So baut man einen autonomen Rover

Maschinelles Sehen. Rover. Menschen. Keine ganz alltägliche Kombination.

Das Projekt Endurance Rover arbeitet daran, all diese Themen zu vereinen. Ziel des Projekts: einen Rover zu kreieren, der vollständig autonom dazu fähig ist, mit einem Menschen zu interagieren und zusammenzuarbeiten. Deshalb werden viele neue Konzepte aus dem Bereich maschinelles Sehen, aber auch Deep Learning implementiert, getestet und für den weiteren Einsatz ausgewertet.

Unter Verwendung von Kameras und Spezialsoftware kann eine sichere Interaktion mit Menschen garantiert werden. Einerseits ist dies eines der Hauptziele, andererseits dürfen aber verschiedenste Sicherheitssysteme, wie sie in den herkömmlichen Rovern vorkommen, nicht ausser Acht gelassen werden. Dazu gehören die Kollisionserkennung (Abstandssensor), Fehlerübertragung (Funk) und Energiereduzierung, wenn die Batterieladung niedrig ist (Solarzellen).

Die autonome Steuerung des Rovers wird über das gesamte Projekt hinweg kontinuierlich weiterentwickelt. Das Endziel ist das Erkennen von Gesten und Objekten, auf die der Rover dann reagiert. Die Software eines solchen Systems kann leicht weiterentwickelt werden, um mehr Anwendungsfälle zu ermöglichen.

Der Raspberry Pi 3 bildet das Herz/den Mikrocontroller von Endurance. Die Wahl fiel auf ihn, weil er ein gutes Verhältnis zwischen Rechenleistung und Energieverbrauch bietet.

Der vielleicht einzigartige Endurance wird somit zum Machbarkeitsnachweis. Dadurch können seine Applikationsfälle und -bereiche sehr unterschiedlich ausfallen. Der Rover/das System ist sehr variabel aufgebaut, so dass Modifizierungen und Verbesserungen leicht umzusetzen sind.

Ein so komplexer Rover wie Endurance darf keine Schwachstellen zwischen verschiedenen Hardwarekomponenten aufweisen (z. B. Motoren und Motorsteuerungen) und setzt langlebige, präzise Motoren für eine präzise und verlässliche Steuerung voraus. Aufgrund der enormen Erfahrung und der Herstellung von solchen Motoren kommen einzig maxon DC-Motoren in Frage.

maxon Produkte sind für alle Anwendungsfälle geeignet, die Präzision und Drehmoment erfordern. Dazu gehören die Radantriebe und der «Kameraturm», in dem die Kameras und Sensoren verortet sind.

Das maxon Young Engineers Program (YEP) unterstützt innovative Projekte mit elektrischen Antriebssystemen. Teilen Sie Ihre Vision mit uns, damit sie Realität werden kann. Bewerben Sie sich jetzt für das Young Engineers Program.

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Peter Wegmann