Autonome Arbeitsmaschinen

Im Gegensatz zur kontrollierten Indoor-Umgebung operieren autonome Arbeitsmaschinen im Außenbereich unter variablen Bedingungen wie einer unstrukturierten und dynamischen Umgebung und komplexen Verkehrssituationen mit Menschen und Maschinen. Die Auswahl und Integration der erforderlichen Sensorik und der geeigneten Algorithmen zur Entwicklung perzeptiver Fähigkeiten bildet die Grundlage für die Sicherheit im Mensch-Maschine-Kontext und ermöglichen robuste autonome Entscheidungsprozesse.

Wir entwickeln zuverlässige und leistungsfähige Wahrnehmungssysteme, die speziell für anspruchsvolle Außenbedingungen konzipiert sind. Durch Methoden der Datenfusion, kontextbasierte Auswahlprozesse und innovative Sensortechnologien erreichen wir eine robuste Umgebungserfassung und präzise Selbstlokalisation selbst bei eingeschränkter Sicht. Unsere Systeme verstehen und interpretieren die Struktur und den Kontext einer Szene, um intelligente Entscheidungen zu treffen.

Wir kombinieren fortschrittliche Sensorik mit leistungsstarken Algorithmen, um Ihre Arbeitsmaschinen mit präzisen und zuverlässigen Wahrnehmungsfähigkeiten auszustatten – die Grundlage für sichere Autonomie im realen Einsatz. 

Arbeitsmaschinen werden in dynamisch veränderlichen und unstrukturierten Umgebungen eingesetzt, wobei Kollisionen zu erheblichem Sach- und Personenschaden führen können. Deshalb erfordert ihre manuelle Bedienung jahrelange Erfahrung und große Sorgfalt.

Wir entwickeln, integrieren und testen Assistenzfunktionen bis hin zum vollständig autonomen Betrieb Ihrer Arbeitsmaschine, um Aufgaben effektiv, robust und sicher umzusetzen. Im Zusammenspiel mit unseren Perzeptionssystemen erkennen und verarbeiten wir Veränderungen in der Umgebung und passen die Aufgaben- und Bewegungsplanung zur Laufzeit hinsichtlich Kollisionsfreiheit und Effizienz an. Mit lernenden Regelungsalgorithmen erreichen wir auch bei Systemveränderungen wie Lastschwankungen, Verschleiß oder Alterung höchste Präzision.

Wir kombinieren adaptive Antriebsregelungen, dynamische Perzeption und intelligente Planungsmethoden, um die richtigen Aktionen zur richtigen Zeit umzusetzen.

Die Validierung und Verifikation direkt an einem Prototyp birgt zahlreiche komplexe Herausforderungen und ist nicht nur kostspielig und zeitintensiv, sondern auch mit erheblichen Risiken verbunden. Daher spielt die simulative Validierung, Verifikation und Weiterentwicklung in unserem Entwicklungsprozess eine entscheidende Rolle. Physikalisch und visuell realistische digitale Zwillinge bieten zudem eine wertvolle Möglichkeit für das Bedienpersonal, zukünftige Assistenzfunktionen im virtuellen Raum zu erproben.

Wir sind in der Lage, das dynamische Verhalten der Arbeitsmaschine sowie deren Interaktion mit der Umgebung – sei es unwegsames Gelände, unterschiedliche Wetterbedingungen oder die Interaktion mit Menschen – in verschiedenen realitätsnahen Simulatoren nachzubilden. So können potenzielle Probleme bereits vor dem Einsatz in der realen Welt identifiziert und gelöst werden. Dazu kombinieren wir modellbasierte und datengetriebene Modellierung mit generativen KI-Algorithmen in einem hybriden Ansatz.

Unsere Simulationen ermöglichen einen schnellen Innovationszyklus, reduzieren Kosten und Entwicklungszeit und bieten eine sichere Testumgebung. Zudem nutzen wir digitale Zwillinge als Trainingssimulatoren, um das Bedienpersonal optimal auf den Einsatz vorzubereiten.

Robotische Systeme unterliegen höchsten Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanforderungen. Systemausfälle können erhebliche Kosten verursachen, und Fehlverhalten kann zu Sachschäden oder, im schlimmsten Fall, bei Mensch-Maschine-Interaktionen zu Unfällen und Personenschäden führen. Um dies zu verhindern, stellen wir hohe Anforderungen an das Systemdesign.

Wir entwickeln Systemarchitekturen, die Sicherheit in den Mittelpunkt stellen, und kombinieren komplementäre Sensortechnologien mit intelligenten Sensorfusionsalgorithmen. Dies, zusammen mit einer auf Sicherheit ausgelegten Datenanalyse, ermöglicht eine zuverlässige Umgebungswahrnehmung – selbst unter rauen Umgebungsbedingungen. Unsere Regelungskonzepte sind so ausgelegt, dass sie Zuverlässigkeit gewährleisten, ohne dabei die Effizienz des Systems zu beeinträchtigen. Durch den Einsatz innovativer Verifikations- und Validierungsmethoden testen wir unsere Algorithmen systematisch unter verschiedensten Störszenarien und Parameterunsicherheiten. Auf diese Weise gewährleisten wir eine fundierte und statistisch aussagekräftige Evaluierung unserer Systeme.

Wir integrieren und entwickeln robuste, zuverlässige Überwachungssysteme, die den für Ihren Anwendungsfall gültigen Normen und Vorschriften entsprechen. Ergänzt wird dies durch umfangreiche Systemtests sowohl in Simulationen als auch in realen Betriebsszenarien.