LiDAR-Kamera-Fusionsassistenzsysteme für Kranführer

Kunde

Ein europäischer Integrator, der Krane für Baustellen und Hafenanlagen liefert.

Herausforderung

Entwicklung einer KI-basierten technischen Lösung zur Verbesserung der Effizienz, Genauigkeit und Sicherheit des Kranbetriebs.

Lösung

1. Konzeptdesign

Zur Bewältigung dieser Herausforderung haben wir beschlossen, ein LiDAR-Kamera-Fusionsassistenzsystem für Kranführer zu entwickeln, das die Fähigkeiten von LiDAR-Sensoren und Videokameras kombiniert.

LiDAR-Technologie (Light Detection and Ranging) verwendet Laserstrahlen, um Entfernungen zu messen und detaillierte 3D-Karten der Umgebung zu erstellen. Die Kameratechnologie ergänzt LiDAR, indem sie visuelle Informationen erfasst und zusätzliche kontextuelle Informationen wie Farbe, Textur und feine Details bereitstellt.

Sofortige AI-gestützte Echtzeitwarnungen für Kranführer, damit diese schnell reagieren können

_{Sofortige, KI-gestützte Echtzeit-Warnungen für Kranführer, damit diese schnell reagieren können}

2. Systemdesign und Vorteile

Wir haben einen Prototyp des LiDAR-Kamera-Fusionsassistenzsystems entwickelt, der neue Funktionen und Vorteile ermöglicht:

1.Umfassende Situationswahrnehmung und Erkennung potenzieller Gefahren::

Hinderniserkennung: Hilft bei der Erkennung von Strukturen, Geräten oder Personen in der Nähe, die während des Kranbetriebs ein Risiko darstellen.
Kollisionsvermeidung: Gibt sofortige Warnungen an den Bediener aus, wenn das System eine drohende Kollision mit einem Hindernis wie einem Bauwerk oder einer Person erkennt.
Echtzeit-Warnungen und Abstandsüberwachung sind in die Benutzeroberfläche integriert und gewährleisten eine schnelle Reaktion.
Das Bewusstsein für ungünstige Bedingungen, selbst bei schwierigen Wetter- oder Lichtverhältnissen, verringert das Risiko von Unfällen aufgrund mangelnder Sicht.

Prototyp eines Systems mit einer Kamera in der Kabine des Kranführers zur Erkennung unbefugter Gegenstände

_{Prototyp eines Systems mit einer Kamera an der Kabine des Kranführers zur Erkennung unbefugter Objekte}

2. Erhöhte Effizienz und Produktivität

LiDAR-Kamera-Fusionssysteme reduzieren menschliche Fehler und optimieren die Abläufe durch datengestützte Entscheidungsfindung:

Automatisierte Objekterkennung: Fortschrittliche Algorithmen ermöglichen es den Bedienern Geräte, Ausrüstungen oder Objekte, die die Kranbewegungen beeinträchtigen könnten, schnell zu erkennen.
Präzise Positionierungshilfe in Echtzeit: Durch die genauen Entfernungsmessungen von LiDAR und die visuellen Rückmeldungen der Kamera.
Virtuelle Überlagerungen und Augmented Reality: Beinhaltet Distanzmarkierungen, Lastpfade, Sicherheitszonen oder andere relevante Daten.

_{Dieses kompakte LiDAR kann an einem Kranarm montiert werden, um eine detaillierte 3D-Standortkarte zu erstellen}

3. Echtzeitdaten und Analysen

Das LiDAR-Kamera-Fusionssystem ermöglicht Überwachung, Leistungsanalyse und betriebliche Erkenntnisse:

Echtzeit-Datenüberwachung: Ständige Datensammlung über die Umgebung und den Kranbetrieb für Warnungen und Statistiken.
Leistungskennzahlen und -analyse: Genauigkeit der Lastpositionierung, Zeitaufwand für bestimmte Aufgaben oder Häufigkeit der Hindernisse. Diese Daten helfen, die Betriebseffizienz zu verbessern, potenzielle Engpässe zu identifizieren und datengestützte Entscheidungen zu treffen.
Workflow-Optimierung: Erkenntnisse aus dem Sensorfusionssystem führen zu einer verbesserten Aufgabenreihenfolge und besserer Koordination mit anderen Aktivitäten auf der Baustelle.
Analyse des Fahrerverhaltens: Ein System kann mit einer zusätzlichen Kamera ausgestattet werden, die auf den Bediener gerichtet ist, um dessen Verhalten zu analysieren, einschließlich Ablenkungen, schlechten Angewohnheiten (Rauchen, Handy) und emotionalem Zustand.

Geschäftswert

Unser Kunde hat einen Prototyp eines LiDAR-Kamera-Fusionsassistenzsystems für Kranführer auf Baustellen und in Hafenanlagen erhalten.

Unsere Software-Ingenieure haben die Benutzeroberfläche der Kranführer analysiert, um unsere Plattform nahtlos mit Echtzeit-Alarmmeldungen, Video-Streaming mit Augmented-Reality-Schicht und Analysen für effizienteren Betrieb zu integrieren.

Die Integration von LiDAR-Kamera-Fusionsassistenzsystemen kann einen Wettbewerbsvorteil verschaffen und das neue System weiterentwickeln, indem Maschinenlernen und die Optimierung von Algorithmen für datengestützte Entscheidungen genutzt werden. Diese Technologie führt zu niedrigeren Kosten und einem signifikanten Anstieg der Sicherheit.

Hier ist eine Übersicht der Funktionen und des Geschäftswerts des neuen Systems:

Funktion	Vorteile
Sicherheit
Personen in gefährlichen Bereichen erkennen und Distanz zu ihnen messen	Verhindert Verletzungen und sorgt für Arbeitssicherheit, indem menschliche Fehler reduziert werden
Hindernisse erkennen und deren Position, Ausrichtung, Dimension und Distanz messen	Vermeidet Kollisionen des Kranarms und der Haken mit Hindernissen wie Wänden, Stromleitungen, Autos, Menschen usw.
Nachtsicht	Sorgt für Sicherheit bei Nacht
Minimierung der Bauzeit und -kosten
Erkennen Sie den Lasttyp und messen Sie dessen Dimensionen und 3D-Position	− Erkennen Sie Kriterien außerhalb der Reichweite − Planen Sie Manöver, um von A nach B zu gelangen − Sparen Sie Zeit durch unnötiges Heben
Bedienerunterstützung mit Augmented Reality
Erstellen Sie eine 3D-Szene aus verschiedenen Kran- und Baustellenansichten	Verbessern Sie die Effizienz und Sicherheit des Bedieners
− Zeichnen Sie die Kranprojektion auf den Boden und die dort befindlichen Objekte − Hervorheben von Kollisionsbereichen und Personen	Verbesserung der Betriebssicherheit
Autopilot-Funktion	Route planen und die Manövrierzeit und Sicherheit optimieren