Kinect-Sensor entschärft gefährliche Arbeitsabläufe

Die Kinect-Technik erkennt die Bewegung und die Körperhaltung einer Person im Raum und überträgt sie auf einen Avatar in einer virtuellen Umgebung. So wie sich ein Spieler intuitiv in den Szenen eines Computerspiels bewegt, können Techniker mit Kinect auch Bewegungsabläufe an Arbeitsplätzen durchspielen.

Siemens Industry bietet in seiner Product Lifecycle Management Software bereits Schnittstellen zu Systemen an, die die Bewegung von Personen exakt vermessen.

Weil diese Lösungen oft aufwändig sind, hat Siemens jetzt auf Basis des Kinect-Sensors eine einfacher zu bedienende Version mit geringerer Präzision entwickelt. Die neue Lösung macht das Verfahren damit für andere Industrieanwendungen zugänglich, wie die Planung gefährlicher Arbeiten.

Heute werden Systeme zur digitalen Erfassung von Bewegungsabläufen nur von wenigen Großindustrien genutzt. Autobauer zum Beispiel optimieren damit die Ergonomie von Montagearbeitsplätzen oder die Gestaltung des Fahrzeuginnenraums.

Mit Hilfe mehrerer Kameras, elektromagnetischer Sensoren oder Ganzkörperanzügen werden Bewegungen von Personen, die spezielle Markierungspunkte am Körper tragen, millimetergenau vermessen. Die Technik ist aufwändig und nur von geschultem Personal zu bedienen.

Um ein einfacheres System auf Basis von Kinect zu entwickeln, mussten die Siemens-Ingenieure die Daten entsprechend aufbereiten. Der Kinect-Sensor erkennt zwar Bewegungen, vermisst sie aber nicht genau. Die Entwickler verwenden deshalb Bibliotheken mit Simulationsmodellen für typische Bewegungsabläufe und verbinden diese mit den Informationen aus dem Kinect-Sensor.

Als erste Anwendung entstand eine Lösung zur Planung von Versorgungs- und Wartungsarbeiten in Kernkraftwerken in den USA. Sie dient zur Umsetzung des ALARA-Prinzips, also dem Erreichen der niedrigstmöglichen Belastung (ALARA = As Low As Reasonably Achievable). Techniker oder Planer bedienen das Simulationsprogramm mit dem Kinect-Sensor und führen in einer virtuellen Umgebung bestimmte Arbeiten aus.

In der Realität sind diese Räume radioaktiver Strahlung ausgesetzt. Das Programm berechnet die Strahlungsdosis, die der virtuelle Techniker abbekommt. Das System hilft, die einzelnen Arbeitsschritte und die Gestaltung des Arbeitsplatzes zu variieren, bis die geringste mögliche Belastung erreicht ist. Ähnlich ließen sich mit dem System auch Arbeiten in chemisch belasteten Umgebungen planen oder traditionelle Ergonomieuntersuchungen ausführen. (IN 2013.07.3)