Verbundprojekt: Verifizierung und Validierung von Elektroniksystemen mit hohen Sicherheitsanforderungen - VALU3S -; Teilvorhaben: KI-basierte Fehleranalyse in der sicheren Mensch-Roboter-Interaktion

Gegenstand des Teilvorhabens ist die KI-basierte Verifikation und Validierung eines sensorbasierten Systems im Kontext der Mensch-Roboter-Interkation (MRI). Hierzu soll im Rahmen des Teilvorhabens ein halbautomatischer Montageprozess in einem industriellen Umfeld aufgebaut, modelliert und in das VALU3S Framework integriert werden. Neben der Einbindung und Virtualisierung relevanter IoT Komponenten (Sensoren, Roboter, Steuerung) steht die Umsetzung verschiedener Testfälle im Vordergrund, die auf die Fehleranfälligkeiten sicherheitsbezogener Sensoren abzielen. Vor dem Hintergrund einer intelligenten und robusten Fehlererkennung und -analyse, fokussiert das Teilvorhaben auf die Implementierung einer "KI-basierten Data Stream Processing Pipeline" für den MRI Anwendungsfall. Der angestrebte MRI Anwendungsfall findet auf der Shopfloor-Ebene statt und demonstriert exemplarisch das sensorbasierte Tracking von Objekten in Echtzeit innerhalb industrieller IoT-Umgebungen. Das zugrunde liegende Gesamtsystem basiert auf die Kombination eines kollaborativen Industrieroboters mit Sicherheitssensorik wie etwa eines körpernahen 3D-Motion Tracking Systems, eines Indoor Lokalisierungssystems sowie einer externen Steuerungseinheit (SPS) zur Datenvorverarbeitung und Sensordatenfusion. Das Gesamtsystem kann als Mensch-Roboter-Interaktions-Demonstrator für ein breiteres Spektrum sicherheitsbezogener Anwendungen in industriellen IoT-Umgebungen angesehen werden. Hierzu gehören vor allem die Mensch-Roboter Kollisionsvermeidung und die Herstellung einer aktiven Sicherheit in kollaborativen Robotik Arbeitsumgebungen.