Personen- und Objekterkennung

Damit Menschen und Roboter in Cobot-Szenarien sicher zusammenarbeiten können, entwickelt das Fraunhofer IKS Algorithmen zur zuverlässigen Personenerkennung. Die Zusammenarbeit soll auch ohne räumliche Trennung von Menschen und Robotern möglich sein. Voraussetzung dafür ist die zuverlässige Erkennung von Objekten und Personen zur Laufzeit, auch wenn diese teilweise verdeckt sind oder ungewöhnliche Körperhaltungen einnehmen. Im Gegensatz zu aktuellen Methoden der Personenerkennung kombinieren wir verschiedene Methoden, um die Sicherheit der menschlichen Arbeiterinnen und Arbeiter zu erhöhen und die Produktionsleistung zu steigern.

 

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Herausforderung: Zuverlässige und sichere Personenerkennung

Roboter sind seit Jahrzehnten aus unserer Industrie nicht mehr wegzudenken. Sie helfen in der industriellen Montage, als fahrerlose Transportsysteme in der Logistik und allgemein in der Produktion. Aufgrund der hohen Sicherheitsanforderungen sind Roboter und Mensch jedoch oft räumlich getrennt und Robotersysteme in der Produktion heute meist eingezäunt. Schutzzäune und -türen sowie Lichtschranken gewährleisten zwar die Sicherheit der menschlichen Arbeiterinnen und Arbeiter, schränken aber auch die Effizienz der Anlagen ein.

Dies soll sich in Zukunft ändern. Kollaborierende Roboter mit einer zuverlässigen KI-basierten Personenerkennung werden direkt und im selben Arbeitsbereich mit den Menschen zusammenarbeiten, beispielsweise in der Fertigungsindustrie. Bei der Erkennung von Personen erreichen KI-Algorithmen schon heute meist eine hohe Genauigkeit. In bestimmten Situationen lässt ihre Leistung jedoch nach oder versagt ganz, z. B. wenn eine Person verdeckt ist oder eine ungewöhnliche Körperhaltung einnimmt. Während für die Konstruktion und den Einsatz von Robotern strenge Sicherheitsstandards gelten, gibt es für den Einsatz von KI-Algorithmen im industriellen Umfeld bisher keine klaren Regeln.

Lösung: Laufzeitüberwachung und systematische Sicherheitsanalyse

Um eine sichere Integration von KI zur Personenerkennung in allen möglichen Situationen zu gewährleisten, bieten wir eine Reihe von Lösungen an:

  • Das Fraunhofer IKS hat einen auf Körperteilen basierenden Laufzeitmonitor entwickelt. Er berücksichtigt sowohl die ganze Person als auch einzelne Körperteile und verbessert damit die Personenerkennung auch bei starker Verdeckung der Person deutlich.
  • Um die Zuverlässigkeit solcher KI-Algorithmen zu erhöhen, stellen wir weitere Monitore zur Verfügung, die auf menschlich interpretierbaren Prototypen basieren.
  • Darüber hinaus führen wir eine systematische Sicherheitsanalyse für solche Personendetektoren in der Produktion mit entsprechenden Garantien durch.

Nutzen:

  • Erhöhte Genauigkeit: Zusätzliche Daten wie Körperteilinformationen minimieren Erkennungsfehler und gewährleisten so die präzise Personenerkennung.
  • Optimierte Effizienz und Flexibilität: Maximale betriebliche Effizienz und Anpassungsfähigkeit durch Vermeidung unnötiger Verzögerungen aufgrund von Fehlalarmen. 
  • Erhöhte Sicherheit in der Produktion: Erhöhen Sie die Sicherheit für Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in Produktionsumgebungen und sorgen Sie für eine reibungslosere und sicherere Zusammenarbeit.  

Warum Sie mit dem Fraunhofer IKS zusammenarbeiten sollten:

  • Adaptive Lösung in dynamischen Situationen und wechselnden Umgebungskontexten durch prototypisches Lernen 
  • Sichere Personenerkennung für Cobot-Anwendungen durch Körperteilerkennung 
  • Erweiterung von Industriestandards zur sicheren Personenerkennung, z.B. durch funktionale Sicherheitsanforderungen  

Weitere Kernkompetenzen des Fraunhofer IKS

Neben der Personen- und Objekterkennung konzentrieren wir uns auch auf die folgenden Themen:

Robuste KI: Unsicherheitsabschätzung

FAST – Feedback-gesteuerte Automatisierung von Teilaufgaben

 

Industrial Sensors

Die Automatisierung der Produktion erfordert zuverlässige Systeme zur Überwachung und Steuerung von Prozessen in Echtzeit. Besuchen Sie unsere Seite zu Industrial Sensors, um mehr über unsere Schwerpunkte und Projekte zu erfahren.

​Modular Concept Learning

Standards für KI, Safety und Automation