Zukunft Imaging - Die „Augen“ der Roboter

Der Boom im Roboter-Geschäft beflügelt die Imagingbranche. Damit innovative Roboter ihre Arbeit zuverlässig verrichten können, brauchen sie intelligente Kameras, Displays und Bildalgorithmen.

Von Drohnen hören wir längst nicht nur, wenn spektakuläre Aufnahmen aus der Vogelperspektive geschossen werden, um beispielsweise an alten Bauten wie dem Kölner Dom Baumängel aufzuspüren. Das hat einen guten Grund: Die autonom fliegenden Mini-Helikopter sind vehement auf dem Vormarsch und können auch Dinge, die man nicht so ganz erwarten würde. Zum Beispiel Kaffee an den Schreibtisch bringen oder so gut tanzen, dass sie es sogar schon an den Broadway geschafft haben. Im Cirque du Soleil Musical „Paramour“ umschweben 20 fliegende Lampenschirme synchron die Künstler auf der Bühne. Die Quadcopter wurden vom Züricher Startup Verity Designs eigens entwickelt und manövrieren elegant mit speziellen Abstandssensoren und Kameras.

Auch als Service-Kraft können Roboter sich zu einer Hauptattraktion mausern. Im Robotic Hotel im japanischen Nagasaki zum Beispiel werden Gäste bereits von einer lebensecht wirkenden Roboter-Rezeptionistin empfangen, die fürs Einchecken und den Small Talk zuständig ist. Ein autonomer Gepäckwagen bringt Koffer und Taschen in das richtige Zimmer. Das Hotel spart nach eigenen Angaben Personalkosten und freut sich über das große Publikumsinteresse an seinen elektronischen Mitarbeitern.

Robotik-Markt wächst rasant

Das Geschäft mit Service-Robotern beschert der Branche generell riesige Sprünge. Allein der Absatz für professionelle Anwendungen ist 2015 laut Robotik-Weltverband IFR um 25 Prozent in die Höhe geschnellt – mit Medizin, Landwirtschaft und Logistik als Top-Bereiche. Zunehmend sind aber auch privat genutzte Roboter äußerst gefragt, die als unermüdliche Haushaltshelfer oder technische Unterhaltungskünstler ins Haus geholt werden. Bis 2019 sollen weltweit 31 Millionen Haushalts- und 11 Millionen Entertainment-Roboter verkauft werden.

Den mit Abstand größten Anteil im weltweit boomenden Robotik-Markt machen Industrieroboter aus. Bis 2020 wächst die Fabrikautomatisierung laut MarketsAndMarkets jährlich um 6,7 Prozent auf mehr als 202 Milliarden US-Dollar. Dazu zählen neben Industrierobotern auch industrielle Bildgebungssysteme für maschinelles Sehen.

Seit 2010 verbucht der Robotik-Weltverband IFR ein Rekordjahr nach dem anderen. Die deutsche Robotik- und Automationsbranche hat laut VDMA im Zeitraum von 2009 bis 2015 ihr Umsatzvolumen auf knapp 12,2 Milliarden Euro verdoppelt.

Imagingtechnologie ist entscheidend

Der Vormarsch der Roboter sorgt auch in der Imagingbranche für Aufwind. Viele smarte und automatisierte Lösungen sind ohne bildgebende Verfahren überhaupt nicht möglich. Hochwertige 3D-Kameras, Bildalgorithmen und Displays sorgen dafür, dass Industrie-, Service-, Forschungs- oder Haushaltsroboter ihre Aufgaben erfüllen können.

Als „Augen“ von Smart Factories, autonomer Fahrzeuge oder intelligenter Roboter, die Seite an Seite mit Menschen arbeiten, verspricht Imagingtechnologie ein Milliardenmarkt zu werden. Allein in Nordamerika verbucht der Smart-Kamera-Markt nach Zahlen der Association for Advancing Automation (A3) jährliche Zuwachsraten von vier Prozent und ist im ersten Halbjahr 2016 auf 157 Millionen US-Dollar angewachsen.

Smarte Kamerasysteme für Robotik, Medizin und Fahrzeuge

Die Analysten von MarketsandMarkets gehen davon aus, dass der weltweite Bildverarbeitungsmarkt sich bis 2020 von rund acht Milliarden Dollar (2015) auf 12,5 Milliarden vergrößert. Haupteinsatzgebiete der Bildverarbeitung sind gemäß Framos Marktstudie 2016 Produktionsautomatisierung und Robotik, gefolgt von Medizintechnik und Verkehrsanwendungen. Vor allem aber auch der nicht-industrielle Bereich berge starke Wachstumschancen – insbesondere auf dem europäischen Markt.

Getrieben durch Digitalisierung, Automation in der Fabrik der Zukunft und dem Einsatz der visuellen Messtechnik in Wissenschaft, Überwachung und Unterhaltung geben in der Framos Marktstudie 2016 praktische alle der befragten Hersteller und neun von zehn Anwendern an, in den nächsten zwei Jahren neue bildverarbeitungsbasierte Systeme einzuführen oder vorhandene Systeme modernisieren zu wollen.

Bei optischer Messtechnik ist nach Prognosen von Transparency Market Research bis zum Jahre 2021 mit einem Anstieg von 920 Millionen (2014) auf weltweit 1,5 Milliarden US-Dollar zu rechnen. Und der globale 3D-Imagingmarkt soll laut MarketsandMarkets bis 2020 auf 16,6 Milliarden US-Dollar zulegen.

Autonome Fahrzeuge sollen Bilder vom Mond liefern

Kameras und intelligente Bildverarbeitung also kommt beispielsweise in Autos für smarte Fahrerassistenzsysteme und autonomes Fahren zum Einsatz. Zur Überwachung von Grenzen werden Kameradrohnen eingesetzt. Roboter sollen helfen, Verschüttete zu bergen oder unter Wasser Öle und Gifte aufspüren.

Medizinische Eingriffe werden mit kamerabestückten Sonden durchgeführt, mithilfe von Kameratechnologie können Operationen sogar aus der Ferne von Expertenteams vorgenommen werden – etwa in schwer zugänglichen Gebieten. Geforscht wird mit bildgebenden Verfahren, um bessere Einblicke zum Beispiel in die Blutgefäße des Gehirns zu gewinnen.

Und neuartige 3D-Kamerasysteme sollen Roboter künftig noch fähiger machen, daran wird vielerorts gearbeitet, beispielsweise auch am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme in Dresden. Nach oben sind keine Grenzen gesetzt. Weltweit werkeln Teams an solarbetriebenen Robotererautos, die – unterstützt von Hightech-Kameras – auf dem Mond umherfahren und von dort HD-Videobilder zur Erde schicken können. Spätstens 2018 soll es soweit sein.

Links:

http://www.ifr.org/
http://www.ifr.org/news/ifr-press-release/service-robotics-835/
http://www.marketsandmarkets.com/
http://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/machine-vision-systems-market-963.html
http://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/3d-imaging-market-998.html
https://robotik.vdma.org/
http://www.a3automate.org/
http://imaging.framos.com/marktstudie/

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