@inproceedings{BagheriSchleupenDahmannetal.2016, author = {Bagheri, Mohsen and Schleupen, Josef and Dahmann, Peter and Kallweit, Stephan}, title = {Kletternde Wartungsplattform f{\"u}r die wetterunabh{\"a}ngige Instandhaltung von Rotorbl{\"a}ttern an Windenergieanlagen - SMART}, series = {AKIDA 2016 Aachener Kolloquium f{\"u}r Instandhaltung, Diagnose und Anlagen{\"u}berwachung (AKIDA) am 15. und 16.11.2016, Technologiezentrum Aachen}, booktitle = {AKIDA 2016 Aachener Kolloquium f{\"u}r Instandhaltung, Diagnose und Anlagen{\"u}berwachung (AKIDA) am 15. und 16.11.2016, Technologiezentrum Aachen}, pages = {21 Folien}, year = {2016}, abstract = {In Deutschland liegt der Anteil der Windkraft an der Gesamtstromerzeugung bei 13,3\% mit mehr als 25.000 installierten Windenergieanlagen (WEA). Weltweit erf{\"a}hrt die Windbranche ein rasantes Wachstum. Indien und China berichten eine j{\"a}hrliche Wachstumsrate an Neuinstallationen von 45\%. Die Technologie zur Erzeugung elektrischer Energie aus Windkraft ist noch vergleichsweise jung. Durch die weltweit steigende Anzahl an Windenergieanlagen w{\"a}chst zunehmend der Bedarf an innovativen Wartungsl{\"o}sungen. Komponenten wie Generator oder Getriebe sind inzwischen weitestgehend ausgereift. Der Fokus richtet sich zunehmend auf die wesentliche Kernkomponente - die Rotorbl{\"a}tter. Industriekletterer inspizieren die Rotorbl{\"a}tter oder T{\"u}rme i.d.R. in einem zwei Jahres Rhythmus. Sie werden zunehmend durch Seilarbeitsb{\"u}hnen unterst{\"u}tzt. F{\"u}r gr{\"o}ßere Reparaturen kommen Kr{\"a}ne zum Einsatz, mit denen das Rotorblatt f{\"u}r die Instandhaltung demontiert wird. Die Standardinspektion besteht aus Sicht- und Klopfpr{\"u}fung der Rotorblattoberfl{\"a}che und ist nur bei sehr ruhiger Wetterlage durchf{\"u}hrbar. Seit September 2014 wird das Forschungsprojekt SMART (Scanning, Monitoring, Analysis, Repair and Transportation), Entwicklung einer Wartungsplattform f{\"u}r WEA, vom BMWi gef{\"o}rdert. Das Konsortium besteht aus zwei Firmen und der Fachhochschule Aachen. Die SMART-Anlage klettert reibschl{\"u}ssig am Turm der WEA mittels speziellen Kettenfahrwerken (Abbildung) auf- und abw{\"a}rts. Ein ringf{\"o}rmiges Spannsystems, basierend auf dem Konzept der „N{\"u}rnberger"-Schere, erzeugt die erforderliche Anpresskraft f{\"u}r den Kletterprozess. Wettergesch{\"u}tzte Arbeitskabinen erm{\"o}glichen die ganzj{\"a}hrige Instandhaltung von Rotorbl{\"a}ttern und ebenso T{\"u}rmen. Dadurch k{\"o}nnen Wartungsarbeiten auf 24 Stunden am Tag ausgeweitet werden. Der kombinierte Einsatz (Sensorfusion) bildgebender Messtechnik wie Thermografie, Ultraschall, und Terahertz in der Arbeitskabine kann die Dokumentation, Effizienz und Qualit{\"a}t der Instandhaltungsarbeiten erheblich verbessern. Langfristiges Ziel von SMART ist ein Condition Monitoring f{\"u}r Rotorbl{\"a}tter und T{\"u}rme auf Basis digitalisierter dreidimensionaler Volumenscans. Der kooperative Einsatz mit UAVs erweitert die Instandhaltungsstrategie. UAVs erm{\"o}glichen die schnelle, kosteng{\"u}nstige globale optische Inspektion von Rotorblattoberfl{\"a}chen zur Detektion potentieller Fehlstellen. Der „Proof-of-Concept" Meilenstein wurde mit der Demonstration eines funktionsf{\"a}higen Modells im Dezember 2015 erfolgreich abgeschlossen.