Neues Forschungsprojekt: Bessere Augen für Roboter und Drohnen

Drohnen und Roboter haben es im Finsteren oder in staubigen Umgebungen schwer, selbstständig zu navigieren. Forscher*innen an der Universität Klagenfurt wollen nun eine neue Technologie entwickeln, die auf Radarsensoren bei der Navigation setzt.

Roboter transportieren in Lagern Waren oder arbeiten tatkräftig in der industriellen Produktion mit. Drohnen erledigen Lieferdienste oder übernehmen Überwachungs- und Inspektionsaufgaben. Für all diese Aufträge müssen sie selbstständig navigieren. Während man bisher auf Navigationssatellitensysteme oder externe Sensoren zur Lokalisierung in Innenräumen angewiesen war, erlaubt die kamera-basierte Lokalisierung eine wesentlich flexiblere Bewegung. Die benötigten Kameras sind mittlerweile sehr leicht, was der Technologie zu vielfältigen Einsatzmöglichkeiten verhilft.

Die neuen Methoden unterliegen aber von Natur aus denselben Einschränkungen wie normale Kamerabilder: Geringe oder keine Beleuchtung führt zu Bewegungsunschärfe oder keinen Daten. Kleinpartikel in der Luft behindern die Bilddaten und niedrige Raten limitieren die Zustandsschätzung und die anschließende Steuerung auf nur relativ langsame Bewegungen. Ebenfalls ein Problem ist der Datenschutz, wenn autonome Systeme unter Menschen agieren und Bilder sammeln.

Mit dem Projekt „Consistent Aerial Radar-based Navigation In Visibility challenged Areas and Landscapes” (CARNIVAL) wollen Forscher*innen nun eine nächste On-Board-Lokalisierungstechnologie entwickeln. Dafür sollen Radarsensoren genutzt werden, die günstig, klein, leicht und leistungsstark sind, aber unabhängig von der Beleuchtung funktionieren und durch Luftpartikel dringen können. „Diese Eigenschaften machen sie zu idealen Sensoren für raue Industrieumgebungen“, erklärt Projektleiter Stephan Weiss, Leiter der Gruppe „Control of Networked Systems“ an der Universität Klagenfurt.

Die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG fördert die Forschungsarbeiten im Rahmen des Programms IKT der Zukunft – bilaterale kooperative F&E-Projekte. Am Projekt sind als Industrie- und Forschungspartner das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Bereich der radar-basierten Navigation und das Unternehmen Neura Robotics GmbH mit Sitz in Metzingen im Bereich der mobilen Bodenroboter für die radar-basierte Umgebungserkennung beteiligt.