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Hilfen Leute, Roboter des Radar-360-Degree arbeiten sicher zusammen

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Forscher am Fraunhofer-Institut für angewandte Festkörperphysik (IAF) haben einen Hochfrequenzradarscanner entwickelt, der seine Umwelt in einem 360-Grad-Radius überwachen kann und sie passend gemacht für Sicherheitsanwendungen, in denen Leute und Roboter zusammenarbeiten.

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Zunehmender Zusammenhang von Produktionssystemen „in den intelligenten“ Operationen der Industrie 4,0 fährt die Interaktion zwischen Leute und Maschinen. Die Tendenz ist in Richtung zu den Industrierobotern, die ohne schützende Sperren funktionieren. Eine Voraussetzung für dieses Niveau des mit-Arbeitens ist, dass Leute nicht jederzeit gefährdet werden dürfen.

Z.Z. werden Laserlesegeräte, um die Gefahrenzone um Maschinerie zu überwachen benutzt und die Maschine zu stoppen, sobald eine Person den Bereich betritt. Jedoch erzielen optische Sensoren nicht immer zuverlässige Ergebnisse unter dem Ändern von hellen Bedingungen. Sie auch funktionieren nicht gut wenn Rauch-, Staub- oder Nebelgrenzsicht.

Fraunhofer-Forscher haben einen kompakten modularen 360-Grad-Radarscanner entwickelt, der die Hindernisse überwindt, die durch optische Sensoren gegenübergestellt werden. Das Radar funktioniert mit Millimeterwellen, die durch die beobachtet zu werden reflektiert werden Gegenstände, wie Leuten. Übertragene und empfangene Signale werden unter Verwendung der numerischen Algorithmen verarbeitet und ausgewertet. Basiert auf den Berechnungen, ist es möglich, den Abstand, die Position und die Geschwindigkeit der Gegenstände zu bestimmen. Wenn einige Radaranlagen benutzt werden, kann der Standort eines Gegenstandes im Raum bestimmt werden, wie die Richtung kann, in der er sich bewegt.

„Unser Radar wird nicht auf einen Punkt gerichtet. Stattdessen sendet es Millimeterwellen in einer Vereinform aus. Anders als ein Laserlesegerät werden die Signale, selbst wenn Sicht durch einen Gegenstand versperrt wird,“ erklärt IAF-Wissenschaftler Christian Zech reflektiert.

Das Laserlesegerät kann den Abstand und die Position einer Ziel-einperson, für nur für Fall zuverlässig messen, wenn das Ziel in einem reibungslosen Blickfeld arbeitet. Jedoch kann das 360-Grad-Radar IAFS undurchsichtiges Material optisch eindringen, dem Durchschnitte es einen Angestellten identifizieren können, selbst wenn es Kästen, Pappwände oder andere Hindernisse auf die Art gibt.

Das vorher entwickelte Millimeterwellenradar, das Wellenleiter-sind systemgestützt ist an, sperrig und teuer. Scanner IAFS hat einen Durchmesser von nur 20 cm und eine Höhe von 70 cm. Das Hochfrequenzmodul, das auf IndiumGalliumarsenid-Halbleitertechnik beruht, ist nicht größer als ein Kartenstapel und ist in der Basis des Scanners.

Zusätzlich zum Signalprozessor enthält das Komplettsystem ein Übertragen und eine Empfangsantenne mit einer dielektrischen Linse. Ein selbst-Drehenspiegel, der in einem 45-Grad-Winkel hinzugefügt wird, lenkt die Millimeterwellen ab, führt sie und wertet den gesamten Raum aus. Dank den Gebrauch einer dielektrischen Antenne, der Winkel der Öffnung können frei vorgewählt werden, damit die nahe gelegenen Gegenstände, die so klein sind wie ein Zentimeter als große Oberflächen an Größe, so leicht ermittelt werden können, die weit weg sind. Die Strecke des Systems der Operation ist von der Anwendung abhängig und kann bis zu mehreren hundert Metern sein.