseltechnologie für autonome Fahrzeuge im Intralogistik- und Produktionsumfeld, die mit Hilfe eines Lasers automatisch die Umgebung abbildet und die Position sowie Orientierung des Fahrzeugs bestimmt. Die Software ermöglicht schnellste und einfachste Inbetriebnahme - Kartierung mit nur einem Klick, sofortige Lokalisierung, automatische Kartenaktualisierung. Dazu sind weder Änderungen der Infrastruktur noch Anpassungen der Karte noch Expertenwissen notwendig.

Beschreibung

Die Laserlokalisierungssoftware ist die Basis für autonomes Fahren in Intralogistik- und Produktionsumgebungen. Mit Hilfe eines Lasersensors (inkl. Sicherheitslaserscanner) bildet die Softwarekomponente automatisch die Umgebung ab und bestimmt mit hoher Genauigkeit die Position sowie die Orientierung des Fahrzeugs.

Die Softwarekomponente befähigt AGV/AMR-OEMs, Stapler-OEMs und Systemintegratoren, autonome Fahrzeuge oder Dienstleistungen wie Flottenoptimierung zu entwickeln. Durch Nutzung der Bosch Rexroth Laserlokalisierungssoftware arbeitet das System zuverlässig in dynamischen Produktionsumgebungen sowie in flexiblen Lagerprozessen. Dies ermöglicht eine Vielzahl von Industrie 4.0-Anwendungen, zum Beispiel autonome Navigation oder Warenverfolgung.

Durch die Softwarekomponente ist hohe Flexibilität in Bezug auf das Systemdesign der OEMs sichergestellt. Einfache und vielseitige Schnittstellen reduzieren den Implementierungsaufwand.

Technische Eckdaten:

  • Kartierung in Echtzeit
  • Plug & Go: einfache Integration in Systemarchitektur; intuitive Softwareschnittstellen & Benutzeroberfläche; modulares System
  • Unterstützt eine Vielzahl von Laserscannern (inkl. Sicherheitslaser)
  • Schnelle Aktualisierungsrate: 20-50 Hz
  • Genauigkeit: bis zu 1cm
  • Fusion mit Radodometrie oder Beschleunigungssensoren möglich

Innovation

Die Laserlokalisierungskomponente ist ein Softwareprodukt, basierend auf einem innovativen Kartierungs- und Lokalisierungsalgorithmus.

Die bekannten Lösungen am Markt erfordern einen zeit- und kostenintensiven Inbetriebnahmeprozess sowie Betrieb, der durch Experten beim Endanwender unterstützt wird.
Dieser Prozess besteht hauptsächlich aus:

  1. Anpassungen der Infrastruktur, z.B. Reflektoren
  2. Kartierung der Umgebung durch Experten
  3. Nachbearbeitung der Karte sowohl im Rahmen des Inbetriebnahmeprozesses als auch während des Betriebs auf Grund sich verändernder Umgebungsbedingungen.

Der steigende Bedarf an Servicerobotik erfordert die Automatisierung dieser Prozessschritte. Die Laserlokalisierungssoftware von Bosch Rexroth bietet eine Lösung, die die schnellste und einfachste Inbetriebnahme sowie Betrieb möglich macht - Kartierung mit nur einem Klick, sofortige Lokalisierung und automatische Kartenaktualisierung:   

  1. Keine Anpassungen der Infrastruktur
  2. Kein Expertenwissen zur Kartierung
  3. Keine Nachbearbeitung der Karte - weder während der Inbetriebnahme noch im Betrieb durch automatische Kartenaktualisierung - notwendig

Die Optimierung auf beste User Experience und Automatisierung komplexer Vorgänge reduziert den Aufwand (Zeit und Kosten) der Anwender.

Marktrelevanz

Zielgruppe:
AGV/AMR OEMs, Stapler OEMs, Systemintegratoren, Laserhersteller sowie Automation-Kit Lieferanten

Branche:
Primär Intralogistik und Produktion, daneben wären auch Anwendungen in anderen Branchen, wie professionelle Reinigung, Krankenhauslogistik, Hafen, Flughafen, PR, uvm. denkbar.
In jeder mobilen Plattform, welche automatisiert werden soll, könnte potenziell die Laserlokalisierungssoftware eingesetzt werden.

