Auf den Hund gekommen Roboterhund Spot scannt komplexe Objekte auf vier Pfoten

Quelle: Fraunhofer IOF 2 min Lesedauer

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Mit ihrem Handscanner Goscout-3D haben Fraunhofer-Forscher aus Jena einen mobilen Sensor entwickelt. Den haben sie jetzt mit einem vierbeinigen Roboter verheiratet.

Was hier ein Flugzeugtriebwerk zu beschnüffeln scheint, ist eine Kombination aus Roboterhund und hochauflösendem Scannersystem. Geschaffen wurde das hilfreiche Wesen am Fraunhofer IOF. Erfahren Sie hier, wie es den Arbeitsalltag zum Beispiel in der Qualitätskontrolle erleichtert.(Bild:  Fraunhofer IOF)
Was hier ein Flugzeugtriebwerk zu beschnüffeln scheint, ist eine Kombination aus Roboterhund und hochauflösendem Scannersystem. Geschaffen wurde das hilfreiche Wesen am Fraunhofer IOF. Erfahren Sie hier, wie es den Arbeitsalltag zum Beispiel in der Qualitätskontrolle erleichtert.
(Bild: Fraunhofer IOF)

Wenn es nach dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF aus Jena geht, könnte man in Zukunft vielleicht in der Industrie auf einen vierbeiniges Geschöpf namens Spot treffen, das, wie ein Hund, nach strikter menschlicher Anweisung arbeitet und dann die alltägliche Arbeit erleichtert. Nur das der „Hund“ in diesem Fall ein Roboter ist und die Kommandos sich vordergründig auf Maßnahmen zur hochpräzisen 3D-Dokumentation beziehen. Das kombinierte System aus Handscanner und Roboterhund kann etwa die Wartung komplexer Bauteile automatisieren. Das wäre für den Flugzeugbau etwa bei Triebwerken hilfreich, aber auch bei Komponenten aus dem Automobilsektor, wie die Jenaer Wissenschaftler sagen.

Scannen per Hand ist unzuverlässig

Virtuelle 3D-Modelle ermöglichen dabei die präzise Dokumentation großer Maschinen nebst ihrer kleinen Details, wie es weiter heißt. Dazu haben die Fraunhofer-Forscher bereits im vergangenen Jahr eben den mobilen Handscanner Goscout-3D entwickelt. Er ermöglicht die 2D- und 3D-Digitalisierung komplexer, sogar mehrere Kubikmeter umfassender Objekte mit einer besonders hohen räumlichen Auflösung von unter 0,25 Millimetern, wie die Experten betonen. Und bisher musste zur Erstellung dieser sogenannten digitalen Zwillinge der Scanner von Hand um das zu vermessende Objekt bewegt werden. Das muss auch noch präzise und mit gleichbleibender Geschwindigkeit bei der Führung des Sensorkopfes erfolgen, damit alles seine Richtigkeit hat. Potenzielle Ermüdungserscheinungen oder fehlerhafte Messdaten waren deshalb zum Teil die Folge. Um diese Mankos zu eliminieren kombinierte man den 3D-Scanner mit dem Roboterhund Spot des US-amerikanischen Unternehmens Boston Dynamics.

Autonome Messung ohne Mensch

Andere Messroboter, die etwa entlang von Fertigungsstraßen zum Einsatz kommen und dort in der Regel festmontiert sind, hat das als autonomer Schreitroboter ausgeführte System den Vorteil, sich frei im Raum und auf verschiedenen Untergrundarten agil zu bewegen. So könne er das Messobjekt von allen Seiten sowie auf verschiedenen Ebenen vollständig erfassen. Gleichbleibende Scangeschwindigkeit und weniger Schwankungen in der Handhabung inklusive. So verringern sich auch Redundanzen und damit die Messdauer – attraktiv für serielle Fertigungsprozesse oder für die Qualitätskontrolle.

Um diese Anwendungsziele zu erreichen, bedarf es einer verlässlichen Koordination zwischen dem Roboter und dem 3D-Sensor. Dazu wird mit einer Hand-Auge-Kalibrierung der 3D-Sensor an das Koordinatensystem des Roboters angekoppelt. Sobald der Schreitroboter mit dem Scanner kalibriert sei, könne er durch den Menschen auf die Messung vordefinierter Objekte hin programmiert werden. So könnte Spot künftig etwa Routinemessungen übernehmen.

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