IDS Industriekameras als „Roboteraugen“ in explosionsgefährdeten Umgebungen

Rau und unwirtlich, extrem heiß oder kalt, brand- oder explosionsgefährdet. Überall dort, wo sich Menschen nur ungern aufhalten, sind sie im Einsatz: Roboter für die Durchführung von Routine- und Ad-hoc-Sicherheitschecks in unbemannten Anlagen.

Die Firma ExRobotics B.V. mit Sitz in Halsteren, Niederlande, ist führender Experte in diesem Bereich. Ihre Produkte ersetzen das Sehen, Hören, Riechen, Tasten und die Hände ihrer Anwender. Dafür setzt der niederländische Hersteller u.a. auf Bildverarbeitung mit Industriekameras der IDS Imaging Development Systems GmbH.

In bestimmten Industriebereichen ist das Arbeiten unter extremen Bedingungen unerlässlich. Um das Risiko für Mitarbeiter zu minimieren, kommen verstärkt Roboter zum Einsatz. Basierend auf der Erfahrung aus einer langjährigen Zusammenarbeit mit einem multinationalen Öl- und Gaskonzern entwickelte ExRobotics eine Reihe von Robotern speziell zur Inspektion und Überwachung von explosionsgefährdeten Anlagen.

Anwendung

Zielmarkt sind vor allem unbemannte Öl- und Gasanlagen in rauen Klimazonen oder mit besonders hohem Gefahrenpotenzial, aber auch Märkte wie die Atom-, Bergbau-, Energie- und Chemieindustrie. Großen Wert legt das Unternehmen darauf, dass alle Roboter auf Komponentenebene IECEX Zone 1 bzw.

ATEX -zertifiziert sind und damit den internationalen bzw. europäischen Richtlinien für Explosionsschutz entsprechen. Exrobotics kann dadurch modular und schneller produzieren, ohne für jede mögliche Konfiguration ein neues Zertifikat erstellen zu müssen.

Die Grundidee ist so einfach wie genial: Über ein drahtloses Netzwerk kommunizieren die Geräte mit einem Bediener in einem sicheren Kontrollraum. Menschliche Operatoren müssen den Gefahrenbereich nicht betreten. Zusätzlich entfallen Reisezeit und -kosten.

Denn egal ob an Land oder auf See, die Steuerung mehrerer Roboter an unterschiedlichen Orten zur gleichen Zeit ist auf diese Weise ohne weiteres möglich. Und das aus einer Distanz von mehreren hundert oder sogar tausend Kilometern. „Wir haben gezeigt, dass wir den Roboter über eine Distanz von 9500 Kilometern bedienen können", sagt Samir El Awadi, kaufmännischer Geschäftsführer bei ExRobotics, und spielt damit auf einen erst kürzlich durchgeführten Test an.

Ein Roboter im Werk von ExRobotics in den Niederlanden wurde dabei von der anderen Seite der Welt, aus Rio de Janeiro, Brasilien, gesteuert. Ein entscheidender Punkt, denn für die Hauptakteure der Öl- und Gasindustrie im Nahen Osten, in Nordamerika und im Fernen Osten ist eine große Reichweite unerlässlich.

Die Roboter der ersten Generation – ExR-1 – arbeiten rein ferngesteuert. D.h., sie benötigen stets einen Bediener, der sie steuert und anleitet. „Unsere Produkte der ersten Generation sind auf das menschliche Auge angewiesen, um die Bilder, die sie sehen, zu interpretieren.

Wir arbeiten jedoch daran, verstärkt Bildverarbeitungslösungen zu implementieren und so die Belastung für den Menschen zu verringern. Insbesondere arbeiten wir an der Erkennung von Gaswolken und Vibrationen.“, erklärt Samir El Awadi. Der weiterentwickelte große Bruder, der ExR-1.1, ist daher bereits für die eigenständige Durchführung von routinemäßigen Sicherheitskontrollen konzipiert.

Der Anwender hat die Wahl, den Roboter direkt von der Ferne zu betreiben, typischerweise über das öffentliche 4G-Netzwerk, oder ihn autonom arbeiten zu lassen. Der Operator reagiert in diesem Fall lediglich auf Warnmeldungen und kann die Überwachungsinformationen später bei Bedarf überprüfen. ExR-1.1 ist außerdem für die Selbstankopplung und Selbstaufladung ausgelegt, mit maximal 2 Wartungsintervallen pro Jahr.

Verschiedene Sensoren des Roboters dienen als Augen und Ohren des Bedieners. Er ist mit einem Mikrofon für die Tonüberwachung ausgestattet. Zusätzlich sind gleich drei uEye Kameras an Bord. Eine USB 3.0 UI-3591LE-C-HQ mit 18 Megapixel Sensor für die Voraussicht bzw. den Blick nach vorne, Zoommöglichkeiten und die eigentliche Inspektion sowie zwei USB 2.0 UI-1461LE-C-HQ Kameras mit 3,1 Megapixeln für die Navigation.

So navigiert der Roboter sich automatisch zwischen den Inspektionsorten und kontaktiert den Bediener, wenn er vor Ort ist und zur Inspektion bereit. Als Orientierungshilfe kommen dabei weiße Linien und andere Signalzeichen, wie Baken, zum Einsatz.

www.de.ids-imaging.com

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