Marktpotenzial Intralogistik und Produktion: ca. 818.000 Stück

Marktvolumen Intralogistik und Produktion (Laser/LiDAR, Laser/LiDAR + andere Sensoren): ca. 75.000 Stück

Hauptvorteile für den Kunden

Hauptvorteile für den Kunden (OEMs sowie Endanwender) - von der Integration bis zum Betrieb:

  • Hohe Nutzerfreundlichkeit ermöglicht den Entwicklungsaufwand (Zeit und Kosten) unserer Kunden zu reduzieren (OEMs)
  • Minimaler Integrationsaufwand: Plattformunabhängig und flexible Laserpositionen möglich (OEMs)
  • Schnelle und einfache Inbetriebnahme: Kartierung mit nur einem Klick – weder Änderungen der Infrastruktur noch Expertenwissen notwendig
  • Zuverlässiger Betrieb: Sofortige Lokalisierung und hohe Robustheit
  • Flexible Anpassung an typische Intralogistik- und Produktionsumgebungen: Automatische Kartenaktualisierung, der gesamten Flotte bereitgestellt

Technische Daten

Datenblatt

 

IFOY Innovation Check

IFOY Innovation Check

Marktrelevanz

Der Markt für Fahrerlose Transportsysteme entwickelt sich weiterhin gut. Sowohl für die Automatisierung von Standardflurförderzeugen als auch für die Hersteller von Sonderlösungen ist das Produkt interessant, da es sie vom Kompetenzaufbau zum Thema umgebungsbasierten Lokalisierung entkoppelt, wenn die Firmen sich für dieses relativ neue und von Installationsaufwänden befreite Verfahren entscheiden. Aus den genannten Gründen ist die Marktrelevanz als hoch einzuschätzen.

Kundennutzen

Der Locator ermöglicht neuen Herstellern von Fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) den einfachen Einstieg in den Markt. Der Produzent kann sich auf seine Kernkompetenz des Fahrzeugbaus und/oder der Automatisierung von Standardflurförderzeugen konzentrieren. Auch bei der Inbetriebnahme einzelner Fahrzeuge bei einem Kunden entstehen Zeit- und Kostenvorteile, da die umgebungsbasierte Lokalisierung keine Einricht- und Einmessaufwände erfordert. Durch die Software unterstützt wird eine Karte des Anwendungsgebietes erzeugt und darin können die relevanten Punkte lokalisiert werden.

Neuheitsgrad

Bosch stellt mit dem Locator ein Produkt vor, das die Softwarefunktion der umgebungsbasierten Lokalisierung auf Grundlage von Laserdistanzmessung übernimmt. Die Software ist so aufgebaut, dass sie mit verschiedenen Laserdistanzmesssensoren funktioniert. Diese als Produkt strikt abgegrenzte Umsetzung der umgebungsbasierten Lokalisierung ist nicht grundlegend innovativ. Die bisher am Markt verfügbaren Systeme erfordern jedoch beim Einsatz noch deutlichen Anpassungs- und Kalibrierungsaufwand und setzen dabei Expertenwissen voraus. Diese Ingenieurarbeit hat Bosch für viele Einsatzfälle und Umgebungsfaktoren vorweggenommen und die Anpassungsfunktionen in die Software integriert. Die Innovation liegt also im Zuschnitt und der Ausgestaltung des Produktes, das konkret auf aktuelle Marktanforderungen zugeschnitten ist.

Funktionalität / Art der Umsetzung

Der Bosch Locator wird sowohl als Software zur Implementierung auf einem ohnehin vorhandenen Fahrzeugrechner als auch auf einem eigenen Rechner mit definierten Schnittstellen für die Sensoren zur Laserdistanzmessung und die Ausgabe der Lokalisierungsdaten angeboten. Technologisch ist die Lösung auf der Höhe der Zeit mit frei verfügbaren und kommerziellen Lösungen. Die vollständige Integration aller Wirkprinzipien und Funktionen in einem System entbindet den Automatisierungsspezialisten von den Arbeiten zur Kartenerstellung und -aktualisierung sowie zur Lokalisierung innerhalb der Karte. Er kann sich auf die Automatisierung des Fahrens des jeweiligen Flurförderfahrzeugs konzentrieren. Zudem kann er, wenn die Merkmale der Umgebung es zulassen, auch auf eine Lokalisierungsinformation bei der Neuinitialisierung des Fahrzeugs zugreifen.

 


Marktrelevanz

 +

Kundennutzen

 +

Neuheits- / Innovationsgrad

 Ø

Funktionalität  / Art der Umsetzung

 ++

++ sehr gut / + gut / Ø ausgeglichen / - weniger / - - nicht vorhanden

 

Locator – Laser Localization Software
Bosch Rexroth

 

Forklift using laser localization software based on safety laser scanner.
Forklift using laser localization software based on safety laser scanner.Bosch Rexroth AG

 

IFOY Category

Intralogistics Software

Summary

The laser localization provides a key technology for autonomous vehicles in intralogistics and production environments, which automatically maps the environment by using a laser sensor and determines the position as well as orientation of the vehicle. The software solution enables a fastest and easiest set-up process - one click mapping, instant localization and automatic map update - neither changes of the infrastructure nor rework of the map nor expert knowledge necessary.

Description

The laser localization software is the basis for autonomous driving in intralogistics and production environments. Using a laser sensor (incl. safety laser scanners), the software component automatically maps the environment and determines a precise & robust position as well as orientation of the vehicle.

