Motek 2018

•••8••• Innovationen Beim Smokebot-Roboter liefern unterschiedlichste Sensoren wie Radar, Kameras und Laser gemeinsam ein umfassendes Lage- bild für Einsatzkräfte. Foto: Fraunhofer FHR Radar verschafft Durchblick „Smokebot“: Roboter mit hoch aufgelöster 3D-Hinderniserkennung M it seiner Radar-on-Chip-Technolo- gie hat das Fraunhofer FHR die Vorteile von Radar nun auch für die Robotik nutzbar gemacht und das im EU-Projekt Smokebot bewiesen. In dem Projekt haben internationale Partner aus Forschung, Industrie und künfti- gen Anwendern einen fahrbaren Robo- ter entwickelt, der Einsatzkräfte fern- gesteuert oder sogar teilautonom mit wertvollen Informationen versor- gen soll. Die kleinen, in Energieverbrauch und Datenmenge sehr effizien- ten Radarmodule des Fraunho- fer FHR sorgen dabei auch bei schlechter Sicht für eine hoch auf- gelöste 3D-Hinderniserkennung. Ende Juni 2018 wurde der Smoke- bot-Prototyp unter realen Einsatz- bedingungen im Brandhaus der Feuerwehr Dortmund getestet. Einzigartige Sensorik Ein mobiler Roboter soll Einsatz- kräfte wie Polizei und Feuerwehr zum Beispiel bei Großbränden künftig so un- terstützen, dass sie sich zur Erkundung der Lage nicht selbst in Gefahr begeben müssen. Das war Ziel des im Programm „Horizon 2020“ der Europäischen Uni- on geförderten Forschungsprojekts Smokebot. Der Roboter soll auch in un- übersichtlichen Umgebungen und unter rauen Bedingungen alle für die Einsatz- leitung nötigen Informationen zur Ein- schätzung und Bewältigung der Lage lie- fern. Dafür haben ihn die Projektpartner mit einer bisher einzigartigen Kombina- tion aus Sensoren wie Radar, Kameras, Laserscannern und Gasdetektoren aus- gestattet und diese in ein mobiles Ge- samtsystem integriert. Die fusionierten Daten aller Sensoren können zusätzlich mit Notfallplänen oder Karten abgegli- chen werden und versorgen die Einsatz- kräfte in sicherer Entfernung mit einem detaillierten Lagebild. Wo optische Systeme an ihre Grenzen geraten, erfasst Radar auch bei Rauch, Nebel, Staub oder Regen und harschen Umweltbedingungen zuverlässig Objek- te oder Personen in seiner Umgebung und ist daher für diesen Einsatzzweck prädestiniert. Für die Nutzung in der Robotik haben die Ingenieure des Fraunhofer FHR ein nur 25 Zentimeter großes und wenige 100 Gramm schweres MIMO-Radarmo- dul zur 3D-Hinderniserkennung entwi- ckelt. Hochintegrierte Chiptechnologie auf Silizium-Germanium-Basis sorgt auch bei diesen kompakten Maßen für ein sehr hohes Auflösungsvermögen bei einer Arbeitsfrequenz von 120 GHz. Da- für haben die Wissenschaftler den Integ- rationsprozess für den Radar-Chip noch- mal deutlich verbessert. So ist es gelungen, sowohl Signalerzeu- gung als auch Datenerfassung in nur einem Modul unterzubringen, das ohne weitere Kabel oder ex- terne Module die gesamten Mess- daten über eine Standard-Ether- net-Schnittstelle übertragen kann. Die nachgeschaltete Prozessierung ermöglicht eine Rekonstruktion der aufgenommenen Bildinfor- mation in 3D, sodass der mobile Roboter Hindernisse in dem vor ihnen befindlichen Bereich dreidi- mensional lokalisiert. Echte Stromsparer Die sehr kompakten Radarmodu- le des Fraunhofer FHR benötigen nur wenig Strom und können deshalb ne- ben dem Smokebot auch auf anderen kleinen Trägern oder gar Drohnen an- gebracht werden und so beispielsweise Erkundungsaufgaben erfüllen. Gerade für Sicherheitsaufgaben ist die dreidi- mensionale Erfassung und Verfolgung von Objekten oder Personen mit Radar sehr gut geeignet, beispielsweise als in- telligente Alarmanlage, zur Maschinen- absicherung oder für das autonome Fahren. Das kompakte hochauflösende 24x24 MI- MO-Radarmodul sorgt auch bei schlech- ter Sicht für eine zuverlässige 3D-Hinder- niserkennung mobiler Roboter. Foto: Fraunhofer FHR Kommunikation in der Automation Auf dem Jahreskolloquium „Kom- munikation in der Automation (KommA)“ stehen in diesem Jahr wichtige Basistechnologien wie 5G, TSN, Safety and Security, Wi- reless, OPC-UA sowie Ethernet und IO-Link im Mittelpunkt. Die Keynote hält IT-Spezialist Dr. Wil- fried Steiner zum Thema „IEEE 802.1 TSN als Basis für die Indust- rie 4.0“ . Wie gewohnt werden zu- dem hochkarätige Beiträge aus den Themenfeldern der Wissen- schaft und Wirtschaft vorgestellt und diskutiert. Das Jahreskollo- quium habe sich als Forum im deutschsprachigen Raum etab- liert, heißt es beim Centrum In- dustrial IT (CIIT). Ein Experten- kreis aus Wissenschaft und Industrie diskutiert dort regelmä- ßig technisch-wissenschaftliche Fragestellungen rund um die in- dustrielle Kommunikation. Die Veranstaltung findet am 21. No- vember 2018 im nordrhein-west- fälischen Innovation Campus Lem- go statt. Neue Initiative für 5G in der Industrie Die nächste Mobilfunkgeneration 5G erfolgreich in der industriellen Produktion zu etablieren und von vornherein industriefähig zu ge- stalten, ist das Ziel der neuen Ar- beitsgemeinschaft „5G Alliance for Connected Industries and Au- tomation“ (5G- ACIA). Mit 5G ist es möglich, Industrie 4.0 noch schneller umzusetzen und auf die nächste Entwicklungsstufe zu he- ben. Mit der Technologie lässt sich ein bisher ungekanntes Maß an Flexibilität, Wandelbarkeit und Mobilität in der industriellen Pro- duktion realisieren. Denn 5G bie- tet viele Vorteile, unter anderem eine sehr leistungsfähige drahtlo- se Vernetzungstechnologie, die selbst für kritische industrielle An- wendungen geeignet ist. 5G-ACIA bringt sich aktiv in die Standardi- sierung und Regulierung von 5G mit ein. Gleichzeitig identifiziert und analysiert sie mögliche An- wendungsfälle und die damit ein- hergehenden Anforderungen sei- tens der Industrie. ImWhitepaper „5G for Connected Industries and Automation“ gibt die Initiative ei- nen ersten Überblick über das Thema und stellt ihre Ziele vor (https://www.5g-acia.org/) .