Kategorie Innovation & Technologie - Vor 2 Tagen

Großraumrobotik: So werden Maschinen für Bau, Forst & Logistik autonom

Mit innovationstreibenden Forschungsprojekten festigt das AIT Austrian Institute of Technology seine Position als ein führender Technologiepartner für automatisierte Arbeitsmaschinen und Großraumrobotik in Europa

Automatisierte Systeme ermöglichen es, sich andauernd wiederholende und gefährliche Aufgaben effizienter und sicherer zu bewältigen. Besonders in der Bau-, Forst- und Logistikbranche können solche Technologien die Arbeitnehmerinnen zusätzlich schützen und entlasten, während Kompetenzen wie Planung und Kontrolle in den Vordergrund rücken. Arbeitskräfte, die anstelle der automatisierten Prozesse höherqualifizierte Aufgaben übernehmen, werden gerade in Zeiten des Fachkräftemangels zu wichtigen Stützen für heimische Betriebe.

Arbeitsmaschinen wie etwa Gabelstapler sind eigentlich für die Steuerung durch einen Menschen entworfen und optimiert. Um einen autonomen Betrieb zu ermöglichen, müssen intelligente Algorithmen dieses Zusammenwirken von kognitiver menschlicher Fähigkeit und bedienungsoptimerter Mechanik kompensieren. Eine besondere Herausforderung dabei ist, wenn sich das Gerät im offenen Gelände bewegen soll. Hier bedarf es neuartiger Automatisierungskonzepte, wo Sensorik, Regelung und Künstliche Intelligenz ineinandergreifen.

Die Entwicklung solcher Systeme ist mit komplexen Fragestellungen verbunden – von der Umgebungserkennung und -interpretation über die Maschinenansteuerung bis zum Zusammenspiel von Mensch und Technik. Um neueste Forschungsergebnisse direkt in der Praxis zu testen, hat das AIT in Seibersdorf ein eigenes Outdoor-Testgelände für autonome Arbeitsmaschinen in der die Bau-, Forst- und Logistikbranche eingerichtet – das Large-Scale Robotics Lab (LSRL).

Dort soll der Transfer von der Forschung in die Praxis in der sogenannten Großraumrobotik vorangetrieben werden. Autonome Großraumrobotik umfasst dabei fortschrittliche Robotersysteme, wie autonome Baumaschinen aber auch Landwirtschaftsroboter und andere schwere Arbeitsmaschinen. Diese Roboter können schon bald in der Lage sein, sich in großräumigen und unstrukturierten Umgebungen zu bewegen, um dort eigenständig komplexe Erkundungs- und Manipulationsaufgaben auszuführen.

Vollautomatisch verladen

Anschauliche Beispiele bieten ein auf einem Lkw montierter Holzverladekran sowie ein autonomer Gabelstapler für den Außeneinsatz in der Logistik. Beide Maschinen bewältigen komplexe Aufgaben – wie das Verladen von Baumstämmen oder den Transport von Paletten, inklusive Be- und Entladen auf einen Lkw – völlig selbständig, sicher und zuverlässig. Starker Regen und wechselnde Lichtverhältnisse fordern Sensorik und Steuerungstechnik zwar besonders, doch intelligente Sensorfusion, KI-gestützte Algorithmen und robuste Steuerungssysteme garantieren die Einsatzfähigkeit auch bei schwierigen Bedingungen.

Neuronale Netze und präzise Umfeldwahrnehmung tragen zur sicheren Objekterkennung, Navigation und Manipulation bei – etwa bei der Lageerkennung von Paletten oder beim Greifen unregelmäßiger Objekte wie Baumstämmen.

In dieser autonomen Arbeitsweise können auch Unfallrisiken und Gesundheitsgefahren für Menschen minimiert werden, wenn solche Maschinen in schwer zugänglichen und gefährlichen Umgebungen, etwa auch kontaminierten Bereichen, zum Einsatz kommen

„Durch die Bündelung unserer Kompetenzen in den Bereichen Bildverarbeitung und Künstliche Intelligenz, optimierte Bewegungsplanung und Regelungstechnik sowie kognitive Entscheidungssysteme sind wir in der Lage, komplexe Arbeitsvorgänge in unstrukturierten Umgebungen zu automatisieren. Damit schaffen wir die Grundlage, moderne Assistenzsysteme sowie autonome Arbeitsmaschinen und Großraummanipulatoren gezielt für den Einsatz im Outdoor-Bereich weiterzuentwickeln. Das Large-Scale Robotics Lab dient uns dabei als realitätsnahes Testumfeld“, so Andreas Kugi, Scientific Director des AIT.

Mit erfolgreicher Forschungsförderung und Innovationsmotoren wie dem AIT stellt das BMIMI sicher, dass Österreich im Bereich der Technologieentwicklung stets am Puls der Zeit und somit auch international wettbewerbsführend bleibt.

SERVICE: Large-Scale Robotics Lab: www.ait.ac.at/lsrl