Forschung und Entwicklung im Geschäftsfeld Robotersysteme

Positionserfassung und visuelle Odometrie

Im Fall mobiler Serviceroboter – und insbesondere bei Inspektionssystemen für Abwasserkanäle – ist ein zentraler Punkt die Kenntnis der eigenen Position und Ausrichtung in der Umgebung zu jedem Zeitpunkt. Im Rahmen der Softwareentwicklung für die Systeme wurde daher eine Lösung zur visuellen, markerlosen Positionsbestimmung des schwimmenden Inspektionssystems (SEK) sowie des größeren, radgeführten Systems (SVM) entwickelt.

Die bis zur Produktreife entwickelte Lösung ermöglicht die präzise Lokalisierung der Geräte innerhalb von unterirdischen, teilgefüllten Betonröhren in allen sechs Freiheitsgraden und dient als Grundlage für die Registrierung von Messdaten sowie der Visualisierung des Kanals. So können beispielsweise Messdaten in Form von hochauflösenden Kamerabildern allein durch Kenntnis der genauen Position mosaikartig zu einem Bild des gesamten Kanals zusammengefasst werden.

Datenauswertung und Risserkennung auf Betonoberflächen

Die großen Datenmengen, die bei der automatischen Inspektion anfallen, machen eine Unterstützung des Bedieners bei der Sichtung dieser Daten notwendig. Um beispielsweise mögliche Schäden an den Wandflächen der inspizierten Kanalrohre darzustellen, werden von den Inspektionssystemen sieben bzw. neun hochauflösende Kamerabilder pro Sekunde aufgenommen. Aufgrund der Vielzahl von Aufnahmen ist eine rein manuelle Sichtung mit sehr hohem zeitlichem oder personellem Aufwand möglich. Aus diesem Grund wurde eine automatische Bildanalyse entwickelt, welche in der Lage ist, Risse ab einer Breite von 0,5 mm sogar unter den widrigen Bedingungen eines Abwasserkanals automatisch zu erkennen und auszuwerten. Die entsprechenden Stellen werden dem Benutzer angezeigt und protokolliert. Die Die Varianz der der Rissformen, der Betonoberfläche und der spezifischen Lichtverhältnisse, der auftretenden Verschmutzungen und der Feuchtigkeit der Oberfläche erforderte komplexe Algorithmen, die bisher nicht am Markt verfügbar waren. Andere Softwaremodule unterstützen den Benutzer bei der Vermessung von Fugenspalten oder der Erkennung von Ablagerungen.