Verifizierung und Validierung von Sensoren und Systemen

Prüflabor für optisch und photonisch bildgebende Sensoren und Systeme

Technische Machbarkeitsanalysen für kleine und große Messvolumen sowie Erprobung unter experimentell nachbildbaren Umgebungs- und Anwendungsbedingungen.

In unserem Prüflabor verifizieren und validieren wir unter experimentell nachgebildeten Umgebungs- und Anwendungsbedingungen optisch und photonisch bildgebende Sensoren und Systeme. Für technische Machbarkeitsanalysen und Referenzmessungen stehen Systeme und Anordnungen für kleine als auch große Messvolumen zur Verfügung.

 

Unser Leistungsangebot

Mit Hilfe unterschiedlicher Systeme und Komponenten können wir Ihnen bei verschiedenen Fragestellungen eine Lösung anbieten:

  • Ist das gewählte Messprinzip für die Anwendung geeignet?
  • Welche Messergebnisse liefert ein Sensor unter realitätsnahen Bedingungen?
  • Welche Performance liefert ein 3D-Sensor nach VDI2634-II/III?

Ausstattung und Spezifikationen des Prüflabors für die Verifizierung und Validierung von Umgebungs- und Anwendungsbedingungen sowie die Durchführung von technischen Machbarkeiten

Ausstattung zur Durchführung technischer Machbarkeiten

Multi-View 3D-Messzelle für kleine Messvolumen

Hochgenaue 3D-Vollkörpermessung von kleinen Messvolumen. Referenzmesssystem hinsichtlich erreichbarer Genauigkeit bei der Erfassung der Oberflächeneigenschaften.

Eigenschaften der Multi-View 3D-Messzelle für kleine Messvolumen:

  • Selbstkalibrierung des Messsystems
  • automatische Vollkörpervermessung
  • Messunsicherheit: 0,5 µm – 15 µm
  • Mögliche Messvolumen: Ø 40 mm und Höhe 20 mm bzw. Ø 180 mm und Höhe 90 mm
Multi-View 3D-Messzelle für hochgenaue 3D-Vollkörpermessung
© Fraunhofer IOF
Multi-View 3D-Messzelle für hochgenaue 3D-Vollkörpermessung
Blick in die Multi-View 3D-Messzelle mit Referenzobjekt
© Fraunhofer IOF
Blick in die Multi-View 3D-Messzelle mit Referenzobjekt

 

Mobiles 3D-Messystem für große Messvolumen

Für den Nachweis genereller technischer Machbarkeiten von 3D-Formerfassungen von großen Messvolumen kann auf Standard-Laserscanner zurückgegriffen werden. Mit der Aufnahme von 3D-Punktewolken und 2D-Panorama Farbbildern kann die generelle Eignung des Messobjekts für die 3D-Sichtprüfung und Verarbeitung ermittelt werden.

Komponenten und Eigenschaften des mobilen 3D-Messsystems für große Messvolumen:

Laser-Scanner für große Messvolumen - LaserScanner FARO S70
© Fraunhofer IOF
Laser-Scanner für große Messvolumen - LaserScanner FARO S70

Eigenschaften Laser-Scanner:

  • Messbereich: 0,6 – 70 m
  • Winkelbereich: 360° Sichtfeld
  • Messgenauigkeit: ± 1 mm
  • Datenrate: 122.000 – 976.000 Punkte/Sek.
  • Messzeit: 3 min – 2 h
Laser-Tracker für große Messvolumen - Lasertracker FARO Vantage EG
© Fraunhofer IOF
Laser-Tracker für große Messvolumen - Lasertracker FARO Vantage EG

Eigenschaften Laser-Tracker:

  • Messbereich: 2 – 80 m
  • Winkelbereich: 360° horizontal, 130° vertikal
  • Messgenauigkeit: Länge 16 µm + 0,8 µm/m, Winkel 20 µm + 5 µm/m

Ausstattung zur Verifizierung und Validierung von Umgebungs- und Anwendungsbedingungen

Die Erprobung von Sensoren und Systemen unter experimentell nachbildbaren Umgebungs- und Anwendungsbedingungen kann für verschiedene Temperatur- und Feuchtigkeitsbereiche erfolgen. Ebenso können Nebel und Fremdlichteinflüsse untersucht werden. Durch ein komplex nutzbares Halterungssystem können Sensoren und Systeme flexibel montiert und positioniert werden, um untersucht und geprüft zu werden.

