Gleichzeitig sorgt eine möglichst unterbrechungsfreie Bewegung des Roboters für das Maximum an Effizienz. Das Forscherteam arbeitet nun an einer neuen Lösung für die Sicherheit des Menschen mithilfe von kompakten, hochauflösenden Radarsystemen, die die Kollaborationsräume überwachen, dynamische Schutzzonen berechnen und die Geschwindigkeit bzw. Bewegungsrichtung des Roboters situationsabhängig anpassen. So kann der Roboter seine eigenen Bewegungen an die menschlichen Aktionen anpassen, ohne dabei seine Tätigkeit zu unterbrechen, und damit eine sichere und gleichzeitig effiziente Kollaboration garantieren. »Mit solch einem Radar-Sicherheitssystem können jeweils maximal mögliche Bewegungsgeschwindigkeiten bei minimalem Abstand realisiert werden. Das führt zu einer schnelleren und dadurch effizienteren Zusammenarbeit des Menschen mit dem Roboter«, resümiert Zech.
Langlebigere Windkraftanlagen
Die Millimeterwellen-Radartechnologie kann nicht nur Materialabmessungen und Abstände bestimmen, sondern sogar in das Material eindringen, um beispielsweise Defekte und deren genaue Position zu detektieren. Im Projekt InFaRo entwickelt das Forscherteam eine innovative Prüfmethodik für Rotorblätter von Windkraftanlagen, die Materialdefekte bereits während der Herstellung erkennt.
Die aus Faserverbundstoffen, in Sandwichbauweise und als Hohlkörper ausgeführten Rotorblätter müssen im Betrieb extremen Kräften standhalten. Die Vergrößerung der Rotorblattlängen von 40 m (2006) auf über 80 m (2014) führt zu immer höheren Anforderungen an die Herstellung. Risse und Brüche im Flügel verursachen nicht nur erhebliche materielle Schäden und ineffiziente Energieanlagen, sondern gefährden auch Menschenleben. »Wir entwickeln ein innovatives Messsystem basierend auf Radar und Thermografie, um selbst kleinste Materialfehler wie Delaminierungen, Falten oder Lufteinschlüsse bereits während der Produktion zu detektieren«, sagt Dominik Meier, Projektleiter und Forscher am Fraunhofer IAF. Durch eine direkte Materialprüfung wird die Qualität der Rotorblätter wesentlich gesteigert, Windkraftanlagen bleiben länger in Betrieb und Ausfallzeiten aufgrund von Defekten lassen sich auf ein Minimum reduzieren.
Aktuell arbeiten die Fraunhofer-Wissenschaftler an weiteren Einsatzmöglichkeiten für die kompakten Radarsysteme.