OrchesTruck Mehragentenkoordination (TruckTrix^® Coop)

Dank seiner modularen Architektur bietet das helyOS^® Control Tower Framework eine nahtlose Integration modernster Algorithmen der Bewegungsplanung. 

TruckTrix^® Path liefert hochpräzise Bewegungspfade, um selbst komplexe Gelenkfahrzeuge durch enge Passagen navigieren zu können.

OrchesTruck (der Koordinationsplaner der TruckTrix^®-Familie) geht noch einen Schritt weiter und optimiert den Betrieb mobiler Maschinen auf Flottenebene. Es löst die grundlegende Herausforderung, mehrere Roboter zu koordinieren, die ihren jeweils individuellen Wegen in einer gemeinsamen Arbeitsumgebung folgen. Durch den Einsatz neuester Technologien aus der Robotikforschung, ergänzt um die Unterstützung komplexer Fahrzeugstrukturen, werden die Fahrzeiten der Roboter minimiert und gegenseitige Kollisionen und Deadlocks vermieden ^{[Keppler2020]}. Das macht OrchesTruck zum idealen Planungsdienst für die Automatisierung von Lkw in Logistikzentren, Seehäfen und anderen Umgebungen mit begrenztem Platzangebot.

Umgang mit Störungen und dynamischen Hindernissen

Was aber, wenn exakt koordinierte Bewegungspfade aufgrund dynamischer Hindernisse oder der Interaktion mit dem nicht-automatisierten Verkehr nicht wie geplant ausgeführt werden können? Die OrchesTruck-Lösung verfügt über die am Fraunhofer IVI und der TU Dresden entwickelten RMTRUCK- und SAFESTOP-Algorithmen, die darauf abzielen, die Auswirkungen von Störungen auf die Gesamtleistung des Systems zu minimieren, indem betroffene Fahrzeuge vor der Einfahrt in Engstellen gewarnt und schnell aus gemeinsam genutzten Kreuzungen herausmanövriert werden ^{[Schäfer 2023, Keppler 2020]}. Auf diese Weise bleibt die Konsistenz anderer geplanter Bewegungspfade erhalten und die betroffenen Fahrzeuge können gemäß lokaler oder globaler Bahnplanung Umfahrungen durchführen oder auf die Beseitigung von Hindernissen warten.

Ebenso wie die globale Bahnplanung mit TruckTrix^® und OrchesTruck ermöglicht die lokale Bahnplanung ^{[Mattenklodt 2025]} die Berücksichtigung der Schleppkurven bei komplexen Fahrzeuggeometrien und -kinematiken – insbesondere bei langen Fahrzeugen wie Lkw mit Sattelaufliegern – und das bei Echtzeitanforderungen.

• Koordinierung mehrerer Lkw mit komplexen Fahrzeuggeometrien in Logistikzentren
• Vorausschauende Hindernisvermeidung entlang geplanter Bewegungspfade unter Verwendung von Live-Karten
• Multi-Roboter-Koordination in gemeinsam genutzten Arbeitsumgebungen
• Koordinierung von Maschinenflotten in der Landwirtschaft

TruckTrix^® Coop wird als Webservice angeboten, der sich nahtlos in das helyOS^® Control Tower Framework integrieren lässt.

Unser Simulationsframework für verteilte virtuelle Agenten hilft bei der Bereitstellung der Software und ermöglicht Tests in realistischen Szenarien. Es bietet eine 3D-Welt-Simulation mit simulierten Sensordaten in Gazebo und einer kinematische Co-Simulation für komplexe Fahrzeugkombinationen.

• F. Keppler and S. Wagner, »Prioritized Multi-Robot Velocity Planning for Trajectory Coordination of Arbitrarily Complex Vehicle Structures,« in IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII 2020), Honolulu, HI, USA, Jan. 2020, pp. 1075–1080, doi: 10.1109/SII46433.2020.9026256.
• F. Keppler, S. Wagner, and K. Janschek, »SAFESTOP: Disturbance Handling in Prioritized Multi-Robot Trajectory Planning,« in 4th IEEE International Conference on Robotic Computing (IRC 2020), virtual conference, Sep. 2020, pp. 226–231, doi: 10.1109/IRC.2020.00043.
• J. Schäfer, F. Keppler, S. Wagner, and K. Janschek, »RMTRUCK: Deadlock-free Execution of Multi-robot Plans under Delaying Disturbances,« in 26th International IEEE Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC 2023), Bilbao, Spain, Sep. 2023.
• L. Mattenklodt, Development of local path planning for heavy articulated vehicles, Diplomarbeit, Technische Universität Dresden, 2025.