Erschienen am: 20.08.2018, Ausgabe SPS-MAGAZIN 8 2018

3D-Ultraschallsensor zur Detektion von Objekten in Echtzeit

Ultraschall-Echoortung in 3D

Der erste 3D-Ultraschallsensor der Welt kann Objekte und Personen im Nahbereich in Echtzeit wahrnehmen und präzise lokalisieren. Dafür sendet der Sensor Ultraschallsignale aus, die von den Objekten in der Umgebung reflektiert und direkt im Sensorsystem selbst in 3D-Koordinaten umgewandelt werden. Es handelt sich damit um den ersten 3D-Sensor weltweit, der mittels Ultraschall-Echoortung in Echtzeit eine 3D-Punktwolke generieren kann.


Die erste Sensorversion TS Alpha, die nun auf den Markt gebracht wird, ist rund 60x30x12mm klein und wiegt etwa 20g. Der Öffnungswinkel beträgt bis zu 180° im Nahbereich bei einer Reichweite von bis zu 4m. Objekte können mit einer durchschnittlichen Bildrate von 30Hz erfasst werden. Die Genauigkeit reicht dabei bis zu ca. 2cm. Der 3D-Ultraschallsensor wird sowohl als Development Kit als auch als individualisierbares Serienprodukt angeboten. Das Fast Lane Development Kit enthält neben dem Sensor, Software und Support ein umfangreiches kamerabasiertes Debugging Kit, das Entwicklern hilft, die neue Sensortechnologie erfolgreich zum Laufen zu bringen. Das Development Kit ist aktuell direkt über Toposens verfügbar, Informationen zum Serienprodukt gibt es auf Anfrage. Die Anwendungsmöglichkeiten des 3D-Ultraschallsensors sind vielfältig. Derzeit fokussiert man sich auf die Bereiche Robotik und Industrie, Automotive und People Analytics. So kann der Sensor durch Weiterverarbeitung der ausgegebenen Punktwolken z.B. für die Bereichsanalyse, für das Zählen von Objekten oder Personen, für die Füllstandsmessung, für die Kollisionsvermeidung oder für die Gestensteuerung genutzt werden. Der Sensor enthält bereits einen Softwarelayer, die das Zusammenführen der Punktwolken zu Objekten erleichtert. Spezifische Funktionen der Sensorik, wie beispielsweise das Zählen von Objekten, werden von Kunden selbst oder in Zusammenarbeit mit Toposens entwickelt. "TS Alpha kann für viele Anwendungen eingesetzt werden, in denen es aktuell gar keine oder nur sehr unpassende Alternativen gibt, da die meisten 3D-Sensoren, die bisher benutzt werden, in der Regel sehr teuer, groß und viel zu komplex waren", so Alexander Rudoy, einer der Geschäftsführer der Toposens GmbH.

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