KoSiNuS: Entwicklung zentraler Komponenten und Sicherheitsarchitekturen für die Nutzung in autonomen mobilen Arbeitsmaschinen und Systemen

Sichere Perzeption für mobile Maschinen

Ein zentraler Baustein für die sichere und effiziente Nutzung autonomer mobiler Maschinen wie Agrarroboter oder Baumaschinen ist die Zuverlässigkeit ihrer Wahrnehmungssysteme. Aktuell gibt es nur wenige Zulieferer für die benötigten Technologien, da diese oft nur als Konzepte in der Wissenschaft, als unzugängliche Lösungen bei großen Internetkonzernen oder als spezifische Komponenten in der Automobilindustrie existieren. Die Übertragbarkeit, Zugänglichkeit und Wirtschaftlichkeit solcher Lösungen für den Bereich der mobilen Arbeitsmaschinen ist für mittelständische Firmen oftmals nicht gegeben. 

Hier setzt das Projekt KoSiNuS an. Gemeinsam entwickeln sächsische Zulieferfirmen und das Fraunhofer IVI zentrale Komponenten und Sicherheitsarchitekturen, die speziell für den Einsatz in autonomen mobilen Arbeitsmaschinen ausgelegt sind. Ziel ist es, Schlüsseltechnologien wie Umfeld- und Personenerkennung, robuste Rechen- und Bildverarbeitungshardware sowie modulare Autonomiesteuerungs-Software so abzusichern, dass sie auch in anspruchsvollen Umgebungen zuverlässig funktionieren.

Ein besonderer Fokus liegt auf der sicheren Nutzung von Künstlicher Intelligenz und Maschinellem Lernen in der Umfelderkennung – also auf der Frage, wie KI-basierte Systeme auch unter unsicheren Bedingungen verlässlich und nachvollziehbar Entscheidungen treffen können.

Langfristig soll aus KoSiNuS ein Netzwerk regionaler Zulieferer entstehen, das Hersteller von Land- und Baumaschinen mit sicheren und praxisgerechten Lösungen für autonome Systeme unterstützt.

Schaubild KoSiNuS
© Fraunhofer IVI
Rollen der Partner im Projekt KoSiNuS.

Teilprojekt 1

In Teilprojekt 1 wird die prinzipielle Machbarkeit der zu erforschenden Komponenten sichergestellt und der Lösungsraum hierfür eingegrenzt . Ziel ist ein Proof-of-Concept für alle Komponenten.

Teilprojekt 2

Teilprojekt 2 dient der prototypischen Entwicklung der Komponenten und deren Erprobung im Verbund. Im Fokus der Forschungsarbeiten stehen:

  • die Bildverarbeitungshardware,
  • grundlegende Softwaremodule zur ML/KI-basierten Sensordatenverarbeitung,
  • ein Safety-Framework für GPU/TPU-basierte Standardhardware,
  • das Autonomiesteuerungs-Framework sowie
  • das modulare Sicherheitsframework.

Die entwickelten Technologien der Projektpartner werden im Vorhaben KoSiNuS so konzipiert, dass eine Verwertung in angrenzenden Gebieten wie mobilen Baumaschinen, mobilen Tagebaumaschinen oder anderen mobilen Maschinen für den Außenbereich direkt möglich wird. 

Das Konsortium

Das KoSiNuS-Konsortium bei der Kick-off-Veranstaltung am Fraunhofer IVI
© Fraunhofer IVI
Das KoSiNuS-Konsortium bei der Kick-off-Veranstaltung am Fraunhofer IVI.

Im Projekt KoSiNuS trifft angewandte Forschung auf eine breite Expertise aus sächsischen Zulieferfirmen. Zu den Projektpartnern gehören:

  • Hydrive Engineering GmbH 
  • SIListra Systems GmbH
  • Grünspecht Vision Labs GmbH
  • FusionSystems GmbH
  • Fraunhofer IVI