Zusammen im Aufwind sein

Sensible Sinne für Land und Luft

Autonome Systeme sind nicht nur auf den Straßen gefragt, sondern auch in der Industrie auf dem Vormarsch. Unternehmen nutzen u.a. Drohnen für visuelle Inspektion und Logistik. Künstliche Sinne von First Sensor regeln Navigation und Interaktion mit dem Menschen.

Experten erwarten, dass autonome Roboter den Markt für smarte Systeme bis 2024 dominieren werden. Ihr Marktanteil soll von 1,3 Milliarden US-Dollar im Jahr 2014 auf dann 13,9 Milliarden US-Dollar anwachsen. Lange Jahre waren autonome Maschinen eine Vision von Science Fiction Autoren, doch mittlerweile können sie in immer größerem Maße mit ihrem Umfeld interagieren und Gefahrsituationen oder Anweisungen erkennen – ein wichtiger Faktor für die Zusammenarbeit mit dem Menschen.

Helfender Roboter mit Mensch
Künstliche Sinne wie das Lichtradar LIDAR sind eine Grundvoraussetzung dafür, dass Roboter in der Industrie weitreichendere Aufgaben übernehmen. "In Kombination mit Radar und Kamerasystemen trägt LIDAR dazu bei, dass mobile Roboter mit Menschen im Produktionsumfeld kollaborieren oder als autonome Transport- und Logistiksysteme komplexe Aufgaben wie die Bestückung von Paletten übernehmen können. Ein wesentlicher Bestandteil sind unsere Avalanche-Photodioden. Sie erkennen unsichtbare Lichtblitze, mit denen der LIDAR-Scanner seine Umgebung abtastet und einen 360-Grad-Überblick gibt", erläutert Dr. Dirk Rothweiler, CEO von First Sensor.

Industriespäher auf Wachstumskurs

Aktuell erschließen Unternehmen u.a. mit Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) einen neuen Markt für Logistik- und Inspektionsangebote. Der Handelsriese Amazon lieferte 2016 auf dem Jungfernflug seiner Prime-Air-Drohne im britischen Cambridge eine Fire-TV-Box und eine Tüte Popcorn aus. Im Heimatland USA sind solche Logistikflüge bisher nicht möglich – das Regelwerk der Federal Aviation Administration verbietet den Einsatz bis auf wenige Ausnahmen. In Deutschland testet der Logistikanbieter DHL seit 2013 den „Paketkopter“. Er hat u.a. die Nordseeinsel Juist 2015 mit eiligen Gütern oder dringend benötigten Medikamenten versorgt.

Kamera
Kameras

Sie liefern Echtzeitbilder auch bei schlechten Lichtverhältnissen und großen Helligkeitsunterschieden und halten härtesten Bedingungen stand.

Auch in der industriellen Inspektion können die Fluggeräte Großes leisten. Zum Beispiel, wenn es um die Wartung von abgelegenen Windenergieanlagen geht. Außerdem lassen sich mit den kleinen Fliegern Inventuren im Hochregallager durchführen, Konstruktionen und Infrastrukturen überwachen, die Ernte in der Landwirtschaft im Blick behalten oder Verkehrsströme kontrollieren. Das Marktforschungsinstitut Gartner prognostiziert dem Bereich ein deutliches Wachstum: Bis 2020 soll industrielle Inspektion etwa 30 Prozent des kommerziellen Drohnenmarkts ausmachen. Insgesamt erwarten die Marktexperten, dass der Umsatz mit UAVs von aktuell 6 Milliarden US-Dollar auf 11,2 Milliarden US-Dollar ansteigen wird.


Sensorik für Drohnen

  1. LIDAR (Light Detection And Ranging) zur Kollisionsvermeidung, Navigation und als 3D-Scanner
  2. Abstandsmesser zur Kollisionsvermeidung und Navigation
  3. PIN-Dioden als Bewegungsmelder
  4. Kameras zur Beobachtung, Datenerfassung, Navigation und Kollisionsvermeidung
  5. Radar zur Kollisionsvermeidung und Navigation
  6. Inertialmesseinheit zur Navigation
  7. Druckmesser zur Datensammlung und Navigation
  8. GPS zur Positionsbestimmung

Ohne Sensor geht es nicht

Neben dem allgegenwärtigen LIDAR benötigen Drohnen eine Vielfalt künstlicher Sinne, um sicher durch die Lüfte zu gleiten: Für eine stabile Flugposition und präzise Steuerung der leichten Flugkörper sind Sensoren unverzichtbar, die Änderungen von Bewegungsrichtung, Beschleunigung und Neigungswinkel über den Wolken erkennen. Auch hier ist Technologie „made by First Sensor“ gefragt, denn durch eine patentierte Technologie detektieren unsere MEMS-Inertialsensoren Neigungsänderungen von weniger als einem tausendstel Grad.

Häufig tragen die Fluggeräte auch Kameras durch die Lüfte. Die aufgenommenen Bilder oder Videos erleichtern u.a. die Fernsteuerung bzw. Navigation oder sie dienen der sogenannten optischen Nutzdatenerfassung. Damit ist gemeint, dass das Bildmaterial für die Suche nach Personen oder die Erforschung eines Geländes ausgewertet wird. Gerade dieses „Ausspähen“ wird unter dem Datenschutz-Aspekt kritisch gesehen – und ist deshalb in Deutschland nur in einem engen gesetzlichen Rahmen erlaubt.



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