Pepperl+Fuchs R2300: „3D-Sehvermögen“ für Serviceroboter

Serviceroboter – manche als Maschine erkennbar, manche menschenähnlich oder im futuristischen Design – erobern immer mehr öffentliche Bereiche. Der Mehrlagenscanner R2300 von Pepperl+Fuchs ermöglicht es solchen mobilen Assistenten, ihr Arbeitsumfeld dreidimensional zu erfassen, damit sie sich frei und funktionsgerecht darin bewegen können.

„Stets zu Diensten“: Service-Roboter mit Personenverfolgung, realisiert mittels R2300.

„Stets zu Diensten“: Service-Roboter mit Personenverfolgung, realisiert mittels R2300.

Der R2300 von Pepperl+Fuchs ist ein 3D-LiDAR-Sensor (Light Detection And Ranging) zur optischen Winkel- und Abstandsmessung. Der Mehrlagenscanner erzeugt vier leicht gefächerte Scanebenen, wodurch eine berührungslose und hoch genaue 3D-Abtastung des Umfelds erreicht wird. Im Vergleich mit 2D-Sensoren, die nur über eine Scanebene verfügen, stellt der R2300 entscheidend mehr Messinformationen bereit und erreicht so eine höhere Detektionszuverlässigkeit und Funktionalität. Dadurch ist der Sensor in der Lage, spezifische Herausforderungen zu meistern, die die Servicerobotik an ihn stellt. Hierzu gehören insbesondere die detailgetreue Erfassung nicht nur einer Fläche, sondern von komplexen Umgebungen und von Veränderungen darin, das richtige Reagieren bei stationären, temporären und sich bewegenden Hindernissen sowie das bewusste Zufahren auf oder Folgen von Personen.

Der kompakte 3D-LiDAR-Sensor R2300 meistert die Herausforderungen, die die Servicerobotik an ihn stellt, mit Bravour.

Der kompakte 3D-LiDAR-Sensor R2300 meistert die Herausforderungen, die die Servicerobotik an ihn stellt, mit Bravour.

Der R2300 behält alles im Auge

Mit seiner hohen Präzision und Zuverlässigkeit sowie seiner kompakten Baugröße löst der R2300 Applikationen der mobilen Servicerobotik auf technisch und wirtschaftlich effiziente Weise. Die innovative Pulse Ranging Technology (PRT), das von Pepperl+Fuchs entwickelte, direkte Abstand-Messverfahren, bildet hierfür die Grundlage. Eine leistungsstarke Laserdiode in der „augensicheren“ Klasse 1 sendet kurze, energiereiche Lichtpulse aus, die vom Zielobjekt reflektiert und von einem Empfangselement im Sensor wieder erfasst werden. Aus der Dauer zwischen den Sende- und Empfangszeitpunkten ergibt sich die Entfernung zum Zielobjekt.

Die Besonderheit dieses Verfahrens – und damit der Vorteil gegenüber indirekten Verfahren mit permanent sendenden Lichtquellen – liegt in dem bis zu 1.000-Mal höheren Energiegehalt des Einzelpulses. Hieraus resultiert unter anderem ein für die Servicerobotik idealer Messbereich. Beginnend bereits wenige Zentimeter vor der Optik des R2300 reicht er bis vier Meter (schwarze Oberflächen) oder zehn Meter (weiße Objekte). Gleichzeitig gewährleisten eine Messrate von 90 kHz und die feine Winkelauflösung von 0,1° eine hohe Messgenauigkeit und Detektionssicherheit, die Servicerobotern ein großes Sehvermögen verleiht.

In Verbindung mit dem Laser-typischen, kleinen Infrarot-Lichtfleck, der sich – obwohl unsichtbar – scharfkantig auf dem Objekt abbildet, ist der R2300 in der Lage, auch filigrane Objektstrukturen und Konturen zuverlässig zu erkennen. Die hohe Festigkeit der PRT gegen Fremdlicht, HF-Lampen und Reflexionen aus dem Einsatzumfeld sowie andere Störimpulse vermeidet einen Orientierungsverlust der autonom-mobilen Servicehelfer und stellt eine hohe Verfügbarkeit sicher.

Hohe Integrations- und Inbetriebnahmefreundlichkeit

Die meisten Serviceroboter sind platzsparend und wendig konzipiert – ein Design, an das sich Sensoren und andere Fahrzeugkomponenten anpassen müssen. Die kompakte Bauform des R2300 mit einer Bauhöhe von gerade einmal 58 mm bietet das geforderte, hohe Maß an Platzeffizienz. Gleichzeitig misst der Sensor simultan in vier Ebenen und bietet dadurch eine 3D-Funktionalität, für die sonst mehrere Sensoren mit entsprechendem Platzbedarf und Verdrahtungsaufwand erforderlich wären. Auch die elektrische Einbindung des R2300 in die Steuerung eines Serviceroboters ist sehr schnell und sicher möglich. Die Ausgabe der Messwerte, u. a. für Winkel, Distanz und Remission, erfolgt automatisierungsgerecht über die Ethernet-Schnittstelle des Sensors. Sie werden als Rohdaten bereitgestellt und können so von Integratoren direkt in deren Automatisierungslösungen übernommen werden.

Servicerobotik wird zu einer Schlüsseltechnologie

Experten sagen voraus, dass in ein paar Jahren mobile Serviceroboter als flexible Assistenten für alltägliche Aufgaben und Situationen noch sehr viel stärker das Bild öffentlicher Bereiche prägen werden als heute. Sie werden in immer mehr Branchen den Menschen unterstützen und zur Wertschöpfung beitragen. Dies liegt neben den wirtschaftliche Erfordernissen und den sozio-ökonomischen Entwicklungen auch daran, dass die Sensorik für solche autonom agierenden Einheiten immer leistungsdichter und vielseitiger wird. Der R2300 leistet diesbezüglich ebenfalls einen wertvollen Beitrag.

Filtern

Suchbegriff

Unterkategorie

Firmen

Inhaltstyp

Firmentyp

Land