Forschungsprojekt S3 - Projektaufbau

Ziel ist es, eine Sensorik zu entwickeln, die in den beiden Anwendungsfällen Pflege und Produktionslogistik eingesetzt werden kann.

Prokektaufbau - Ziel und Arbeitspakete

Das Gesamtziel des Projektes ist es eine Sensorik zu entwickeln, die in den beiden Anwendungsfällen Pflege und Produktionslogistik gleichermaßen eingesetzt werden kann. Mit der entwickelten Sensorik soll eine sichere Personen- und Objekterkennung umgesetzt, Personenintentionen interpretiert sowie Unregelmäßigkeiten erkannt werden. Um dieses Ziel zu erreichen ist das dreijährige Forschungsprojekt in 6 Arbeitspakete unterteilt:

  • Im Rahmen des ersten Arbeitspaketes werden die Anforderungen an die zu entwickelnde Sensorik analysiert und strukturiert. Der Fokus liegt darin die Prozesse in den beiden Anwendungsfällen zu untersuchen und Anforderungen für die Sensorik abzuleiten. Außerdem werden Recherchen zu normativen Anforderungen in den Bereichen mobile Serviceroboter und Fahrerlose Transportsysteme durchgeführt, da auch aktuell gängige Normen bei der Sensorentwicklung berücksichtigt werden sollen. Auf Basis der abgeleiteten Anforderungen werden Kriterien zur Evaluierung der Sensorik definiert. Das Ergebnis des Arbeitspakets sind anhand der Anforderungen definierte Evaluationskriterien sowie ein entwickeltes technisches Konzept.

  • Im zweiten Arbeitspaket liegt der Fokus auf der Entwicklung der Hardware für die 3D-Umgebungssensorik. Auf Basis bestehender Sensoren soll zunächst eine Kombination ausgewählt werden, die den in Arbeitspaket 1 erarbeiteten Anforderungen entspricht. Die im Rahmen der Evaluation gewonnenen Erkenntnisse sollen in die neue modulare Sensorik einfließen, welche in diesem Arbeitspaket entwickelt wird. Die Entwicklung wird agil erfolgen.

  • Nach den entsprechenden Vorbereitungen durch den Aufbau einer passenden Sensorhardware in Arbeitspaket 2 wird im Arbeitspaket 3 ein erster Teil der dazu benötigten Software entwickelt bzw. angepasst. Es werden Algorithmen entwickelt, welche neben einer sicheren Abstandsmessung auch eine sichere Differenzierung zwischen Personen und Objekten ermöglicht. Die entwickelte Hard- und Software wird in ersten Versuchsdurchführungen zur Unterscheidung von Personen und Objekten getestet sowie die daraus resultierenden Ergebnisse bei der Weiterentwicklung berücksichtigt.

  • Das Arbeitspaket 3 startet parallel mit dem Arbeitspaket 4 in welchem die von der Sensorik gewonnenen Daten weiterverarbeitet werden. Dazu wird neben der Objekt-/Personendifferenzierung eine Objekterkennungsbibliothek sowie eine Posen-Erkennung entwickelt. Als Ergebnis des Arbeitstakts sollen beispielsweise untexturierte Objekte wie transparente Flaschen erkannt sowie Personenaktivitäten aus den Sensordaten abgeleitet werden können.

  • Im Arbeitspaket 5 werden moderne Methoden des maschinellen Lernens angewendet und weiterentwickelt, um Unregelmäßigkeiten in den 3D-Sensordaten zu erkennen. Mit den gewonnenen Ergebnissen sollen beispielsweise für beide Anwendungsfälle (Pflegeassistenz und Produktionslogistik) Pfützen durch ausgelaufene Flüssigkeiten erkannt und gemeldet werden. Speziell für den Testfall in der Pflege ist es ein Ziel den Füllstand von Gefäßen ermitteln zu können, um eine optimale Versorgung zu gewährleisten.

  • Das Projekt endet mit der Validierung der Sensorik im Arbeitspaket 6. Hierzu werden die Ergebnisse der einzelnen Arbeitspakete final zusammengeführt und die entwickelte Sensorik wird in realen Umgebungsbedingungen getestet. Für den Anwendungsfall Produktionslogistik wird ein Fahrerloses Transportsystem und für den Anwendungsfall in der Pflege ein Assistenzroboter mit der neu entwickelten Sensorik ausgestattet. Anschließend wird die Sensorik in einer Produktionsumgebung bzw. einer Pflegeeinrichtung ausführlich getestet und validiert.

Die Arbeitspakete im Forschungsprojekt S3

Ansprechpartnerin

Dieses Bild zeigt Laura Blumhardt-Ziegler

Laura Blumhardt-Ziegler

M.Sc.

Wandelbare Produktionslogistik

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