3D IMAGING SENSOR

360° FMCW-Radar für industrielle Anwendungen

Projektidee & Ausgangslage

Im Projekt RadRob wurde ein 3D-Imaging-Radarsystem entwickelt, das hochauflösende Umgebungserfassung für Robotik und industrielle Anwendungen ermöglicht. Ziel war es, dreidimensionale Abbildungen in Echtzeit zu erzeugen – unabhängig von Licht- und Sichtverhältnissen.

Entwicklungsschritte

  • Entwicklung eines MIMO-Radar-Frontends mit 360°-Erfassungsbereich
  • Konstruktion von Antennenarrays mit dielektrischen Linsen zur Winkelauflösung
  • Integration mehrerer Sensormodule über CSI-2 Multiplexer
  • Entwicklung des RadRob 360° Viewers zur Echtzeit-Visualisierung von Range-Doppler-Maps und 3D-Target-Daten
  • Kalibrierungsverfahren für dynamische Szenarien
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Ergebnisse & Demonstratoren
Der im Projekt entwickelte Demonstrator erfasste Objekte im Millimeterbereich und ermöglichte die präzise Erkennung und Bewegungserfassung auch bei verdeckten oder sich schnell bewegenden Zielen. Die Technologie wurde erfolgreich in Robotik- und Sicherheitsanwendungen getestet.

Technologische Basis
Das System kombiniert 3D-MIMO-Radar, fortschrittliche Signalverarbeitung und synchrone Sensordatenfusion. Durch modulare Schnittstellen lässt sich das System skalieren und in bestehende Plattformen integrieren. Die Softwareumgebung RadRob Viewer bildet alle Messergebnisse in Echtzeit ab und dient als Entwicklungs- und Analysewerkzeug.

Kooperation

Der Radrob Sensor wurde in Kooperation mit der TU Berlin entwickelt.

[1] „researchgate,“ [Online]. Available: https://www.researchgate.net/figure/The-Microsoft-Kinect-3D-Camera-Sensor-System-an-IR-transmitter-3D-Depth-Sensors_fig15_309740491. [Zugriff am 05 03 2021]. [2] P. Boulay und A. Debray, „LiDAR for Automtive and Industrial Applications,“ Yole Developpement, France, 2020. [3] „bosch,“ [Online]. Available: https://www.bosch-mobility-solutions.com/en/products-and-services/passenger-cars-and-light-commercial-vehicles/driver-assistance-systems/automatic-emergency-braking/long-range-radar-sensor/. [Zugriff am 11 03 2021].

Die Winkelauflösung ermöglicht es dem Radar, zwischen nahe beieinander liegenden Objekten zu unterscheiden.