Modellbasierte Assistenz- und Planungsfunktionen für Bagger

von Anton Renner

291 Seiten, Taschenbuch

Kurzbeschreibung des Verlags

Mit Bauen 4.0 werden Digitalisierung und cyber-physische Systeme in der Bauindustrie eingeführt, um Produktivität und Wirtschaftlichkeit zu steigern. Das Baugewerbe profitiert hierbei von der Automatisierung und Umsetzung dieser Konzepte an Baggern. Diese Arbeit befasst sich mit Assistenzfunktionen für Bagger unter Nutzung digitalisierter Baustellen und Robotik-Ansätzen. Es werden Funktionen zur Unterstützung des Maschinenführers entwickelt und ein Tool für die Arbeitsplanung vorgeschlagen. Die Assistenzfunktionen umfassen eine Lastmassenschätzung des Materials sowie die Positions- und Lageschätzung des Baggers. Hierfür werden kinematische und dynamische Starrkörpermodelle verwendet. Kennzahlen wie die Zykluszeit werden generiert. Die Kombination dieser Ergebnisse mit Baustelleninformationen ermöglicht die Berechnung der Materialdichte und die Vorhersage der verbleibenden Aushubmasse. Für die Arbeitsplanung werden Erdaushub und Materialumschlag betrachtet. Hierfür wird ein optimierungsbasierter Planer mit anschließender Realisierbarkeitsprüfung entwickelt. Ein recheneffizienterer heuristischer Planer nutzt Aktionsvorlagen gängiger Aushubstrategien. Die Algorithmen liefern Baggerstandorte, Arbeitsbereiche und Abwurfstellen. Ein Trajektorienplaner optimiert die Aufgabenerfüllung hinsichtlich Zeitminimierung. Die Assistenzfunktionen werden an einem 40-Tonnen-Materialumschlagbagger und einem 36-Tonnen-Erdbewegungsbagger validiert und evaluiert, während die Arbeitsplanung numerisch ausgewertet wird.

• Reihe: Berichte aus dem Institut für Systemdynamik Universität Stuttgart
• Themen: Technologie, Ingenieurswissenschaft, Landwirtschaft, Industrieprozesse Verkehrstechnik und Transportwesen Fahrzeugbau
• ISBN: 9783819107061
• Sprache: Deutsch
• Erscheinungsdatum: 08.05.2026
• Größe: 21 x 14.8 cm
• Verlag: Shaker