Fraunhofer-Gesellschaft

Publica

Hier finden Sie wissenschaftliche Publikationen aus den Fraunhofer-Instituten.

Objekterfassung in verrauchten Umgebungen für teleoperierte kettenbasierte Manipulatorfahrzeuge

 
: Rust, H.

Heimsheim: Jost-Jetter Verlag, 2002, 131 S.
Zugl.: Stuttgart, Univ., Diss., 2001
IPA-IAO Forschung und Praxis, 348
ISBN: 3-931388-76-X
Deutsch
Dissertation
Fraunhofer IPA ()
mobile manipulator; Teleoperation; manipulator; Objekterkennung; Kette (Maschinenbau); Fahrzeug; Rauch

Abstract
Wenn Aufgaben in Umgebungen ausgeführt werden müssen, in denen eine potentielle Gefährdung für Personen besteht, werden teleoperierte kettenbasierte Manipulatorfahrzeuge eingesetzt. Diese werden aus sicherer Position außerhalb des Gefahrenbereichs durch einen Bediener gesteuert.
Da es sich häufig um sicherheitsrelevante Einsätze handelt (z. B. Brandbekämpfung), ist in stark verrauchten Umgebungen und somit unter eingeschränkten Sichtbedingungen die Objekterfassung absolute Voraussetzung für das sichere Erreichen des Arbeitsorts.
Bisher sind jedoch teleoperierte Fahrzeuge, die in verrauchten Umgebungen navigieren und arbeiten können, oder Sensorsysteme zur Objekterfassung in diesen Umgebungen, die in Fahrzeuge implementiert werden könnten, nicht verfügbar.
Daher wurden im Rahmen dieser Arbeit wissenschaftliche Grundlagen zur Identifizierung geeigneter Wellenlängen bzw. Frequenzen für die Objekterfassung in verrauchten Umgebungeb erarbeitet und aus diesen ein Berechnungsverfahren abgeleitet, mit dem in Abhängigkeit von der Rauchschichtdicke und der benötigten minimalen Transmission geeignete Wellenlängen bzw. Frequenzen zur Objekterfassung in verrauchten Umgebungen identifiziert werden können.
Weiterhin wurde ein Multisensorsystem zur Objekterfassung für teleoperierte kettenbasierte Manipulatorfahrzeuge entwickelt. Dabei wurde ein Verfahren zur Entfernungsmessung auf Basis des Triangulationsprinzips entwickelt und zum Patent angemeldet. Das Verfahren beruht auf der linienförmigen Objektmarkierung mit einem flüssigen Mediumstrahl, der eine Temperaturänderung auf der Objektoberfläche bewirkt, die mit einer Infrarotkamera detektiert werden kann.
Insgesamt konnte mit dem Aufbau des Sensorsystems zur Objekterfassung und dessen Integration in ein teleoperiertes Manipulatorfahrzeug die technische Machbarkeit der Objekterfassung in verrauchten Umgebungen nachgewiesen werden. Mit Hilfe der Objekterfassung wird es in Zukunft möglich, mit teleoperierten Fahrzeugen in Gefahrenbereiche (z. B. zur Brandbekämpfung) vorzudringen, die bisher für diese nicht zugänglich waren. Dadurch können Arbeiten zur Gefahrenabwendung, die bisher nur mit Spezialisten vor Ort unter Gefährdung von Gesundheit und Leben möglich waren, teleoperiert ausgeführt werden.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-9665.html