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gli aiuti la gente, robot del radar 360-Degree funzionano insieme sicuro

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I ricercatori all'istituto di Fraunhofer per fisica dello stato solido applicata (IAF) hanno sviluppato un analizzatore ad alta frequenza del radar che può controllare il suo ambiente in un raggio da 360 gradi, rendente la adatta ad applicazioni della sicurezza dove la gente ed i robot lavorano insieme.

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La connettività aumentante dei sistemi di produzione nelle operazioni «astute» dell'industria 4,0 sta determinando l'interazione fra la gente e le macchine. La tendenza è verso i robot industriali che funzionano senza barriere protettive. Un presupposto per questo livello di co-lavoro è che la gente non deve essere messa in pericolo in qualunque momento.

Attualmente, gli analizzatori di laser sono utilizzati per controllare l'zona pericolosa intorno a macchinario e per fermare la macchina non appena una persona entra nell'area. Tuttavia, i sensori ottici non raggiungono sempre i risultati affidabili nell'ambito del cambiamento delle condizioni di luce. Inoltre non funzionano bene se visibilità di limiti del fumo, della polvere o della nebbia.

I ricercatori di Fraunhofer hanno sviluppato un analizzatore modulare compatto del radar da 360 gradi che supera gli ostacoli affrontati dai sensori ottici. Il radar funziona con le onde millimetriche che sono riflesse dagli oggetti da osservare, quale la gente. I segnali trasmessi e ricevuti sono elaborati e valutati facendo uso degli algoritmi numerici. Sulla base dei calcoli, è possibile determinare la distanza, la posizione e la velocità degli oggetti. Se parecchie unità del radar sono usate, la posizione di un oggetto nella stanza può essere determinata, come può la direzione in cui sta muovendosi.

«Il nostro radar non è messo a fuoco su un punto. Invece, spedisce le onde millimetriche in una forma del club. A differenza di un analizzatore di laser, i segnali sono riflessi anche quando la visibilità è ostruita da un oggetto,» spiega lo scienziato Christian Zech di IAF.

L'analizzatore di laser può misurare attendibilmente la distanza e la posizione di una persona dell'obiettivo-un, per solo istanza se l'obiettivo sta funzionando in una linea di mira sgombra. Tuttavia, un radar dai 360 gradi di IAF può penetrare otticamente il materiale opaco, che i mezzi possono identificare un impiegato anche se ci sono scatole, pareti del cartone o altri ostacoli nel modo.

Il radar precedentemente sviluppato dell'onda di millimetro basato sull'esame dei sistemi sopra guida d'onda-è ingombrante e costoso. L'analizzatore di IAF ha un diametro di soltanto 20 cm e un'altezza di 70 cm. Il modulo ad alta frequenza, che conta su tecnologia dei semiconduttori dell'arsenuro di gallio dell'indio, è non più grande di una piattaforma delle carte ed è situato nella base dell'analizzatore.

Oltre all'unità di elaborazione di segnale, il sistema completo comprende un'antenna di ricezione e di trasmissione con una lente dielettrica. Uno specchio di auto-tornitura affigguto ad un angolo di 45 gradi devia le onde millimetriche, le guida e valuta l'intera stanza. Grazie all'uso di un'antenna dielettrica, l'angolo dell'apertura possono essere selezionati liberamente in moda da potere individuare facilmente gli oggetti vicini piccoli come centimetro nella dimensione come grandi superfici che sono lontano. La gamma del sistema di operazione dipende dall'applicazione e può spettare a diverse centinaia metri.