The software component enables AGV/AMR OEMs, forklift OEMs and system integrators to build autonomous vehicles or develop services, such as fleet optimization. By using the Bosch Rexroth laser localization software, the system will reliably operate in dynamic production environments or in flexible warehouse processes. Thus, the software component enables a variety of Industry 4.0 applications, such as autonomous navigation or tracking of goods.
By providing a software solution high flexibility regarding system design of OEMs is ensured. Simple and versatile interfaces reduce the implementation effort in the system architecture.

Key technical data:

  • Mapping in real-time
  • Plug & Go: easy integration into system architecture; intuitive software & user interfaces; modular system
  • Supports a large variety of laser scanners (incl. safety lasers)
  • Fast update rate: 20-50 Hz
  • Accuracy: up to 1 cm
  • Optional fusion with wheel odometry or inertial measurement unit possible

Innovation

The laser localization component is a software product based on a highly innovative mapping & localization algorithm.

Known solutions on the market require a time consuming and cost-intensive set-up process as well as operation supported by experts at the end user.
This process mainly consists of:

  1. Infrastructure changes e.g. reflectors
  2. Mapping of the environment by experts
  3. Reworking of map during set-up process as well as operation due to changing environment


The rising demand of service robots requires an automation of these process steps. The laser localization software by Bosch Rexroth offers a solution empowering the fastest and easiest set-up process as well as operation - one click mapping, instant localization and automatic map update:

  1. No infrastructure changes
  2. No expert knowledge for mapping
  3. No reworking of map - neither during set-up nor in operation due to automatic map update - required.

The optimization towards best user experience and automation of complex processes reduces effort (time & cost) of users.

Marktet relevance

Target group:
AGV/AMR OEMs, forklift OEMs, system integrators, laser manufacturer as well as Automation-Kit supplier

Sectors:
Primarily intralogistics and production, furthermore applications in other sectors like professional cleaning, hospital logistics, harbour, airport, PR and many more are conceivable.
In each mobile platform, which is supposed to be automated the laser localization software could be potentially integrated.

Market potential intralogistics and production: ca. 818,000 units

Market volume intralogistics and production (laser/LiDAR, laser/LiDAR + other sensors): ca. 75,000 units

Main customer benefits

Main customer (OEMs as well as end user) benefits - from integration to operation:

  • High user friendliness enables to reduce development effort (time & cost) of  our customers (OEMs)
  • Minimal integration effort: platform independent & flexible laser positions supported (OEMs)
  • Fast & easy setup process: one click mapping – no infrastructure changes & no expert knowledge required
  • Reliable operation: instant localization & high robustness
  • Flexible adaption to typical intralogistics and production environments: automatic map update shared across the entire fleet

Technical Data

Data Sheet

 

IFOY Innovation Check

IFOY Innovation Check

Market relevance

The market for driverless transport systems/ automated guided vehicles (AGV) continues to develop well. The product is of interest to both the automation of standard industrial trucks and to manufacturers of special solutions, as it decouples them from the development of expertise in the field of environment-based localization when companies decide to use this relatively new procedure, which is free of installation costs. For these reasons, the market relevance is considered to be high.

Customer benefit

The Locator enables new manufacturers of AGVs to easily enter the market. The producer can concentrate on his core competence of vehicle construction and/or automation of standard industrial trucks. Time and cost advantages also arise when commissioning individual vehicles at a customer's premises, as the environment-based localisation does not require any set-up and measuring work. Supported by the software, a map of the area of application is generated and the relevant points can be localized.

Novelty

With the Locator, Bosch Rexroth is introducing a product that performs the software function of environment-based localization based on laser distance measurement. The software is designed to work with various laser distance measurement sensors. This implementation of environment-based localisation, which is strictly limited as a product, is not fundamentally innovative. However, the systems available on the market so far still require considerable adaptation and calibration effort and require expert knowledge. Bosch Rexroth has anticipated this engineering work for many applications and environmental factors and integrated the adaptation functions into the software. The innovation therefore lies in the tailoring and design of the product, which is specifically tailored to current market requirements.

Functionality / type of implementation

The Locator is offered both as software for implementation on an already existing vehicle computer and on a separate computer with defined interfaces for the sensors for laser distance measurement and the output of the localization data. Technologically, the solution is up to date with freely available and commercial solutions. The complete integration of all operating principles and functions in one system relieves the automation specialist from the work of map creation and updating as well as localization within the map. He can concentrate on automating the driving of the respective industrial truck. In addition, if the characteristics of the environment permit, he can also access localization information when the vehicle is reinitialized.

 


Market relevance

 +

Customer benefit

 +

Degree of novelty / innovation

 Ø

Functionality  / Type of implementation

 ++

++ very good / + good / Ø balanced / - less / - - not available