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DER KONSTRUKTEUR 7-8/2017

DER KONSTRUKTEUR 7-8/2017

ELEKTROTECHNIK /

ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK EIN AUGE FÜR DIE DROHNE PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Ursprünglich für den Bereich der Automobilindustrie entwickelt, wurde der Lidar eines Sensorherstellers für den industriellen Markt aufgerüstet, speziell für den Einsatz an Drohnen. Eine zentrale Herausforderung bestand dabei in der Gewichtsreduktion des Laserscanners. Produktmanagerin Sandra Wienbeck berichtet exklusiv aus der Weiterentwicklung. Unser Mehrlagen-Lidar – eine Abkürzung für engl. Light detection and ranging, im Prinzip ein Laserscanner – wurde urspünglich für die Automobilindustrie entwickelt. Aber irgendwann wurde er in mehreren Forschungsarbeiten an Drohnen beispielhaft getestet. Und als der Markt für UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) anfing, sich zu entwickeln, wurde der Lidar auch erfolgreich in ersten Projekten eingesetzt. Der Laserscanner kann zuverlässige Messdaten in bis zu 300 m Entfernung generieren. So kann er in Verbindung mit Flugrobotik verschiedenste Anwendungen erschließen. Das reicht von der Kartierung und Vermessung, über die Objekterkennung bis zur Inspek- tion. Die Einsatzfälle sind wirklich spannend: Zum Beispiel werden mit dem Laserscanner an der Drohne Pinguine kartiert und gezählt, um so Informationen über die Auswirkung des globalen Klimawandels zu erlangen. Pipelines, Stromtrassen und Windkraftparks werden überwacht und gewartet. In der Forstwirtschaft kann beispielsweise die Überprüfung des Baumbestands in Bezug auf Höhe, Abstände, Anzahl und Diversifikation durch die große Reichweite und hohe Auflösung der Messtechnik mit geringem Aufwand durchgeführt werden. Präzises 3D-Mapping zur Inventur von Schüttgut auf Kohle-, Erz- und Müllhalden wird genauso vereinfacht wie die Vermessung und Kartierung von Flüssen, Kanälen und VON BEGINN AN WAR ES UNSER ZIEL, GEWICHT EINZUSPAREN UND DIE KOMPAKTE BAUWEISE DES SCANNERS ZU BEHALTEN Küstenabschnitten. In Kombination mit einer Multispektralkamera sammeln die intelligenten Messsensoren an Bord von UAVs alle notwendigen Daten, um etwa auf Bananenplantagen die Biomasse und den Düngerbedarf zu ermitteln. Dabei ist der Lidar für raue Umgebungen gewappnet, denn mit seinen drei Echos kann er zuverlässig durch Staub und Regen scannen. 20 DER KONSTRUKTEUR 7-8/2017

ZUERST DIE SOFTWARE Aufgrund der steigenden Nachfrage aus dem Markt für Drohneneinsätze starteten wir die Weiterentwicklung zunächst mit dem Blick auf die Software: In Zusammenarbeit mit dem Deutschen Forschungszentrum für künstliche Intelligenz (DFKI) der Universität Osnabrück wurde ein ROS- Treiber für LD-MRS entwickelt, der eine einfache Integration des Scanners in Robotik-Applikationen ermöglicht, darunter auch UAV-Applikationen. Während die Performance zuverlässig war und vom Kunden sehr gut angenommen und geschätzt wurde, war es nun eine neue Anforderung, die Hardware des Gerätes zu optimieren. GEWICHTSEINSPARUNG IM FOKUS Bei unbemannten Luftfahrzeugen zählt jedes Gramm. Die Flugdauer hängt direkt mit dem Gewicht zusammen. Außerdem galt es, die Nutzlast für UAV-Applikationen zu erhöhen. Damit sollten die Kapazitäten für weitere Sensorik, wie eine Multispektralkamera, geschaffen werden. Also stand in der Konstruktionsanpassung der Hardware eine Gewichtreduzierung klar im Fokus. Von Beginn an war es unser Ziel, es den Kunden zu ermöglichen, das vorhandene Gerät direkt durch ein leichteres zu ersetzten und die kompakte Bauweise des Scanners zu behalten. Vor allem sollte aber auch eine effiziente Entwicklung über mehrere Disziplinen gewährleistet werden und das Produkt zudem schnell auf dem Markt sein. Daher wurden zunächst die verfügbaren Materialen, mit denen sich ein leichteres Gehäuse entwickeln lässt, dem Aufwand in der Entwicklung und Qualifizierung gegenübergestellt. Die Ent- Stabil und flexibel muss er sein! Der Spezialist für industrielle Kabelverschraubungen und Kabelkanäle SANDRA WIENBECK Produktmanagerin Identification & Measuring, SICK AG, Hamburg Gitter-Kanal Stabilität in Form gebracht www.pflitsch.de

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