Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPADerzeitige Lösungen zur Navigation von mobilen Robotern und FTS sind abhängig von zusätzlicher Infrastruktur (wie z. B. retroreflektiven Markern und Ultrawide-Band-Lokalisierungssystemen) oder die Lösungen sind beschränkt auf vorwiegend statische, gut strukturierte Umgebungen. NODE hingegen erzeugt einen hohen Autonomiegrad der mobilen Systeme, lässt sich dadurch unabhängig von Infrastruktur werden und auch in komplexen dynamischen Umgebungen effizient operieren. Dieser Autonomiegrad reduziert darüber hinaus die Aufwände, um Systeme applikationsspezifisch zu konfigurieren und in Betrieb zu nehmen und schafft so die Grundlage für deren »Plug&Play«-Einsatz.
Die große Herausforderung, um diesen Autonomiegrad zu erreichen, besteht in der Überwindung von lokalen (fahrzeugseitigen) Beschränkungen. Das betrifft beispielsweise die Sensorsichtweite und limitierte Rechenressourcen. Das Aufrüsten der einzelnen Fahrzeuge mit leistungsstarker Sensorik oder Rechenhardware würde diese Beschränkungen zwar vermindern. Es ist jedoch aus konstruktiven und vor allem aus wirtschaftlichen Gründen nicht zielführend.
NODE beseitigt diese lokale Beschränkungen, indem es die mobilen Systeme untereinander sowie mit Cloud- und Edge-Servern vernetzt. Dies ermöglicht, Umgebungswissen und Systemzustände innerhalb der Flotte auszutauschen sowie externe Rechenressourcen zu nutzen, um ganzheitliche Umgebungs- und Zustandsmodelle zu erzeugen und auszuwerten.
Auf Basis dieses ganzheitlichen Systemwissens wird nun mit aktuellen Ansätzen aus der Robotik sowie Machine Learning, insbesondere aus dem Bereich der autonomen Navigation sowie Flottenkoordinierung, die Flotte in Echtzeit optimal gesteuert.
Zur Vernetzung sind mit NODE kommerziell verfügbare Drahtloskommunikationstechnologien einsetzbar. NODE kompensiert deren derzeitige Beschränkungen wie limitierte Datenraten, Latenzen und Netzwerkunterbechnungen durch die hybride Systemarchitektur, den Einsatz von gezielten Navigationsverfahren sowie Datenkompressionstechnologien. Die Fahrzeuge bleiben auch ohne Netzwerkverbindungen einsatzfähig.
Mit der Anbindung an eine Cloud-Infrastruktur bietet NODE darüber hinaus die Möglichkeit, Softwareaktualisierungen »over the air« sowie Remote-Überwachung und -Analyse durchzuführen.