So nimmt Rettungsroboter Anymal die Spurensuche im Ernstfall auf

Autor / Redakteur: Manfred Pfadt, Péter Fankhauser* / Sariana Kunze

Bei Rettungsaktionen entscheiden Sekunden über das Überleben der verunglückten Menschen. Autonome Roboter können mit Hilfe von Wärmebildkameras und Lasersensoren bei der Suche gezielt unterstützen. Wegen ihrer Bewegungsfreiheit werden die Roboter auch in der Industrie eingesetzt.

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Ob Bergrettung, Bombenentschärfung oder Erdbeben, überall dort wo Menschen schnell und gezielt gerettet werden müssen oder wo es zu gefährlich ist Menschen zur Rettung einzusetzen sind die Fähigkeiten von Anymal gefragt.
Ob Bergrettung, Bombenentschärfung oder Erdbeben, überall dort wo Menschen schnell und gezielt gerettet werden müssen oder wo es zu gefährlich ist Menschen zur Rettung einzusetzen sind die Fähigkeiten von Anymal gefragt.
(Bild: Anybotics AG)

Ein Roboter, der sich auf allen Vieren fortbewegt, kann klettern, springen, rennen und kriechen. Ob Bergrettung, Bombenentschärfung oder Erdbeben, überall dort, wo Menschen schnell und gezielt gerettet werden müssen oder wo es zu gefährlich ist, Menschen zur Rettung einzusetzen, sind seine Fähigkeiten gefragt. Der „Anymal“ bewegt sich wie ein Tier und wurde von der Anybotics AG besonders für unwegsames Gelände entwickelt.

Der Rettungsroboter verfügt über vier äußerst flexible Beine, auf denen seine Technologie gelagert ist, beispielsweise Akkus für zwei bis vier Stunden lange Operationen oder zahlreiche Sensoren, die ihm Eigenständigkeit verleihen. Zudem können seine Gelenke um 360° gedreht werden. Bei Anymal handelt es sich um einen 30 kg leichten Hightech-Roboter, der voll autonom ist und unter anderem mit Lasersensoren versehen wurde, um sich in seiner Umgebung sicher fortzubewegen. Hindernisse werden dadurch erkannt, Bewegungen in schwierigem Gelände lassen sich planen.

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Alarmsignale für Mensch und Industrie

Für eine erfolgreiche Spurensuche befindet sich im schwenkbaren Inspektionskopf des Roboters Technologie, die ihm Sinne verleiht. Wie z.B. „Tim“, die Wärmebildkamera Thermoimager Tim 160 von Micro-Epsilon. Sie wird zur berührungslosen Temperaturmessung eingesetzt. Die Wärmbildkamera ist leicht, robust und unempfindlich gegen Wasser und Erschütterungen.

Der geforderte Temperaturbereich, den die Kamera sicher detektieren sollte, liegt bei -20 bis 350 °C und einer Genauigkeit von rund 2 Prozent vom Messwert. Über die Wärmebildkamera findet der Roboter durch Abscannen seiner Umgebung mit dem Sensor außergewöhnlich heiße Stellen, sogenannte Hotspots, und kann dadurch frühzeitig Alarmsignale ausgeben. Dies ist für Rettungsaktionen erforderlich, aber ebenso in industrieller Umgebung bei der Überwachung von Maschinen und Prozessen.

Haupteinsatzgebiete von Wärmebildkameras in industriellen Umgebungen sind die Analyse dynamischer Wärmeprozesse bei der Produkt- und Prozessentwicklung, der stationäre Einsatz zur kontinuierlichen Beobachtung und Regelung thermischer Vorgänge und die gelegentliche Nutzung als portables Messgerät im Instandhaltungsbereich und zur Detektion von Wärmelecks. Außerdem werden sie in der Flugthermografie für Flächen verwendet, die vom Boden aus schwer einsehbar sind.

Der Inspektionskopf des autonomen Roboters verfügt neben der Wärmebildkamera auch über eine RGB Zoom-Kamera, Mikrofone und einen Gasdetektionssensor. Die Bewegungsfreiheit des gesamten Systems ermöglicht die gezielte Untersuchung schwer zugänglicher Stellen. Péter Fankhauser, Robotics Software Engineer bei der Anybotics AG, hat besonders die einfache Handhabung, der USB-Anschluss der Wärmebildkamera und die Verfügbarkeit von Linux-Treibern überzeugt. Fankhauser plant zudem, künftig Sensoren von Micro-Epsilon für die Dickenmessungen einzusetzen.

Heiße Spur dank Wärmebildkamera

Die Wärmebildkameras der Serie Tim 160 sind dank der hohen thermischen Empfindlichkeit für präzise Messaufgaben in Echtzeit konzipiert. Weiterhin zeichnet sich das System durch eine hohe Bildfrequenz von 120 Hz aus. Der Anschluss der Wärmebildkamera erfolgt über eine USB-Schnittstelle, über die auch die Versorgung vorgenommen wird. Der Messbereich erstreckt sich von -20 bis 900 °C, optional bis zu 1.500 °C. Durch ihr geringes Gewicht und extreme Robustheit eignen sich die Infrarotkameras von Micro-Epsilon für den Einsatz in industrieller Umgebung oder Montage auf Robotern, wie dem Anymal. Die Kameras prüfen unter anderem Wärmedämmungen an Häusern, Verlustleistung elektronischer Baugruppen, spüren Glutnester auf, überwachen Oberflächentemperaturen, lassen sich in der Medizin zur Untersuchung von Entzündungsherden einsetzen oder erhöhen die Überlebenschancen von verunglückten Menschen bei Rettungsaktionen.

Dieser Beitrag stammt von unserem Partnerportal Elektrotechnik.de.

* Manfred Pfadt, Produktmanager Sensorik, Micro-Epsilon, und Péter Fankhauser, Robotics Software Engineer, Anybotics AG

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