Leonardo Beer

Leonardo Beer

Otto-von-Taube-Gymnasium

Titel der Forschungsarbeit: Kamerabasierte Volumenbestimmung im Schüttgutumschlag am Beispiel Radlader

Fakultät: Fakultät für Maschinenwesen

Lehrstuhl: Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik

Betreuung: Maximilian Schoeberl

Abstract der Forschungsarbeit

Seit geraumer Zeit stagniert die Arbeitsproduktivität des deutschen Baugewerbes. Als vornehmlicher Grund wird der geringe Grad der Digitalisierung vermutet. Folglich soll der vermehrte Einsatz von Informationstechnologien der Stagnation entgegenwirken.

In dieser Forschungsarbeit wird der Einsatz von Informationstechnologien bei Baufahrzeugen, primär dem Radlader betrachtet. Radlader werden für den Umschlag von Schüttgütern eingesetzt. Es besteht gegenwärtig kein sinnvoll anwendbares System für die Bestimmung der Volumina der Schüttgüter, zum Zeitpunkt der Verladung.

Daher wird ein kamerabasiertes System für die Bestimmung der Schüttgütvolumina vorgestellt. Ziel in der Entwicklungsphase war die Minimierung der Kosten, bei präziser Volumenbestimmung.
Als Kamera wurde die Kinect V2 eingesetzt. Diese wurde für die Aufnahme von Tiefenbildern der Schaufel, an der Fahrerkabine des Radladers angebracht. Aus den Tiefenbildern wird eine dreidimensionale Punktwolke der Schaufelüberladung generiert. Die Punktwolke wird in einen Polyeder überführt, dessen Volumen addiert mit dem Normalvolumen das mitgeführte Schüttgutvolumen ergibt.

Anhand des Systems bestimmte Volumina, erreichten relativ zu einem Referenzwert bei 6 durchgeführten Messungen eine bereinigte Messabweichungen  2,5%.

Mögliche Ziele weiterführender Systeme, wären das Ermöglichen einer Volumenbestimmung bei Schaufelbefüllung kleiner dem Normalvolumen und die Reduktion der Messungenauigkeit.