Exakt berechnet: Navigation für Drinnen

Artikel vom 28. März 2014 

Exakt berechnet: Navigation für Drinnen mit den eMotionSpheres von Festo

„In 300 Metern links abbiegen!“ Navigationsgeräte sind aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken. Im Auto zeigen sie dem Fahrer mit Hilfe von GPS-Navigation (Global Positioning System) den richtigen Weg und machen klassische Straßenkarten überflüssig.

Auch mit mobilen Geräten wie SmartPhones kann man sich unterwegs hervorragend zurechtfinden und findet beim Wandern, Radfahren oder beim Stadtbummel stets den richtigen Zielort. Was unter freiem Himmel mit Hilfe von Satelliten funktioniert, hat Festo jetzt auch für geschlossene Räume umgesetzt: Die Flugobjekte der Installation eMotionSpheres nutzen ein Indoor-Navigationssystem, um sich im Raum zu orientieren.

Kollisionsfreies Bewegen autonomer Systeme im Raum

Kreuz und quer schweben acht weiße Kugeln über den Köpfen ihrer Betrachter, ehe aus den Zufallsbewegungen eine Formation entsteht. Plötzlich löst sich eine der Kugeln und die anderen folgen ihr wie Perlen an einer Schnur. Die perfekte Linie geht in eine geflogene Sinuskurve über, bis die Kugeln einen Kreis bilden. Diese Flugmanöver sind Teil einer aufwendigen Choreographie der Flugobjekte eMotionSpheres, die Festo ab dem 7. April auf der Hannover Messe präsentieren wird.  Aktive Infrarotmarker, ein Kamerasystem und eine intelligente Steuerung ermöglichen unterschiedlichste Flugmanöver – auch ohne menschlichen Piloten.

Indoor-GPS zur exakten Lokalisierung

Zehn im Raum installierte Kameras erfassen die Kugeln über aktive Marker (Infrarot-LEDs), die Infrarotlicht ausstrahlen. Sie bestimmen dadurch die exakte Position der Flugobjekte und leiten die Daten an einen zentralen Leitrechner weiter. Er berechnet die notwendigen Flugmanöver für die Objekte und „sagt“ diesen, wohin sie fliegen müssen. Der Rechner arbeitet dabei wie ein Fluglotse, der alle Bewegungen aller Kugeln koordiniert. Die Kugeln kommunizieren nur mit dem Leitrechner, nicht aber untereinander. Die zehn Kameras bilden den gesamten Flugraum ab  und nehmen durch ihre speziellen Filter ausschließlich Infrarotlicht wahr.

Große Raumabdeckung bei niedrigem Stromverbrauch

Weil das Infrarotlicht der aktiven Marker nur die Strecke zwischen Kugel und Kamera zurücklegen muss, kann im Vergleich zu passiven Markern mit der gleichen Anzahl an Kameras ein größerer Raum erfasst werden. Die Marker leuchten nicht permanent, sondern blitzen nur für eine Millisekunde auf. Sie brauchen dadurch sehr wenig Energie. Da die Kugeln regelmäßig selbstständig ihre Ladestationen ansteuern, können sie über einen längeren Zeitraum als autonome Flugobjekte eingesetzt werden.

Mögliche Anwendungen für Indoor-GPS-Systeme

Mit der Installation eMotionSpheres und dem damit umgesetzten Indoor-GPS zeigt Festo das autonome und anpassungsfähige Verhalten der Technik. Das System könnte zur Nachverfolgung von Produkten in der Fabrik oder in der Logistik zur Funktionsüberwachung von kleinen Robotern oder Fahrzeugen dienen. Auch eine Nutzung als Leitsystem ist denkbar – ob für Besucher auf Messen, in Museen oder bei großen Indoor-Veranstaltungen.

Die eMotionSpheres können Sie hier in Aktion betrachten: