Toposens ECHO ONE
MEYSENS GmbH

 

 

IFOY-Kategorie

Special of the Year

Zusammenfassung

Die MEYSENS GmbH hat den weltweit ersten 3D-Ultraschallsensor Toposens ECHO ONE entwickelt. Basierend auf dem bionischen Prinzip, das die Echoortungstechnik einer Fledermaus nachahmt, bietet er eine robuste, kostengünstige und präzise 3D-Kollisionsvermeidung für mobile Roboter (FTS). Im Gegensatz zu bestehenden Sensortechnologien, die durch Lichtverhältnisse, Reflexionen und Wettereinflüsse beeinträchtigt werden können, bietet es eine 3D-Objekterkennung in Echtzeit, welche autonome Systeme auch in schwierigsten Umgebungen leiten kann.

Beschreibung

Der Toposens ECHO ONE ist ein wegweisender 3D-Ultraschallsensor, inspiriert von den raffinierten Echoortungsfähigkeiten der Fledermaus. Diese innovative Technologie repräsentiert einen bedeutenden Fortschritt im Bereich der mobilen Robotik und bietet eine einzigartige Lösung für die 3D-Kollisionsvermeidung. Der Sensor nutzt Ultraschallwellen, um die Umgebung in drei Dimensionen zu kartieren und autonomen Systemen präzise Objekterkennung sowie räumliches Bewusstsein zu verleihen.
Der Sensor arbeitet nach dem Prinzip der Echoortung, ähnlich wie Fledermäuse navigieren und ihre Umgebung wahrnehmen. Durch das Aussenden von Ultraschallimpulsen und die Analyse der reflektierten Signale erstellt der Sensor eine Echtzeit-3D-Karte der Umgebung. Dieses umfassende räumliche Verständnis ermöglicht es mobilen Robotern, komplexe Umgebungen mit hoher Genauigkeit und Sicherheit zu durchqueren.
Der Einsatzzweck des Toposens ECHO ONE erstreckt sich über eine Vielzahl von Anwendungen im Bereich der Robotik. Von industrieller Automation und Logistik über Serviceroboter bis hin zu autonomen Fahrzeugen verbessert der Sensor die Fähigkeiten von Maschinen, die in dynamischen und unvorhersehbaren Umgebungen arbeiten. Seine Fähigkeit, Hindernisse in drei Dimensionen zu erkennen und zu vermeiden, macht ihn besonders wertvoll für Szenarien, in denen herkömmliche Sensoren an ihre Grenzen stoßen.

Innovation

Die wichtigste Innovation des Toposens ECHO ONE im Vergleich zu Vorgängern ist die Kombination aus einer noch besser an die Anforderungen angepassten Hardware zusammen mit einer intelligenten, proprietären Software (Toposens Processing Unit) mit eigens entwickelten Geräuschfiltern und Algorithmen. Somit wird eine noch bessere Detektion von Objekten im Vergleich zu herkömmlichen 1D-Ultraschallsensoren gewährleistet. Zudem hat er auch noch einen sehr geringen Energieverbrauch, was gerade im permanenten Betrieb entscheidend für die Wirtschaftlichkeit des Systems ist.
Im Vergleich zu ähnlichen Sensorprodukten am Markt: Während optische Systeme wie LiDAR und Kameras auf Licht basieren und somit bei widrigen Umgebungsbedingungen beeinträchtigt werden, nutzt der Toposens ECHO ONE Ultraschallwellen, um die jeweilige Umgebung dreidimensional zu erfassen. Diese Wellen werden von jeglichen Objekten in der Umgebung reflektiert, auch solche mit transparenten, gespiegelten oder dunklen Oberflächen.
Dies ermöglicht eine präzise Echtzeiterfassung von Objekten, die völlig unabhängig von Lichtverhältnissen und Oberflächenbeschaffenheiten funktioniert. Folglich ist das System ideal für Anwendungen im Bereich der mobilen Robotik, wo präzise 3D-Kollisionsvermeidung entscheidend ist. Sogar bei Anwendungen im Außenbereich und bei Regen oder Staubgefahr, was auch die IP67 Zertifizierung belegt.

Marktrelevanz

In der heutigen Industrie 4.0 und Intralogistik 4.0 gibt es mehrere zentrale Anforderungen und Trends, die die Landschaft moderner Industrie- und Logistikprozesse prägen. Einer davon ist die Integration von autonomen Systemen und insbesondere von mobilen Robotern, wie zum Beispiel AGVs und AMRs. Diese Systeme erhöhen die Flexibilität, reduzieren die manuelle Arbeit und verbessern die Genauigkeit verschiedener Aufgaben in der Produktion und Logistik. Um dies zu erreichen, sind diese mobilen Roboter auf Sensoren angewiesen, um ihre Umgebung wahrzunehmen. Derzeit gibt es jedoch keine zufriedenstellende Lösung in Bezug auf die präzise Wahrnehmung der Umgebung bei Entfernungsmesssensoren. Insbesondere im 3D-Ultranahbereich, in dem eine zuverlässige 3D-Kollisionsvermeidung unumgänglich ist. Mit seinem ultraweiten Öffnungswinkel, Mehrfach-Objekt-Erkennung und ohne Blindzone, ist der Toposens ECHO ONE eine kostengünstige, zuverlässige und effiziente Lösung. Mit ihm können die hohen Kosten von Unfällen reduziert werden, was die Sicherheit steigert und den Return on Investment (ROI) von Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) erhöht.

Hauptvorteile für den Kunden

Der Hauptvorteil liegt in der akustischen Sensorik selbst, die aufgrund der physikalischen Grundvoraussetzung eine perfekte Ergänzung zu optischen Systemen darstellt. Wo optische Systeme an ihre Grenzen stoßen (siehe oben), erkennt der Toposens ECHO ONE seine Umwelt im Innen- wie auch im Außenbereich, unabhängig von optischen Bedingungen. Aus diesem Grund sollte jeder Hersteller von mobilen Robotern künftig unbedingt nicht nur auf optische, sondern auch zusätzlich auf akustische Sensorik setzen (die sogenannte Sensor-Fusion).
Abgesehen davon ist ein entscheidener USP die Wahrung der Privatsphäre der Mitarbeiter sowie sensibler Daten und interner Vorgänge. Dieser äußerst wichtige Faktor kann von optischen Systemen nicht garantiert werden beziehungsweise im schlimmsten Fall sogar ausgenutzt werden. Aus diesem Grund werden manche Kamerasensoren, aufgrund ihrer potenziellen Verletzung der Anonymität, von Betriebsräten disqualifiziert. Im Zeitalter der Automatisierung ist seitens der Endkunden ein zunehmender Druck auf Hersteller von mobilen Robotern, nicht nur was die Effizienz und Sicherheit des Roboters betrifft, sondern auch die Sicherheit und den Schutz der Privatsphäre des Arbeitnehmers. Der Toposens ECHO ONE garantiert diesen Schutz dadurch, dass er seine Umgebung mittels Ultraschallsignalen, also akkustischer Sensorik, wahrnimmt und nicht mittels optischer Umgebungswahrnehmung.

Technische Daten

Datenblatt

Video: 3D Ultrasonic Collision Avoidance System Toposens ECHO ONE®