01. 09. 2020
Verfasst von: Andreas Seel

Mensch und Maschine – kontrollierte Autonomie

In einem Fabriklager befindet sich ein Palettenregal. Vor dem Regal steht ein Gabelstapler. — Fahren ohne Fahrer – autonome Gabelstapler werden nur in Ausnahmefällen von einem Menschen geleitet. Ein neues Assistenzsystem will die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine weiter vereinfachen.

In der Fabrik der Zukunft arbeiten Menschen und Maschinen Hand in Hand. Fahrerlose Transportsysteme sind bereits heute Alltag, benötigen jedoch regelmäßig menschliche Hilfe. Das Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH arbeitet deshalb an einem Assistenzsystem, das die Zusammenarbeit vereinfacht und effizienter gestaltet.

Assistenzsystem vereinfacht Zusammenarbeit

Fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF) transportieren in der Fabrik selbstständig Materialien von A nach B. Da sie nicht auf einen Menschen angewiesen sind, der sie steuert, sind sie schneller, effizienter und auch wirtschaftlicher als herkömmliche Gabelstapler. Automatisierte Fahrzeuge sind bereits in vielen großen und kleinen Unternehmen etabliert. Doch was geschieht, wenn eine Palette falsch steht oder mit übergroßem Transportgut beladen ist? Wenn Gegenstände den Weg versperren oder eine Einfahrt geschlossen ist? In problematischen oder unvorhergesehenen Situationen ist der Mensch intuitiv in der Lage, richtig zu reagieren und kleine Fehler direkt zu beheben. Ein FTF hingegen kann auf unerwartete Situationen nur bedingt reagieren.

Per Sprache und Gesten Fahrzeuge fernsteuern

Darum arbeiten Forschende des Instituts für Integrierte Produktion Hannover (IPH) an einem neuartigen Assistenzsystem. „Mit dieser Mensch-Maschine-Schnittstelle kann eine einzige Person mehrere fahrer-lose Fahrzeuge per Sprache und Gesten fernsteuern, muss aber nur in Problemsituationen eingreifen“, schildert Andreas Seel, Leiter des Projekts „MobiMMI – Mobile Mensch-Maschine-Interaktion“, den Einsatz des Assistenzsystems. „Ist der Fehler behoben, kann das Fahrzeug wieder in den automatisierten Betrieb entlassen werden.“ Hierfür setzen die Ingenieure Augmented-Reality-Technologie ein.

Mobiles, echtzeitfähiges Steuerungssystem

Gleichzeitig sehen sie sich diversen Herausforderungen gegenüber, die es zu meistern gilt. „Das Steuerungssystem soll mobil und echtzeitfähig sein, da sich der Bediener der FTF ständig durch die Produktionshalle bewegen muss“, erklärt Andreas Seel. Außerdem müssen Rechen- und Akkuleistung der Steuereinheit ausreichen, um Sensoren, Kameras und Sprachsteuerung in Echtzeit zu bedienen. Hinzu kommen eine möglichst genaue Positionsbestimmung sowie intelligente Bildverarbeitung der mobilen Kameraaufnahmen. Ebenfalls dürfen die für Produktions- und Logistikumgebungen typischen Geräusche die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine nicht stören. Für das Projekt MobiMMI sucht das IPH noch Unternehmen als Kooperationspartner für die Forschung und Anwendung.