Multifunktionshalle

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Florian Cordes

Überblick

Seit März 2022 verfügt das DFKI Robotics Innovation Center über eine knapp 550 m² große Multifunktionshalle für den Aufbau und die Durchführung robotischer Experimente. Die Halle ist grob aufgeteilt in eine Kraterlandschaft (ca. 1/3 der Gesamtfläche) und eine flexibel nutzbare Experimentierfläche (ca. 2/3 der Gesamtfläche). Auf der Experimentierfläche befinden sich mit dem MRK-Aufbau und den Testanlagen Lokomotion derzeit zwei längerfristige Installationen.

Die Halle hat eine Deckenhöhe von > 10 m und erlaubt somit auch Experimente mit flugfähigen Systemen. Ein Portalkran für bis zu 12,5 t Nutzlast ist in der Halle verfügbar und kann bis über die Kraterlandschaft verfahren werden. Die Experimentierfelder in der Halle können über Bodenschächte flexibel mit 230 V, Drehstrom, Netzwerk und Druckluft versorgt werden, um unterschiedliche Experimente zu realisieren.

Die gesamte Fläche der Halle ist durch ein Vicon Motion-Tracking-System abgedeckt, welches präzise die Pose mehrerer Systeme parallel messen kann. Insgesamt 21 Kameras decken sowohl die allgemeine Experimentierfläche als auch die Kraterfläche ab. Das System kann aus einem zentralen Leitstand heraus bedient werden.

Drei Integrationsräume mit jeweils rund 24 m² Fläche und ein Integrationsraum mit 44 m² Fläche schließen direkt an die Halle an. Somit können Integrations-, Reparatur- und Wartungsarbeiten in kurzen Zyklen mit Testläufen in der Halle durchgeführt werden.

Kraterlandschaft

Blick auf die Kraterlandschaft (Foto: DFKI)
Blick auf die Kraterlandschaft (Foto: DFKI)

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Roland Sonsalla

Die Kraterlandschaft wurde anhand von Daten realer Südpolarkrater des Mondes und Fotos der Apollo-Missionen aufgebaut. Der Krater stellt Steigungen von 15° bis 45° für Experimente zur Verfügung – darunter drei durchgängige Pfade mit Steigungen von 25°, 35° und 45°. Schraubpunkte in regelmäßigen Abständen erlauben zudem das Befestigen von zusätzlichen Hindernissen wie Felsen. Der Krater dient der Erprobung von frei kletternden robotischen Systemen und der anschaulichen Demonstration der Mobilität der entwickelten Systeme am DFKI RIC. Die Tragfähigkeit ist dabei auch für große Systeme ausgelegt, sodass verschiedenste Lokomotionskonzepte getestet werden können. Da auf fremden Himmelskörpern wie Mond und Mars auch sandige Untergründe exploriert werden müssen, ist die Fläche vor dem Krater mit feinkörnigem Granulat (< 1 mm) gefüllt. Der Bereich ist zudem um ca. 30 cm abgesenkt, um kleine Senken und Hügel modellieren zu können und dennoch einen ebenerdigen Zugang zur Multifunktionshalle zu gewährleisten.

Reine Kraterfläche:

105 m²

Breite:

9,5 m

Höhe Kraterrand:

4,5 m

Tragfähigkeit Oberfläche:

500 kg/m²

 

Im Bereich der Kraterlandschaft können mondähnliche Lichtverhältnisse erzeugt werden. Dazu lässt sich dieser Bereich durch einen Trennvorhang von der restlichen Multifunktionshalle abtrennen. Außerdem befinden sich an den Wänden sechs Scheinwerfer, die einerseits selbst über aktive Pan-Tilt-Einheiten zur Richtungssteuerung verfügen und andererseits an aktiven Zügen befestigt sind, über welche die Höhe der Scheinwerfer im Raum verstellt werden kann. Ferner sind die Scheinwerfer abnehmbar und können so entlang der Wände an verschiedenen Positionen der Züge befestigt werden. Mit einer Beleuchtungsstärke von 14500 Lux in zehn Metern Entfernung und einer Farbtemperatur von 6.000 K erzeugen die Scheinwerfer tageslichtähnliche Bedingungen. Dank der Möglichkeit, die Lichtkegel durch je vier Shutter pro Scheinwerfer in ihrer Form zu beeinflussen, können genau abgegrenzte Bereiche von Licht und Schatten erzeugt werden. Zudem ergeben sich keine überlappenden Lichtbereiche, was in der Kraterlandschaft zu unerwünschten Bereichen mit Kernschatten und Halbschatten führen würde.

Testanlagen Lokomotion

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Alexander Dettmann

Für eine hohe Wiederholbarkeit und definierte Experimentbedingungen enthält die Multifunktionshalle eine variable Rampe, die Steigungen von 0° bis 45° in 5° Schritten wahlweise in Längs- oder Querrichtung bietet. In das 3 m x 6 m große Bett der Rampe können variable Bodenplatten für unterschiedliche Untergründe eingebracht werden. Zurzeit ist ein Laufband montiert, welches kontinuierliche Anpassungen von Laufverhalten erlaubt. Dazu kann die Anlage die Position des Roboters messen und automatisch die Riemengeschwindigkeit anpassen, so dass dessen Position automatisch in der Mitte der Lauffläche verbleibt. Zudem erlaubt ein Kran oberhalb des Laufbands die Sicherung des zu testenden Roboters.

MRK-Bereich

MRK Bereich in der Multifunktionshalle (Foto: DFKI)
MRK Bereich in der Multifunktionshalle (Foto: DFKI)

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Dennis Mronga

Sowohl in der industriellen Fertigung als auch in der Service-Robotik werden Roboter zukünftig in zunehmendem Maß Seite an Seite mit dem Menschen arbeiten und diesem assistieren. Im MRK-Bereich der Multifunktionshalle werden verschiedenen Themen rund um die physische Mensch-Roboter-Interaktion und -Kollaboration erforscht. Der Bereich dient zur Evaluierung und Demonstration verschiedener MRK-fähiger Robotersysteme und ist Teil des MRK-Labors des Robotics Innovation Center.

© DFKI GmbH
zuletzt geändert am 27.10.2022
nach oben