Vernetzte robotische Systeme welche in den Bereichen security, maintenance und facility management eingesetzt werden, punkten dort vor allem dank ihrer Mobilität und Modularität. Um definierten Routen folgen und autonom agieren zu können, müssen sich diese Systeme in der Umgebung orientieren können. Meist erfolgt dies durch die Nutzung des bekannten GPS /Global Position System, welches aber ohne Blick zum Himmel, bspw. in Gebäuden an seine Grenzen stößt. Die innovative IPS Technologie hat das Potential dies zu ändern.
Entwickelt wird die Technologie beim DLR – Institut für Optische Sensorsysteme (DLR-OS), welches Ende 2018 dafür mit dem Innovationspreis Berlin / Brandenburg ausgezeichnet wurde. Der neue Denkansatz kombiniert eine Vielzahl an Technologien und Sensoren in einem Gerät, d.h. jeder Part bringt seine Stärken ein und minimiert die Schwächen der anderen. Die Orientierung erfolgt durch visuelle Sensorik, beispielsweise unter Nutzung von Stereokameras, Thermalkameras und Inertialmesssystemen. Hemmnisse wie Erschütterungen, wackeln, blenden, Reflektionen, Gegenlicht usw. werden durch die Sensorfusion gefiltert und reduzieren nicht die Messgenauigkeit des Systems.
IPS Navigation kann GPS und WiFi einbinden, funktioniert aber auch ohne deren Vorhandensein und, das ist ein großer Vorteil, benötigt vorab keine weiteren Raum- und Umgebungsdaten.
Neben einer kompakten Hand-Variante, existieren auch IPS-Geräte, die zur direkten Nutzung auf mobilen Plattformen gedacht sind.
Der mobile Träger muss dafür in Sachen Stabilität, Tragfähigkeit, Schnittstellen und Mobilität bestimmten Leistungsparametern gerecht werden, Anforderungen, welche von einem Laufroboter wie Spot auf ideale Weise erfüllt werden. Der Vierbeiner ist dafür ausgelegt, verschiedene payloads auf seinem Chassis zu tragen, zu unterstützen und sicher zu nutzen. Je nach Position und Gewicht der Zusatztechnik wie in diesem Fall einem kompakten IPS-Modul, wird der Schwerpunkt neu definiert. Damit kann der Roboter auch weiterhin Hindernisse überschreiten oder Schrägen und Treppen elegant + sicher überwinden, eine Beweglichkeit, die sich vor allem innerhalb von Gebäuden, Gängen, Tunneln und Arealen mit starkem Bewuchs entscheidend ist.
Bevor man autonome Roboter mit einem neuen individuellen Payload dauerhaft verlässlich einsetzen kann, müssen selbstverständlich potentielle Hemmnisse erkannt und ausgeräumt werden. Unser Testgelände im Leipziger Osten bietet dabei dem Projektteam aus DLR und Security Robotics ausreichend Möglichkeiten, damit mobile Plattform und IPS Navigation Modul perfekt zu interagieren lernen.
Seitens des DLR-OS sind es André Choinowski (System- und Hardwareentwicklung) und Dr. Patrick Irmisch (Softwareentwicklung) aus der Arbeitsgruppe Integrated Positioning System (IPS) der Abteilung Echtzeit-Datenprozessierung, welche die Testreihen betreuen. In enger Zusammenarbeit werden Roboter, Sensorik und Software aufeinander abgestimmt und in praxisnahen use cases getestet. Angestrebte Einsatzgebiete sind Vermessungen, Inspektionen und Wartungsaufträge u.a. in Bergwerken, Höhlensystemen, Dschungel, dichtem Wald, komplexen Industrieanlagen usw.
Projekte wie dieses zeigen deutlich, wie breit die Einsatzmöglichkeiten von Robotics sind und dass sich stetig neue use cases ergeben. Wir freuen uns auf die weitere Zusammenarbeit mit dem DLR und fiebern den ersten Einsätzen des IPS navigierten Roboters entgegen.
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Michael Engel | m.engel@security-robotics.de
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