Autonomer Drohnenflug im Produktionsumfeld zur logistischen Prozessunterstützung

Thema Fabrikplanung, Künstliche Intelligenz, Industrie 4.0, Automatisierung
Projekttitel Autonomer Drohnenflug im Produktionsumfeld zur logistischen Prozessunterstützung (Autodrohne in der Produktion)
Laufzeit 01.10.2020 – 30.09.2022

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines unbemannten Multikoptersystems (engl. Unmanned Aircraft System, UAS), das Fabrikhallen autonom durchfliegt und währenddessen Daten für 3D-Fabriklayouts aufzeichnet. Diese sogenannte „Autodrohne" soll es in Zukunft ermöglichen, die Datenerfassung im Rahmen von Fabrikplanungsprozessen deutlich schneller und mit weniger Personalaufwand durchzuführen. Die 3D-Layouterfassung per Drohne hat das IPH bereits im Forschungsprojekt Instant Factory Maps erfolgreich umgesetzt, jedoch auf Basis einer manuellen Drohnensteuerung.

Ein autonomer Drohnenflug in unbekannter, sich verändernder Umgebung – noch dazu in den geschlossenen Räumen einer Fabrik – ist bisher nicht möglich. Im Forschungsprojekt sollen die Voraussetzungen dafür geschaffen werden.

Zum einen soll ein Sicherheitskonzept entwickelt werden, um die Indoor-Verwendung von UAS zu ermöglichen. Zum anderen soll im Forschungsprojekt ein Demonstrator entwickelt werden. Dafür werden zunächst geeignete Hardware-Komponenten ausgewählt – Antriebsmotoren, einen tragenden Rahmen, eine Recheneinheit und Sensoren zur Umgebungserfassung – sowie KI-Algorithmen zur Routenplanung und Navigation entwickelt, mit denen sich das UAS kollisionsfrei durch unbekannte, dynamische Umgebungen bewegen kann. Die KI-Algorithmen werden zunächst in einer Simulationsumgebung getestet und optimiert sowie anschließend mit der Hardware zu einem Demonstrator zusammengesetzt.

Mit dem Autodrohne-Demonstrator wollen die Wissenschaftler die autonome Routenplanung, Navigation und Fabiklayouterfassung experimentell validieren.

Förderer

Das IGF-Vorhaben 21395 N der Forschungsgemeinschaft Intralogistik/Fördertechnik und Logistiksysteme (IFL) e.V. wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

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