Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Virtuelle Sichtverbesserung und intuitive Interaktion durch Erweiterte Realität an Flurförderzeugen

Das vorgeschlagene Forschungsprojekt hat die Realisierung eines auf Augmented Reality (AR) basierenden Bedienerassistenzsystems für Flurförderzeuge (FFZ) zum Ziel, mit dessen Unterstützung Sichteinschränkungen des Fahrers durch Fahrzeugkomponenten und Ladung ausgeglichen und Fahrzeug- sowie Auftragsdaten situationsabhängig mit dem Fahrer vernetzt werden.

Das Assistenzsystem besteht aus einer Brille mit zwei Head-Up-Displays (AR-Brille) und Sensoren für eine grundlegende Bewegungserfassung sowie aus mehreren am Fahrzeug strategisch verteilten Kamerasystemen. Aus den Einzelbildern der verwendeten Kameras wird eine einschränkungsfreie Rundumsicht des Fahrzeugs errechnet, wobei je nach FFZ-Typ und Ausstattung eine andere Kamerapositionierung und eine individuelle Anzahl an Kameras erforderlich sind.

Auf Basis der ermittelten Blickrichtung des Fahrers wird ein einschränkungsfreier Ausschnitt der Umgebung deckungsgleich mit der tatsächlichen Sicht des Fahrers überlagert, wodurch Fahrzeugkomponenten und Beladung transparent erscheinen. Auf diese Weise werden die Sichtverhältnisse des Fahrers ohne größere konstruktive Änderungen am Fahrzeug deutlich verbessert. Die Betriebssicherheit des FFZ wird gesteigert und zusätzlicher Konstruktionsspielraum für die Entwicklung zukünftiger FFZ geschaffen.

Jedes KMU, welches FFZ einsetzt, kann bei der Anwendung der Projektergebnisse Vorteile durch neue Fahrzeugkomponenten und gesteigerte Betriebssicherheit erzielen. Durch die verbesserte Übersicht werden Fahrzeugkonstruktionen, Hubvorrichtungen und Ladehilfsmittel ermöglicht, die bislang nicht umsetzbar waren, so dass Anbietern von Spezialvorrichtungen und Sonderfahrzeugen sowie Zulieferer (KMU) ihre Produktpaletten erweitern können. Die AR-Umgebung stellt zudem eine Plattform für Softwarehersteller (größtenteils KMU) sowie Start Ups mit neuen Geschäftsmodellen im Dienstleistungssektor dar.

Ergebniszusammenfassung:

Im Rahmen des Forschungsprojekts wurde ein auf Augmented Reality (AR) basierendes Assistenzsystem für Flurförderzeuge als Demonstrator umgesetzt. Grundsätzlich konnte anhand des Demonstrators gezeigt werden, dass Sichteinschränkungen im Flurförderzeug mit Hilfe einer AR-Brille kompensiert werden können. Dabei können sowohl feste Hindernisse als auch bewegliche Güter überlagert werden. Durch die Verwendung einer AR-Brille, werden dem Fahrer die Bildinformationen direkt vor den Sichteinschränkungen in seinem Sichtfeld angezeigt. Dort wo die Sicht nicht eingeschränkt ist, ist die Realität weiterhin zu sehen.

Die Ergebnisse des Projektes sind aufgrund der fehlenden Marktreife noch nicht für einen industriellen Einsatz geeignet. Die am Markt verfügbare Hardware (AR-Brille und RGB-D-Kameras) müsste nach Aussage der beteiligten Unternehmen noch eine gewaltige Entwicklung vornehmen, um für den Anwendungsfall industriell eingesetzt werden zu können. Auf Pressemitteilungen und Veröffentlichungen zum Projekt gab es eine Vielzahl von Anfragen aus insbesondere von Logistikbetrieben bzw. Logistikabteilungen, die jedoch nur zu einem kleinen Teil auch im Projektbegleitenden Ausschuss mitwirkten. Hierfür war ausschlaggebend, dass diese in der Regel eine marktreife Lösung kaufen wollten. Diese Resonanz zeigt jedoch, dass für ein weiterentwickeltes System große Marktrelevanz bei Logistikunternehmen besteht. Im Falle der Marktreife erhalten Staplerfahrer ein intuitives System, mit denen sie in engen Bereichen und insbesondere bei der Ein- und Auslagerung sicher arbeiten können. So können Unfallschäden minimiert werden. Da vergleichbare Sichteinschränkungen auch in anderen Bereichen zu finden sind, lassen sich die Forschungsergebnisse beispielsweise auch auf Bagger, Krane, Schiffe, Flugzeuge und Straßenfahrzeuge übertragen.