Es sieht ein bisschen surreal aus, wenn man einen Pfeil auf die High-Tech-Dartscheibe der TU Wien schießt: Lautlos und rasend schnell flitzt die Scheibe der Wand entlang, gleichzeitig rotiert sie auch noch – und zwar so, dass der Pfeil die Dartscheibe exakt am gewünschten Punkt trifft. Man muss es bloß schaffen, den Pfeil grob in den richtigen Bereich der Wand zu schießen – schon erzielt man auf vorprogrammierbare Weise ein Ergebnis, bei dem selbst die absolute Dart-Weltelite neidisch wird.

Ermöglicht wird das durch ein innovatives System aus Seilzügen, Bilderkennung und hochpräziser Steuerung. Mehrere Kameras erfassen die Flugbahn des Pfeils, innerhalb von Mikrosekunden wird berechnet, wo der Pfeil auftreffen wird und wie sich die Scheibe bewegen muss, um ihn genau an der richtigen Stelle zu fangen. Präzisions-Seilzüge, gesteuert von einem ausgeklügelten mathematischen Modell, dirigieren die Scheibe an den richtigen Ort – und das alles in etwa 250 Millisekunden.

Neuartiger Seilroboter

„Dart ist ein ausgezeichneter Anwendungsfall, um die Leistungsfähigkeit unserer neuentwickelten Seilroboter zu demonstrieren“, sagt Prof. Andreas Kugi vom Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik der TU Wien. Georg Feiler, Michael Schwegel und Ulrich Knechtelsdorfer, drei Mitarbeiter aus Kugis Team, sind die Hauptverantwortlichen für die Dartscheibe und ihre ausgeklügelte Steuerung. „Der Seilroboter ermöglicht hochdynamische Bewegungen – insbesondere auch Rotationen, was bei bisherigen Designs nur mit großem konstruktivem Mehraufwand möglich ist“, erklärt Kugi.

Im Video (siehe unten) wird die Präzision der neuen Technologie unter Beweis gestellt: Drei unterschiedliche Personen treffen fünfzehnmal hintereinander die Triple-20 – das gelingt auch den weltweit führenden Top-Profis kaum. (Die Triple-20 ist das wertvollste Feld beim Dart – im Gegensatz etwa zum Bogenschießen, wo man genau die Mitte treffen möchte.)

Flexible Seile statt starrer Stäbe

„Mit starren Verbindungen wäre das viel aufwändiger als mit den leichten flexiblen Seilen“, sagt Andreas Kugi. Sein Team musste erst aufwändige mathematische Analysen durchführen, wie die hochdynamische Steuerung der Dartscheibe mit Seilzügen möglichst rasch und präzise gelingt – und dieses mathematische Modell musste dann mit Bilderkennung kombiniert und in einem realen Gerät umgesetzt werden.

„Was mir besonders gut gefällt: Unsere Dartscheibe zeigt, dass man durch die heutigen Möglichkeiten der Automatisierung die Prozesse ganz neu denken kann - warum präzise werfen, wenn man auch die Scheibe präzise positionieren kann?“, sagt Andreas Kugi. „Wenn man mit ein bisschen Kreativität an solche Aufgaben herangeht, dann lassen sich erstaunliche technologische Lösungen umsetzen, die man anfangs vielleicht kaum für möglich gehalten hätte.“

Kontakt

Prof. Andreas Kugi 
Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik
Technische Universität Wien 
+43 1 58801 37614 
kugi@acin.tuwien.ac.at

Aussender
Dr. Florian Aigner
Technische Universität Wien
PR und Marketing
Resselgasse 3, 1040 Wien
florian.aigner@tuwien.ac.at