}, language = {de} } @incollection{KallweitGottschalkWalenta2016, author = {Kallweit, Stephan and Gottschalk, Michael and Walenta, Robert}, title = {ROS based safety concept for collaborative robots in industrial applications}, series = {Advances in robot design and intelligent control : proceedings of the 24th International Conference on Robotics in Alpe-Adria-Danube Region (RAAD). (Advances in intelligent systems and computing ; 371)}, booktitle = {Advances in robot design and intelligent control : proceedings of the 24th International Conference on Robotics in Alpe-Adria-Danube Region (RAAD). (Advances in intelligent systems and computing ; 371)}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, organization = {International Conference on Robotics in Alpe-Adria-Danube Region <24, 2015, Bucharest>}, isbn = {978-3-319-21289-0 (Print) ; 978-3-319-21290-6 (E-Book)}, doi = {10.1007/978-3-319-21290-6_3}, pages = {27 -- 35}, year = {2016}, abstract = {The production and assembly of customized products increases the demand for flexible automation systems. One approach is to remove the safety fences that separate human and industrial robot to combine their skills. This collaboration possesses a certain risk for the human co-worker, leading to numerous safety concepts to protect him. The human needs to be monitored and tracked by a safety system using different sensors. The proposed system consists of a RGBD camera for surveillance of the common working area, an array of optical distance sensors to compensate shadowing effects of the RGBD camera and a laser range finder to detect the co-worker when approaching the work cell. The software for collision detection, path planning, robot control and predicting the behaviour of the co-worker is based on the Robot Operating System (ROS). A first prototype of the work cell shows that with advanced algorithms from the field of mobile robotics a very flexible safety concept can be realized: the robot not simply stops its movement when detecting a collision, but plans and executes an alternative path around the obstacle.}, language = {en} } @inproceedings{KallweitSchleupenDahmannetal.2016, author = {Kallweit, Stephan and Schleupen, Josef and Dahmann, Peter and Bagheri, Mohsen and Engemann, Heiko}, title = {Entwicklung eines Kletterroboters zur Diagnose und Instandsetzung von Windenergieanlagen (SMART)}, series = {Automatisierung im Fokus von Industrie 4.0 : Tagungsband AALE 2016 ; 13. Fachkonferenz, L{\"u}beck}, booktitle = {Automatisierung im Fokus von Industrie 4.0 : Tagungsband AALE 2016 ; 13. Fachkonferenz, L{\"u}beck}, publisher = {DIV Deutscher Industrieverlag GmbH}, address = {M{\"u}nchen}, isbn = {978-3-8356-7312-0}, pages = {207 -- 212}, year = {2016}, language = {de} } @inproceedings{KleineKallweitMichauxetal.2016, author = {Kleine, Harald and Kallweit, Stephan and Michaux, Frank and Havermann, Marc and Olivier, Herbert}, title = {PIV Measurement of Shock Wave Diffraction}, series = {18th International Symposium on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics, 2016, Lissabon}, booktitle = {18th International Symposium on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics, 2016, Lissabon}, pages = {1 -- 14}, year = {2016}, language = {en} } @inproceedings{NakagawaKallweitMichauxetal.2016, author = {Nakagawa, Masaki and Kallweit, Stephan and Michaux, Frank and Hojo, Teppei}, title = {Typical Velocity Fields and Vortical Structures around a Formula One Car, based on Experimental Investigations using Particle Image Velocimetry}, series = {SAE International Journal of Passenger Cars - Mechanical Systems}, booktitle = {SAE International Journal of Passenger Cars - Mechanical Systems}, issn = {1946-4002}, doi = {10.4271/2016-01-1611}, pages = {18 S.}, year = {2016}, language = {en} } @inproceedings{SchleupenEngemannBagherietal.2016, author = {Schleupen, Josef and Engemann, Heiko and Bagheri, Mohsen and Kallweit, Stephan}, title = {The potential of SMART climbing robot combined with a weatherproof cabin for rotor blade maintenance}, series = {17th European Conference on Composite Materials - ECCM, Munich, Germany}, booktitle = {17th European Conference on Composite Materials - ECCM, Munich, Germany}, pages = {1 -- 8}, year = {2016}, language = {en} }