Forschungsprojekt S3

Sicherheitssensorik für Serviceroboter in der Produktionslogistik und weiteren Anwendungen

Sicherheitssensorik für mobile Roboter

Födermittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung

Mobile Roboter gewinnen an Bedeutung und werden für immer mehr Bereiche wie die Industrie, die private Nutzung oder den öffentlichen Einsatz verwendet und entwickelt. Dabei gibt es viele Anwendungsfälle, in welchen Mensch und Roboter interaktiv agieren, was einen sicheren Betrieb der Roboter unerlässlich macht. Aus diesem Grund sind sichere Sensoren, welche auch in komplexen Umgebungen ihre Funktionen zuverlässig erfüllen, von entscheidender Bedeutung für den zukünftigen Einsatz mobiler Roboter.

Mit dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Forschungsprojekt S3 („Sicherheitssensorik für Serviceroboter in der Produktionslogistik und weiteren Anwendungen“), soll eine sichere 3D-Sensorik entwickelt werden, die zum sicheren Betrieb von mobilen Robotern beiträgt. Mit der erarbeiteten 3D-Umgebungssensorik soll eine Abdeckung des gesamten Arbeitsraums realisiert werden, wodurch beispielsweise eine Erkennung von hängenden Objekten möglich ist. Außerdem sollen weitere Funktionen wie die Differenzierung zwischen Personen und Objekten sowie die Erkennung von Unregelmäßigkeiten realisiert werden.

Als Anwendungsfälle werden der Einsatz fahrerloser Transportfahrzeuge in der Produktionslogistik sowie die Verwendung von Serviceassistenzrobotern in der Pflege betrachtet. Das Forschungsprojekt hat eine dreijährige Laufzeit (12/18 – 11/21) und wird vom IFT zusammen mit den Firmen Alexander Tamm GmbH, Pilz GmbH & Co. KG, dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA sowie der BruderhausDiakonie bearbeitet.

Ergebnisse einer Sensorfusion von Stereokamera und Radarsensor im Anwendungsfall der Produktionslogistik
Ergebnisse einer Sensorfusion von Stereokamera und Radarsensor im Anwendungsfall der Produktionslogistik

Im Rahmen des Projektes werden für die Entwicklung der S3-Sensorik bereits existierende Sensoren wie Lidarsensoren, Radarsensoren und Kameras sowie Sensorkombinationen nach den Anforderungen der Anwendungsfälle bewertet und getestet. Abhängig von diesen Ergebnissen werden anschließend Sensoren ausgewählt und durch eine Sensorfusion eine finale 3D-Sensorik entwickelt, welche den Anforderungen für eine sicherheitsrelevante Sensorik nach der EN ISO 13849 entspricht. Die finale Sensorauswahl wird entsprechend der beiden Anwendungsszenarien auf einem fahrerlosen Transportfahrzeug im Bereich Produktionslogistik und auf einem Serviceroboter in der stationären Pflege evaluiert.

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