KI-basierte Assistenzsysteme: Die Zukunft des Kranbetriebs

Wir haben eine Reihe von Kran-Assistenzsystemen - die CraneAI-Assistenten - entwickelt, die mit Künstlicher Intelligenz Kranführer bei der oft wiederholten, ermüdenden und gefährlichen Arbeit am Kran zu unterstützen und die Sicherheit auf der Arbeitsstelle entscheidend zu verbessern. Unser Kran-Steuersystem AutoCrane steuert Krane vollständig autonom mit Künstlicher Intelligenz.

AutoCrane und die CraneLink-Assistenten verwenden die CraneLink-Schnittstelle für den Austausch von Daten und Steuerbefehlen mit der Steuereinheit (SPS) des Krans. Damit ist CraneLink die Grundlage für alle Kran-Assistenzsysteme und die automatische Kransteuerung AutoCrane.

CraneLink ist mit zwei essenziellen Funktionen für die sichere Kransteuerung ausgestattet: CraneLink AR bietet als Kran-Assistenzsystem die visuelle Unterstützung für Kranführer in der Kabine oder im Kontrollzentrum mit Bildschirmen, und CraneLink RC erlaubt die sichere Fernsteuerung von Kranen über große Distanzen hinweg. 

Kran-Fernsteuerung via Internet: Sicherer Fernbetrieb mit CraneLink RC

CraneLink Remote Control ermöglicht den videoüberwachten Fernbetrieb von Kranen über das Internet bei extrem niedrigen Latenzen. Dies ermöglicht die Kran-Fernsteuerung mit Videounterstüzung von praktisch jedem Ort der Welt aus. Ein überwachtes Not-Halt-System erlaubt es dem Kranführer, den Kran jederzeit gesichert anzuhalten, auch über große Entfernungen hinweg.

CraneLink Remote Control (RC) arbeitet zuverlässig und sicher über LAN oder über das Internet. Im Gegensatz zu herkömmlichen videogestützten Fernsteuerungen ist die Kran-Fernsteuerung CraneLink RC nicht auf wenige hundert Meter limitiert.

Fernsteuerung über Standard-Infrastruktur

Für die sichere und latenzarme Übertragung der Video- und Steuersignale reicht eine standardgemäße Internet-Infrastruktur aus. Teure Fiberoptik-Verkabelungen oder andere maßgeschneiderte Lösungen müssen auf dem Arbeitsgelände und dem Kran nicht verlegt sein.

Sicherer Not-Halt

Die Not-Halt-Schaltung entspricht den Anforderungen der ISO 13849 (PL d). Falls das System eine Überschreitung der maximal zulässigen Latenz feststellt, wird am Kran sofort der Not-Halt ausgelöst.

Ausgezeichnete Orientierung im Raum mit CraneLink AR

Auf den Bildschirmen im Kontrollzentrum fehlt Kranführern die Tiefeninformation, und das Navigieren im 3D-Raum ist schwierig und risikoreich. CraneLink AR unterstützt Kranführer mit der Anzeige von Virtuellem Lot und Virtueller Kollisionsanzeige.  

Stationäre Krane können mit der Kran-Fernsteuerung CraneLink RC nachgerüstet werden.

Kran-Automatisierung und Assistenzsysteme mit CraneLink

Neben CraneLink AR und CraneLink RC ermöglicht CraneLink den Einstieg in die schrittweise Kran-Automatisierung mit dem AI Kran-System von PSIORI. Die von PSIORI entwickelten CraneAI-Assistenten für Krane sowie die teilweise oder vollständig autonome Steuerung des Krans durch das KI-basierte Steuersystem für den autonomen Kran AutoCrane basieren alle auf CraneLink.

CraneAI-Assistenten für den smarten Kran

Mit CraneLink können Kranführer die CraneAI-Assistenten für den smarten Kran nutzen und einzelne Aufgaben zur Steuerung des Krans auslagern: Wegpunkte und ganze Routen aufzeichnen und später automatisiert wieder abspielen; mit der Kollisionsvermeidung kombiniert umfährt der Kran dabei Hindernisse, und mit dem People Tracker wird der Kran anhalten, sobald Menschen sich den Arbeitsbereich nähern. Die Pfadplanung berechnet den optimalen Pfad vom Start zum Ziel je nach gesetztem Schwerpunkt: Geschwindigkeit, Energieverbrauch oder Verschleiß. Neben der klassischen passiven Schwingungsdämpfung ermöglicht die aktive Schwingungsunterdrückung die Unterdrückung von Pendelbewegungen aller Art, auch wenn sie durch den Anhebevorgang oder den Kontakt der Last mit einem Objekt oder sogar vom Wind verursacht wurden; sogar ungewollte Drehbewegungen der Last werden durch unseren TorsionKiller ausgeglichen. Time Machine zeichnet alle Aktivitäten des Krans auf, ob manuell oder durch die KI gesteuert, und kann sie später für Schulungen oder auch zur Klärung von Vorfällen wieder abspielen.

Und mit dem smarten Kran AutoCrane können Kranführer einzelne Teilaufgaben oder die gesamte Kransteuerung an die Künstliche Intelligenz abgeben, die den Kran sicher und zuverlässig Tag und Nacht ohne Pause teilweise oder vollständig autonom steuert.

Alle CraneAI-Assistenten und AutoCrane können einzeln genutzt oder beliebig miteinander kombiniert eingesetzt werden.

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PSIORI wurde 2016 von ehemaligen Studierenden und Mitarbeitenden der Forschungsgruppen von Prof. Dr. Wolfram Burgard (Autonome Intelligente Systeme) und Prof. Dr. Martin Riedmiller (Maschinelles Lernen) der Technischen Fakultät Freiburg gegründet. Diese Forschungsgruppen haben die Forschung in den Bereichen SLAM und Reinforcement Learning maßgeblich geprägt. Unsere Forschung befasst sich mit Themen wie autonomem Fahren, mobiler Robotik, maschinellem Lernen, neuronalen Netzen, Reinforcement Learning und generativer KI sowie mit Anwendungsproblemen aus den Bereichen Sensorverarbeitung, Selbstlokalisierung und Kartierung sowie Roboter-, Fahrzeug- und Maschinensteuerung.