Fahrerlose Transportsysteme (FTS bzw. AGVs) erkennen Personen mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz

8.2.2021
February 8, 2021

Mit KI (Künstliche Intelligenz) können autonome Maschinenheute komplexe Szenarien zuverlässig in Echtzeit einschätzen. Die KI-basierte Bildverarbeitungssoftware von Data Spree und die Time-of-Flight (ToF) Kameratechnologie von BECOM zeigen im Zusammenspiel die Möglichkeiten für fahrerlose Transportsysteme (FTS).

Insbesondere in der Logistik ist Effizienz entlang der gesamten Prozesskette ein entscheidender Faktor im Wettbewerb. Eine zuverlässige und vor allem sichere Automatisierung des Warentransports ist hierbei entscheidend für eine moderne und leistungsfähige Logistik. Mitarbeiter und autonome Systeme müssen heute in Lagern und Fertigungsstätten sicher zusammenarbeiten können, die Vermeidung von Unfällen hat hierbei höchste Priorität. Mit Künstlicher Intelligenz von Data Spree und 3D-Kameratechnik von BECOM können autonome Fahrzeuge Personen und Hindernisse schnell und zuverlässig erkennen und entsprechend reagieren.

 

Mit 3D-Vision und Künstlicher Intelligenz zum wertvollen Helfer

Die 3D ToF-Kamera generiert ein Tiefenbild und Graustufenbild, mit denen es möglich ist Objekte und Abstände zu Objekten im dreidimensionalen Raum zu lokalisieren. Die ToF-Technologie bietet dabei Vorteile gegenüber anderen Methoden der 3D-Bildgebung, beispielsweise eine weitgehende Unabhängigkeit von Lichtverhältnissen und hohe Robustheit gegenüber visuellen Variationen der Objekte. Die KI erkennt anhand der 3D-Informationen zuverlässig die Präsenz, Position und die Größe der eintrainierten Hindernisse, wie in diesem Fall Personen. Anschließend wird anhand der Tiefeninformationen die dreidimensionale Position des Hindernisses Zentimeter-genau erfasst. Darüber hinaus kann die KI entsprechend anderer Hindernisse, wie andere FTS, Paletten, Pakete etc., zusätzlich antrainiert werden. Das Training und Erstellen der KI ist mithilfe der DataSpree Tools und Services, wie Deep Learning DS, sehr schnell und ohne Programmieraufwand umsetzbar.

Das neuronale Netz der KI erkennt Mitarbeiter in unterschiedlichen Situationen.

Mithilfe dieses KI-basierten 3D-Kamera Ansatzes kann eine sehr robuste und sichere Orientierungslogik für autonome Fahrzeuge für die Logistik und Produktion (FTS bzw. AGVs) umgesetzt werden. Die dafür notwendige Echtzeit-Ausführung der KI findet auf dem BECOM Multi-Cam HUB statt und bietet somit ein voll integriertes Zusammenspiel aus Bildgebung, KI-Logik und Kommunikation. Die eingesetzten ToF-Sensoren sind dank ihrer kompakten Bauweise für mobile Anwendungen hervorragend geeignet und können, durch eine Kombination von mehreren Sensoren, eine vollständige 360°-Rundumsicht der Umgebung liefern. Die KI kann hierbei mit verschiedensten Szenarien und Situationen umgehen, da die Logik auf real existierenden Daten beruht und nicht frei von Hand programmiert ist. Mit den Tools der Data Spree ist die KI auch jederzeit flexibel erweiterbar und kann auf neue definierbare Objekte oder Klassen antrainiert werden. Somit lassen sich komplexe Orientierungsmuster für FTS bzw. AGVs umsetzen, die mit konventionellen Methoden nicht denkbar waren.

 

Althergebrachte Algorithmen – aufwändig, unflexibel und teuer

Klassische Bildverarbeitung muss sehr aufwändig von Grund auf programmiert werden. Hierbei werden Algorithmen von Experten von Hand entwickelt, das erfordert viel Know-How und Zeit. Dabei funktionieren diese klassisch programmierten Algorithmen nach handgefertigten Regeln und Entscheidungskriterien. Wenn es zu Abweichungen zu diesen Regeln im Betrieb kommt, entstehen Risiken. Diese Abweichungen können beispielsweise wechselnde Lichtverhältnisse, Umgebungsparameter, Veränderungen in den Wegen, Abläufen oder Prozessen sein. Künstliche Intelligenz kann durch das Training mit realen Umgebungsdaten verschiedenste Situationen und Umgebungsänderungen richtig einschätzen und richtig reagieren.

 

Darum muss die Logistik Künstliche Intelligenz (KI) in Zukunft einsetzen

Mit KI-basierter Bildverarbeitung können, wie im Beispiel dargestellt, autonome Fahrzeuge komplexe Arbeitssituationen und -prozesse besser interpretieren und die Mensch-Maschine-Interaktion sicherer machen. Je nach Training können KI-Netze auf verschiedene Hindernisse und Objekte antrainiert werden, beispielsweise Packstücke, Paletten, Hochregale, Behälter etc. Dies eröffnet grenzenlose Möglichkeiten für autonome Fahrzeuge, aber auch für kollaborative Roboter oder Automatisierung im Allgemeinen. Smarte, mit KI automatisierte Prozesse sind zukünftig ein Schlüsselelement in der modernen Logistik. Dank Künstlicher Intelligenz gehören die vielen Zeilen Programmiercode der Vergangenheit an. Automatisierte Prozesse für Transport, Zählaufgaben oder Sortierungen können mit KI-basierter Bildverarbeitung und mit den entsprechenden Tools der Data Spree schnell und sicher umgesetzt werden. Ein Einblick in diese neue Art der Bildverarbeitung lohnt sich also insbesondere in der Logistik, wo Zeit und Kosten die entscheidenden Faktoren für Erfolg sind.

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