Fraunhofer-Institut IOSB und SBG Systems Kooperation
Das Fraunhofer Institut ist eine renommierte deutsche Forschungsorganisation, die in vielen wissenschaftlichen Bereichen Pionierarbeit leistet.
"Autonome Großroboter werden die Bauindustrie schon bald revolutionieren und die Effizienz und Innovation verändern." | Florian OLLIER, Marketingleiter bei SBG Systems
Das Fraunhofer-Institut, eine renommierte deutsche Forschungsorganisation, ist ein Vorreiter für Innovationen in einer Vielzahl von Wissenschaftsbereichen. Innerhalb seines umfangreichen Netzwerks von 76 Instituten zeichnet sich das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB durch seine bahnbrechende Arbeit im Bereich der autonomen mobilen Robotersysteme aus.
Diese Fallstudie untersucht die Zusammenarbeit zwischen Fraunhofer IOSB und SBG Systems und konzentriert sich auf die Integration unserer Inertialsensoren in autonome Baufahrzeuge.
Neugestaltung der Bautechnik
Autonome Systeme sind für Aufgaben, die für den Menschen gefährlich, schwierig oder eintönig sind, unverzichtbar geworden.
Die Forschungsgruppe Autonome Robotersysteme des Fraunhofer IOSB ist auf die Entwicklung autonomer Baufahrzeuge spezialisiert, von Baggern für unstrukturierte Umgebungen bis hin zu Unimogs, die einen Muldenkipper ziehen, um den Boden von der Baustelle abzutransportieren.
Autonome Fahrzeuge müssen ihre Umgebung verstehen und eine 3D-Karte erstellen, um ihren Standort zu bestimmen. Sie verwenden Daten von Sensoren, um herauszufinden, wie sie sich in ihrer Umgebung bewegen können.
Eine stolze Zusammenarbeit
Um eine echte Autonomie in Baufahrzeugen zu erreichen, sind genaue und zuverlässige Sensoren entscheidend. Diese Sensoren müssen Echtzeitdaten für die Umgebungswahrnehmung, Kartierung und Navigation liefern.
Fraunhofer IOSB benötigte einen Lieferanten, der hochleistungsfähige Inertialsensoren liefern konnte, um die Fähigkeiten ihrer autonomen Baufahrzeuge zu verbessern.
Wir sind stolz auf die Zusammenarbeit mit dem angesehenen Fraunhofer-Institut, das für seine Innovationen bekannt ist. Fraunhofer IOSB hat mehrere unserer Produkte auf verschiedenen Plattformen eingesetzt.
Implementierung
Eine bemerkenswerte Anwendung ist die Integration unseres Ekinox Trägheitssensors in einen autonomen Bagger, der in der Lage ist, Erdreich abzutragen.
Ekinox spielte eine Schlüsselrolle bei der Erfassung der Bewegungs- und Orientierungsdaten des Fahrzeugs und ermöglichte so eine präzise Kartierung der Umgebung in Echtzeit.
Diese Daten, kombiniert mit fortschrittlichen Algorithmen, die von Fraunhofer-Forschern entwickelt wurden, ermöglichten eine präzise Wahrnehmung, Kartierung und Navigation.
Ergebnisse
- Autonomes Ausheben/Autonomer Bodenaushub: Der mit dem Ekinox Micro von SBG Systems ausgestattete Bagger erreichte ein hohes Mass an Autonomie bei Bodenaushubarbeiten. Die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Inertialsensors trugen dazu bei, dass das Fahrzeug in der Lage war, in unstrukturierten Umgebungen selbstständig zu arbeiten.
- Bergen von Fässern: Der autonome Bagger demonstrierte Vielseitigkeit, indem er seine Fähigkeiten auf die Bergung von Fässern ausweitete. Er war in der Lage, verschiedene Aufgaben innerhalb seines Einsatzgebietes auszuführen.
- Unimog-Einsätze: Das Fraunhofer IOSB ist derzeit dabei, den Unimog in einen Roboter umzubauen, der einen Kippanhänger zieht, um Boden von der Baustelle abzutransportieren. Die Inertialsensoren von SBG Systems treiben die Autonomie-Pipeline an und sollen die Effizienz und Sicherheit des Betriebs verbessern.
In wenigen Worten
Das Fraunhofer IOSB und SBG Systems zeigen, wie fortschrittliche Sensoren und Forschung große Fortschritte ermöglichen. Darüber hinaus verdeutlicht ihre Partnerschaft die Auswirkungen von Innovationen auf das technologische Wachstum.
Die Integration fortschrittlicher IMUs in selbstfahrende Baufahrzeuge verbessert die aktuellen Maschinenfähigkeiten. Darüber hinaus öffnet diese Integration die Tür zu zukünftigen Durchbrüchen in der autonomen Robotik. Schließlich arbeiten das Fraunhofer IOSB und SBG Systems zusammen, um die Grenzen der autonomen Technologie zu erweitern.
Ekinox Micro
Ekinox Micro kombiniert einen leistungsstarken MEMS-Inertialsensor mit einem Quad-Constellation-, Multi-Frequenz-Dual-Antennen-GNSS-Empfänger, um selbst in den anspruchsvollsten Anwendungen eine unübertroffene Genauigkeit zu erzielen. Mit einem eingebauten Datenlogger von 8 GB.
Ekinox Micro wurde für den Betrieb unter härtesten Bedingungen entwickelt und ist nach Militärstandard qualifiziert, was ihn zur idealen Wahl für jede unternehmenskritische Anwendung macht.
