Radar macht Roboter "Smokebot" zum Durchblicker

Auch Sensoren wie Kameras, Laserscanner und Gasdetektoren an Bord

"Smokebot": Radar, Kameras und Laser im Einsatz (Foto: fhr.fraunhofer.de)

Wachtberg/München (pte021/20.06.2018/12:30) Mit ihrer Radar-on-Chip-Technologie haben Forscher des Fraunhofer-Instituts für Hochfrequenzphysik und Radartechnik (FHR) http://fhr.fraunhofer.de die Vorteile von Radar für die Robotik nutzbar gemacht. Den Experten nach konnten Erfolge im EU-Programm "Horizon 2020", bei dem der Roboter "Smokebot" entwickelt wurde, erzielt werden. Dieser versorgt Einsatzkräfte ferngesteuert oder sogar teilautonom mit wertvollen Infos. Ende Juni 2018 wird der Prototyp unter realen Einsatzbedingungen im Brandhaus der Feuerwehr Dortmund getestet.

3D-Hinderniserkennung

Smokebot kombiniert Sensoren wie Radar, Kameras, Laserscanner und Gasdetektoren miteinander und integriert diese zu einem mobilen Gesamtsystem. Die fusionierten Daten aller Sensoren können zusätzlich mit Notfallplänen oder Karten abgeglichen werden und versorgen die Einsatzkräfte in sicherer Entfernung mit einem detaillierten Lagebild. Die kleinen, in Energieverbrauch und Datenmenge effizienten Radarmodule des Fraunhofer FHR sorgen eigenen Angaben nach auch bei schlechten Sichtbedingungen für eine hochaufgelöste 3D-Hinderniserkennung.

Die Ingenieure haben ein nur 25 Zentimeter großes und wenige 100 Gramm schweres MIMO-Radarmodul zur 3D-Hinderniserkennung entwickelt. Chip-Technologie auf Silizium-Germanium-Basis sorgt für ein hohes Auflösungsvermögen bei einer Arbeitsfrequenz von 120 GHz. Dafür wurde der Integrationsprozess für den Radar-Chip nochmal verbessert. So ist es gelungen, sowohl Signalerzeugung als auch Datenerfassung in nur einem Modul unterzubringen, das ohne weitere Kabel oder externe Module die gesamten Messdaten über eine Standard-Ethernet-Schnittstelle überträgt. Die nachgeschaltete Prozessierung ermöglicht eine Rekonstruktion der aufgenommenen Bildinformation in 3D, so dass der der mobile Roboter Hindernisse in dem vor ihnen befindlichen Bereich dreidimensional lokalisiert.

Vielfältige Einsatzoptionen

Die äußerst kompakten Radarmodule des Fraunhofer FHR benötigen eigenen Angaben nach nur wenig Strom und können deshalb neben dem Smokebot auch auf anderen kleinen Trägern oder gar Drohnen angebracht werden und so beispielsweise Erkundungsaufgaben erfüllen. Gerade für Sicherheitsaufgaben ist die dreidimensionale Erfassung und Verfolgung von Objekten oder Personen mit Radar sehr gut geeignet, beispielsweise als intelligente Alarmanlage, zur Maschinenabsicherung oder für das autonome Fahren.

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