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人間と機械の医療技術

ipa10316「Mebot」によって、ピッツバーグのヒューマンエンジニアリング研究所(HERL)は、階段と縁石を独自に交渉できる最初の車椅子ロボットを開発しました。 サポートレーダー技術は、フラウンホーファーIPAによって統合されています。 車椅子の世界最大の研究所は、階段を上ることができるロボットシステムを初めて開発しました。

Die Basis bildet ein Untersatz aus sechs Rädern, die paarweise angeordnet sind. Die mittlere, größere Radeinheit ist fürs Fahren bestimmt, die Vordere und Hintere dient als Steuerung. Alle drei Radpaare können sich voneinander losgelöst in horizontale und vertikale Richtung bewegen. Sobald der Roboter ein Hindernis erkennt, fährt das erste Radpaar aus und hebt das Fahrzeug an. Anschließend rückt die mittlere Einheit selbstständig nach und hievt den Rollstuhl über die Kante. Zuletzt wird das hintere Radpaar nachgezogen. Mit diesem Mechanismus kann das System – ähnlich wie eine Raupe – Hindernisse stückweise erklimmen.

ipa20316Damit Mebot Bordsteine und Treppen sicher überwindet, ist Expertise in der Signalerfassung und -verarbeitung notwendig. Hier waren die Wissenschaftler des Fraunhofer IPA gefragt. Das Team um Bernhard Kleiner, Gruppenleiter Bewegungserfassung und Sensorfunktion, hat ein Radarmodul integriert, das Objekte hochgenau erkennt und die die Treppe oder den Bordstein geometrisch vermessen. Mit diesen Daten weiß die Steuerungseinheit genau, wie der Rollstuhl positioniert werden muss, um das Hindernis anzufahren.

Steht das Fahrzeug parallel zum Objekt, setzt der Überwindungsautomatismus ein und die Stufe wird erklommen. Die Entwickler haben sich für Radarmesstechnik entschieden, weil sie – im Gegensatz zu Laser oder Infrarot – resistent gegenüber Umwelteinflüssen ist. Regen, Kälte, Nebel oder Feuchtigkeit sind also kein Problem. Mit diesen Eigenschaften sind Radarsysteme für viele industrielle Anwendungen einsetzbar. Die IPA-Wissenschaftler haben z. B. schon eine Menschdetektion für Roboter oder Industrie 4.0-Technologien realisiert.
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