Prüfstelle für Umwelteinflüsse - Klimakammer

Messsystem in Klimakammer zum Funktionstest bei sich ändernden Temperatur- und Feuchtigkeitsbereichen
© Fraunhofer IOF
Messsystem in Klimakammer zum Funktionstest bei sich ändernden Temperatur- und Feuchtigkeitsbereichen

Eigenschaften der Klimakammer:

  • Temperaturbereich: -10°C bis +100°C
  • Feuchtebereich: 10% bis 98% r.F.
  • Arbeitsvolumen: H: 1250 mm, B: 973 mm, T: 576 mm
  • Schnittstelle: Ethernet (Remotesteuerung und –abfrage möglich)

 

Prüfanordnung für die Überwachung Mensch-Maschine-Interaktion

Prüfanordnung für die Überwachung Mensch-Maschine-Interaktion
© Fraunhofer IOF
Prüfanordnung für die Überwachung Mensch-Maschine-Interaktion

Eigenschaften der Prüfanordnung für die Überwachung Mensch-Maschine-Interaktion:

  • Nebelmaschine: Testen der Beeinflussung der Sichtweite
  • Fremdlichtanordnung: Testen der Beeinflussung durch einstellbare Beleuchtungsmodalitäten
  • Pick and Place Robotersystem: Durchführung Mensch-Maschine-Interaktion auf der Grundlage der Ergebnisse des zu untersuchenden Messsystems bei beeinflusster Sichtweite und gesteuerten Fremdlichteinfluss

 

Prüfanordnung zur Nachbildung von Transport und Stoßvorgängen

Prüfanordnung zur Nachbildung von Transport und Stoßvorgängen
© Fraunhofer IOF
Prüfanordnung zur Nachbildung von Transport und Stoßvorgängen

Eigenschaften der Prüfanordnung zur Nachbildung von Transport und Stoßvorgängen:

  • 2m lange lineare Achse zum Testen von Transport und Stoßvorgängen
  • Prüfung der Messqualität unter Bewegung des Sensors oder Messsystems

 

Motion Capture System zur Objektverfolgung und Aufnahmen menschlicher Bewegungen

Unter Motion Capture, wörtlich Bewegungs-Erfassung, versteht man ein Tracking-Verfahren zur Erfassung und Aufzeichnung von Bewegungen, so dass diese auf einem Computer wiedergeben, analysiert, weiterverarbeitet und zur Steuerung von Anwendungen genutzt werden können.

Für die folgenden Anwendungen kann dieses genutzt werden:

  • Validierung von Tracking Algorithmen auf der Basis von 3D Kameradaten
  • Objektverfolgung im Arbeitsraum von Personen für die Interaktion mit Robotiksystemen
  • Kalibrierung von Robotiksystemen
  • Initialwert für eine extrinsische Kamerakalibrierung von 3D Kameras zueinander
  • Aufnahme menschlicher Bewegungen und deren Analyse
  • Validierung von robotischen Pfadplanungsalgorithmen
Drei ausgewählte Kameras und Monitor mit Personen Tracking
© Fraunhofer IOF
Drei ausgewählte Kameras mit Personen Tracking
Drei ausgewählte Kameras und Monitor mit Personen Tracking
© Fraunhofer IOF
Drei ausgewählte Kameras und Monitor mit Personen Tracking
© Fraunhofer IOF
Monitor mit Personen Tracking
© Fraunhofer IOF
Monitor mit Personen Tracking

Eigenschaften des Motion Capture Systems:

Kameradaten:

  • Kameraauflösung: 5 MP
  • Messfrequenz: 420 fps bei voller Auflösung, max 2.000 fps bei reduzierter Auflösung
  • Latenz pro Kamera: < 2 ms
  • zertifiziert: MDD 93/42/EEC (EN ISO 13485:2012) und ISO 9001

Systemparameter:

  • Messbereich: 9m x 9m x 2m
  • Tracking: Rigid Body Tracking für bis zu 100 Objekte gleichzeitig
  • Kameraanzahl: 12

 

 

Downloads von Produktblättern zu unseren Forschungsthemen

 

Unsere Datenblätter fassen kompakt und übersichtlich relevante Informationen unserer aktuellen Forschungshighlights zusammen. Nutzen Sie die Downloadfunktion, um sich interessante und relevante Themen für später abzuspeichern und wichtige Daten und Visualisierungen abrufbar zu sichern.

Sie haben Fragen zu unseren Leistungen? Wir stehen Ihnen gern für ein Gespräch zur Verfügung!

Bei einem persönlichen Gespräch beraten wir Sie hinsichtlich unseres (individuellen) Leistungsangebotes und unserer Kernkompetenzen. Sprechen Sie uns an.  

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