Motivation
Neben der Mensch-Maschinen-Kollaboration wird ein Roboter durch die Kombination mit einer Kamera zu einem smarten System. Dadurch bekommt der Roboter „Augen“ und kann Dinge lokalisieren, identifizieren oder überprüfen. Bei zunehmender Verbreitung von Robotersystem werden auch die dafür benötigten Kamerasysteme immer wichtiger für smarte Industrie 4.0 Anwendungen. Bisher gibt es jedoch roboter-taugliche Kamerasysteme nur im hochpreisigen Segment.
Ziele und Vorgehen
Daher soll in Nimbus die Hard- und Software für eine 3D-Kamera entwickelt werden. Diese soll gut integrierbar sein und preiswerter als die Kamerasysteme, die es derzeit für den Einsatz mit Robotern auf dem Markt gibt. Um den anvisierten Preis von ca. 150 € realisieren zu können, wird Nimbus als Shield für einen Raspberry Pi entwickelt. Dies hat den Vorteil, dass die Kamera nicht über Leitungen an den Mini-Computer angeschlossen werden muss, sondern einfach darauf gesteckt werden kann. Durch Auslagern der Rechenleistung an den Einplatinencomputer – Raspberry Pi – wird zusätzlich die Komplexität der 3D-Kamera gering gehalten. Bei der 3D-Kamera wird das Verfahren Time-of-Flight (ToF) eingesetzt. Dabei wird die Distanz zu einem Objekt aus der Laufzeit eines ausgesendeten Lichts und dessen Reflexion ermittelt. Dieses Messsystem ist relativ einfach aufgebaut, in einem erweiterten Temperaturbereich kalibrierbar und damit industriell einsetzbar. Die Software muss so entwickelt werden, dass die 3D-Kamera auf verschiedenen Zielsystemen und geeigneten Standardschnittstellen funktioniert. Damit kann die Kamera flexibel auch in bestehende Systeme oder Anlagen integriert werden und somit ist eine direkte Durchgängigkeit der Daten bis hin zur Cloud gewährleistet.
Innovationen und Perspektiven
Die Lernfabrik des Instituts für Weiterbildung, Wissens- und Technologietransfer (IWT) Friedrichshafen wird die Entwicklungs- und Testphase unterstützen, insbesondere bei der Integration und Evaluation der Schnittstellen zur 3D-Kamera. Mit Nimbus wird eine 3D-Kamera zur Verfügung stehen, welche es vor allem KMU ermöglicht, unkompliziert und kostengünstig eine 3D-Kamera unterstützte Roboteranwendung zu entwickeln.