Der garantierte Treffer ins Schwarze
Die TU Wien entwickelt eine neue Steuerungstechnik für automatisierte Seil-Roboter und testet die Anwendung über Dart-Scheiben. Mittels intelligenter Programmierung hilft hier die Scheibe dem Pfeil ins Ziel.
Zuseher fühlen sich in eine Zaubershow versetzt und es sieht dann noch zusätzlich surreal aus, wenn ein Pfeil auf die von der TU Wien entwickelte High-Tech-Dartscheibe geschossen wird: nicht der Pfeil, sondern die Scheibe flitzt lautlos und rasend schnell der Wand entlang und gleichzeitig rotiert sie auch noch – und zwar so, dass der Pfeil die Dartscheibe exakt am gewünschten Punkt trifft. Man muss es bloß schaffen, den Pfeil grob in den richtigen Bereich der Wand zu schießen und schon kann auf vorprogrammierbare Weise ein perfektes Ergebnis erzielt werden.
Ermöglicht wird das durch ein innovatives System aus Seilzügen, Bilderkennung und hochpräziser Steuerung. Mehrere Kameras erfassen die Flugbahn des Pfeils, innerhalb von Mikrosekunden wird berechnet, wo der Pfeil auftreffen wird und wie sich die Scheibe bewegen muss, um ihn genau an der richtigen Stelle zu fangen. Präzisions-Seilzüge, gesteuert von einem ausgeklügelten mathematischen Modell, dirigieren die Scheibe an den richtigen Ort – und das alles in etwa 250 Millisekunden, so die TU Wien in einer Aussendung.
Ausgezeichneter Anwendungsfall zur Demonstration der Leistungsfähigkeit
„Dart ist ein ausgezeichneter Anwendungsfall, um die Leistungsfähigkeit
unserer neuentwickelten Seilroboter zu demonstrieren“, sagt Andreas Kugi vom Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik der TU Wien. Georg Feiler, Michael Schwegel und Ulrich Knechtelsdorfer, drei Mitarbeiter aus Kugis Team, sind die Hauptverantwortlichen für die Dartscheibe und ihre ausgeklügelte Steuerung.
„Der Seilroboter ermöglicht hochdynamische Bewegungen – insbesondere auch Rotationen, was bei bisherigen Designs nur mit großem konstruktivem Mehraufwand möglich ist“, erklärt Kugi. Im Video (siehe Link) wird die Präzision der neuen Technologie unter Beweis gestellt: Drei unterschiedliche Personen treffen fünfzehnmal hintereinander die Triple-20. Das soll auch den weltweit führenden Top-Profis kaum gelingen.
Flexible Seile statt starrer Stäbe
„Mit starren Verbindungen wäre das viel aufwändiger als mit den leichten flexiblen Seilen“, unterstreicht Kugi. Sein Team musste erst aufwändige mathematische Analysen durchführen, wie die hochdynamische Steuerung der Dartscheibe mit Seilzügen möglichst rasch und präzise gelingt – und dieses mathematische Modell musste dann mit Bilderkennung kombiniert und in einem realen Gerät umgesetzt werden.
„Unsere Dartscheibe zeigt, dass man durch die heutigen Möglichkeiten der Automatisierung die Prozesse ganz neu denken kann – warum präzise werfen, wenn man auch die Scheibe präzise positionieren kann?“, sagt Andreas Kugi. „Wenn man mit ein bisschen Kreativität an solche Aufgaben herangeht, dann lassen sich erstaunliche technologische Lösungen umsetzen, die man anfangs vielleicht kaum für möglich gehalten hätte“, resümiert der TU Wien Experte.