Gefahrenerkundung aus der Ferne 

​​Ein Roboter, der innerhalb weniger Stunden ein 3D-Umgebungsmodell erstellen kann

​​Das Projekt »3D-InAus« hat einen fahrenden Roboter entwickelt, welcher innerhalb kurzer Zeit ein detailliertes, geometrisch korrektes 3D-Modell der Umgebung abbilden kann. ​ 

Nach Unfällen und (Natur-)Katastrophen ist es für Einsatzkräfte von großer Bedeutung, schnellstmöglich einen Überblick über das Ausmaß der Zerstörung zu bekommen. Oftmals ist es den Teams aufgrund akut drohender Gefahr für Leib und Leben nicht möglich, selbst vor Ort tätig zu sein. Warum also nicht einen Roboter losschicken? 

Das Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE hat im Projekt »3D-InAus« einen fahrenden Roboter entwickelt, der genau dies tun kann. Ausgestattet mit einem LiDAR-Laser ist dieser in der Lage, unwegsames Gelände zu bezwingen und ein 3D-Modell der Umgebung zu erstellen. Wie funktioniert das? Der auf einem Drehteller montierte LiDAR-Laser sendet insgesamt 1,3 Millionen Laserimpulse pro Sekunde in die Umgebung hinaus; diese werden von Objekten, wie Häusern oder Freiflächen, reflektiert und wieder zurückgesendet. Dies geschieht, während sich das Fahrzeug im Stop-and-Go-Betrieb durch das Gelände kämpft, gesteuert per Funk. Eine integrierte Software berechnet schließlich aus der Zeitdifferenz der Messungen, in welcher Entfernung sich die Objekte befinden. Somit entsteht eine 3D-Punktwolke, in der jeder Punkt für eine Entfernungsmessung steht.

Ergänzend erfasst ein Kamerasystem bestehend aus bis zu sechs Kameras die Farbe der jeweiligen Umgebungsobjekte und integriert diese Informationen in das 3D-Umgebungsmodell. Die Software erlaubt zudem die Integration von Sensoren-Messwerten, welche gasförmige toxische Substanzen oder radioaktive Quellen messen. Die erfassten Daten werden im Roboter verarbeitet, jedoch erfolgt die endgültige Verarbeitung stationär. Bisher kann ein beispielsweise 400 x 400 m² großes Gebiet in circa drei Stunden kartiert und visualisiert werden. In Katastrophenfällen kann dieser Prozess beschleunigt werden, um bereits innerhalb einer Stunde eine Visualisierung der Umgebung zu bekommen. Da es nicht immer möglich ist, eine Funk-Verbindung herzustellen, kann sich das Robotersystem auch automatisiert über Gelände bewegen. Das System kann flexibel eingesetzt und auf das jeweilige Szenario passgenau zusammengestellt werden.  

(vm) 

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