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Haben Sie Fragen?
Willkommen in unserem FAQ-Bereich! Hier finden Sie Antworten auf häufig gestellte Fragen zu den von uns vorgestellten Anwendungen. Sollten Sie die richtige Antwort nicht finden, wenden Sie sich bitte direkt an uns, um Unterstützung zu erhalten.
Was ist eine Nutzlast?
Eine Nutzlast bezieht sich auf alle Geräte, Vorrichtungen oder Materialien, die ein Fahrzeug (Drohne, Schiff …) mit sich führt, um seinen beabsichtigten Zweck über die Grundfunktionen hinaus zu erfüllen. Die Nutzlast ist von den Komponenten getrennt, die für den Betrieb des Fahrzeugs erforderlich sind, wie z. B. seine Motoren, Batterie und Rahmen.
Beispiele für Nutzlasten:
- Kameras: hochauflösende Kameras, Wärmebildkameras…
- Sensoren: LiDAR, hyperspektrale Sensoren, chemische Sensoren…
- Kommunikationsausrüstung: Funkgeräte, Signalverstärker...
- Wissenschaftliche Instrumente: Wettersensoren, Luftprobennehmer…
- Andere Spezialausrüstung
Was ist GNSS-Postprocessing?
GNSS-Postprocessing oder PPK ist ein Verfahren, bei dem die von einem GNSS-Empfänger aufgezeichneten GNSS-Rohdaten nach der Datenerfassung verarbeitet werden. Sie können mit anderen GNSS-Messquellen kombiniert werden, um die vollständigste und genaueste kinematische Trajektorie für diesen GNSS-Empfänger zu erhalten, selbst in den anspruchsvollsten Umgebungen.
Diese anderen Quellen können lokale GNSS-Basisstationen am oder in der Nähe des Datenerfassungsprojekts sein, oder bestehende, kontinuierlich betriebene Referenzstationen (CORS), die typischerweise von Regierungsbehörden und/oder kommerziellen CORS-Netzbetreibern angeboten werden.
Eine Post-Processing Kinematic (PPK)-Software kann frei verfügbare GNSS-Satelliten-Orbit- und Zeitinformationen nutzen, um die Genauigkeit weiter zu verbessern. PPK ermöglicht die präzise Bestimmung der Position einer lokalen GNSS-Basisstation in einem absoluten globalen Koordinatenreferenzsystem, das verwendet wird.
Die PPK-Software kann auch komplexe Transformationen zwischen verschiedenen Koordinatenreferenzsystemen zur Unterstützung von Engineering-Projekten unterstützen.
Mit anderen Worten, es ermöglicht den Zugriff auf Korrekturen, verbessert die Genauigkeit des Projekts und kann sogar Datenverluste oder -fehler während der Vermessung oder Installation nach der Mission beheben.
Akzeptiert das INS Eingaben von externen Hilfssensoren?
Inertiale Navigationssysteme unseres Unternehmens akzeptieren Eingaben von externen Hilfssensoren wie Luftdatensensoren, Magnetometern, Odometern, DVL und anderen.
Diese Integration macht das INS äußerst vielseitig und zuverlässig, insbesondere in GNSS-abgelehnten Umgebungen.
Diese externen Sensoren verbessern die Gesamtleistung und Genauigkeit des INS, indem sie komplementäre Daten liefern.
Was ist der Unterschied zwischen IMU und INS?
Der Unterschied zwischen einer Inertial Measurement Unit (IMU) und einem Inertial Navigation System (INS) liegt in ihrer Funktionalität und Komplexität.
Eine IMU (Inertial Measurement Unit) liefert Rohdaten über die lineare Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs, gemessen durch Beschleunigungsmesser und Gyroskope. Sie liefert Informationen über Rollen, Nicken, Gieren und Bewegung, berechnet aber keine Positions- oder Navigationsdaten. Die IMU wurde speziell entwickelt, um wesentliche Daten über Bewegung und Orientierung zur externen Verarbeitung weiterzuleiten, um Position oder Geschwindigkeit zu bestimmen.
Auf der anderen Seite kombiniert ein INS (Inertial Navigation System) IMU-Daten mit fortschrittlichen Algorithmen, um die Position, Geschwindigkeit und Orientierung eines Fahrzeugs im Laufe der Zeit zu berechnen. Es beinhaltet Navigationsalgorithmen wie Kalman-Filterung für Sensorfusion und -integration. Ein INS liefert Echtzeit-Navigationsdaten, einschliesslich Position, Geschwindigkeit und Orientierung, ohne auf externe Positionierungssysteme wie GNSS angewiesen zu sein.
Dieses Navigationssystem wird typischerweise in Anwendungen eingesetzt, die umfassende Navigationslösungen erfordern, insbesondere in GNSS-verweigerten Umgebungen, wie z. B. militärische UAVs, Schiffe und U-Boote.
Was bedeutet MEMS?
MEMS steht für Micro-Electro-Mechanical Systems (Mikroelektromechanische Systeme). Es bezieht sich auf miniaturisierte Geräte, die mechanische Elemente, Sensoren, Aktoren und Elektronik auf einem gemeinsamen Siliziumsubstrat durch Mikrofabrikationstechnologie integrieren. MEMS sind winzige Mechaniken, die auf einem Chip aufgebaut sind und im mikroskopischen Maßstab erfassen, steuern und betätigen können. Sie werden häufig in IMUs, Drucksensoren, Mikrophonen, Beschleunigungsmessern, Gyroskopen, medizinischen Geräten und Automobilsystemen eingesetzt.