Mapix nutzt Xometry zur Herstellung von LiDAR-Kartierungslösungen für Drohnen

Mapix technologies Ltd. bietet Produkte und Lösungen, die es Kunden ermöglichen, hochwertige georeferenzierte LiDAR-Daten (Light Detection and Ranging) zu sammeln, zu verwalten, zu visualisieren, zu analysieren und weiterzugeben, um kommerzielle Entscheidungen und Leistungen zu verbessern. Zu den Branchen, in denen das Unternehmen tätig ist, gehören Vermessung und Kartierung, Forstwirtschaft, Bauingenieurwesen sowie Umwelt- und archäologische Forschung.

Riemersma ist ein technischer Innovator und ein qualifizierter Land- und hydrographischer Vermesser mit 30 Jahren internationaler Erfahrung. Er erzählte uns über die Geschichte und den Prozess hinter dem LiDAR-Kartensystem von Routescene.

Routescenes LiDAR-Mapping-Lösung für Drohnen

Routescene ist eine Marke von Mapix Technologies, die eine Reihe von Produkten zur Kartierung der Welt mithilfe der LiDAR-Technologie anbietet. LiDAR-Sensoren verwenden Laser, um den Abstand vom Sensor zu einem Objekt zu bestimmen. Die Kartierungssysteme sind auf einer Drohne oder einem Fahrzeug montiert und sammeln riesige Mengen an Laserscandaten, bevor sie zu einer Punktwolke nachbearbeitet werden. Die Weiterverarbeitung mit modernsten Algorithmen wandelt diese dann in gewerblich genutzten Informationen um.

Drohnen reagieren sehr empfindlich auf das Gewicht, das sie tragen, da es ihre Leistung und Ausdauer erheblich beeinträchtigt. Der Routescene UAV LidarPod kann an jeder Drohne angebracht werden, die eine Nutzlast von etwa 2,5 kg tragen kann. Die Drohne sollte auch eine Ausdauer von ≥30 Minuten haben, um die Vermessung eines größeren Gebiets auf einmal zu ermöglichen.

Mapix hat außerdem ein Montagesystem entwickelt, das leicht an Drohnen angepasst werden kann, die über eine alternative Möglichkeit zur Montage von Sensoren verfügen. Das System wurde in den letzten 10 Jahren von einer Vielzahl von Fluggeräten getragen, von Starrflügel- und Multikopterdrohnen bis hin zu bemannten Hubschraubern.

Produktdesign und konzeptionelle Herausforderungen

Das Routescene UAV LidarPod-Produkt hat sich seit dem ersten Designkonzept im Jahr 2013 weiterentwickelt. Das ursprüngliche Design stützte sich stark auf Kohlefaser, um ein wasserdichtes Gehäuse zu bieten und dennoch ästhetisch ansprechend zu sein. 

Im Jahr 2021 beschloss das Team, die zweite Version des Produkts zu entwickeln. Dies erforderte ein umfangreiches Redesign, um das Gerät bei der Herstellung viel leichter und einfacher zu montieren und im Feld schneller einzusetzen. Riemersma merkt an, dass es dem Team gelungen ist, beide Designziele zu erreichen. Sie haben auch die GNSS-Antenne und die Funktelemetriekabel vor Blicken verborgen, sodass Benutzer die Antennen nicht mehr zusammenbauen müssen, da jetzt alles vollständig integriert ist. Riemersma erwähnt: “Das Hauptschott wurde aus rot eloxiertem Aluminium gefertigt und ist 50% leichter als zuvor – es sieht toll aus! Es ist erstaunlich, wie dünn und dennoch stark die 2 mm – Wände sind. Das neue Schott ist jetzt ein Merkmal des Designs und nicht mehr unsichtbar.”

Die Drohne ist mit dem Routescene UAV LidarPod © Mapix ausgestattet

Die Drohne ist mit dem Routescene UAV LidarPod © Mapix ausgestattet

Beschaffung von Teilen mit Xometry: 3D-Druck für Kunststoffe, CNC-Bearbeitung für Aluminium

Während des Entwurfsprozesses überprüfte das Mapix-Team die verwendeten Materialien und entschied sich für die Verwendung von 3D-Druck-Kunststoffen neben Aluminium und Kohlefaser. Sie verwenden verschiedene Arten von Kunststoffen, je nachdem, ob sie intern oder extern eingesetzt werden. Äußerlich wollten sie ein Material verwenden, das eine gute mechanische Festigkeit aufweist, aber auch ästhetisch ansprechend ist.

“Wir brauchten einen Herstellungsprozess, der für sehr geringe Stückzahlen relativ billig war, ein Material verwendete, das leicht war und eine Vorlaufzeit von Wochen statt Monaten hatte. Der Entscheidungsprozess führte uns schnell zum 3D-Druck mit Kunststoffen und zur CNC-Bearbeitung von Aluminium. “ teilt Riemersma uns mit. Es wird immer noch viel Kohlefaser für das Design verwendet, da dieses Material ein sehr hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aufweist, was eine Schlüsselanforderung bei der Entwicklung eines Produkts für den Einsatz in einer Drohne ist. 

Es gab zwei Haupttypen von Teilen, die Mapix von Xometry bezogen hat: CNC-gefertigte Aluminiumschotte und hintere Anschlussplatten sowie 3D-gedruckte Teile wie GNSS-Antennenhalterungen, Funktelemetriehalterungen und interne Schottadapteranschlüsse. Diese Teile werden im gesamten System verwendet, um beispielsweise die Hauptkohlefaserschale zu umschließen und ein wasserdichtes Gehäuse zu schaffen, die Hauptkohlefaserschale mit der UAV-Montageplatte zu verbinden und die GNSS-Antennen an den Kohlefaserstangen zu halten.

Eine perfekte Kombination: Die Instant Quoting Engine von Xometry und eine persönliche Note

Während er über seine Erfahrungen mit der Instant Quoting Engine sprach, erwähnt Riemersma, dass er die Website von Xometry gefunden hat, als er im Internet nach einem Lieferanten gesucht hat. Den persönlichen Kontakt mit dem Team zu Beginn der Reise hat dabei sehr geschätzt. “Die Kommunikation mit Xometry ist sehr gut! Es gibt vielleicht das Missverständnis, dass Xometry ein webbasierter Dienst ist, und man deshalb nur sehr wenig menschliche Interaktion erlebt. Dies ist garantiert nicht der Fall: Wir haben einen Account Manager zugewiesen bekommen, der sehr zugänglich und reaktionsschnell ist. “ sagt er.

Riemersma findet die Informationen auf der Xometry-Website von unschätzbarem Wert: “Die Website enthält viele Informationen, die uns bei der Entscheidung über das Verfahren und die Kunststoffe für die Komponenten geholfen haben. In der Vergangenheit haben wir lokale Lieferanten beauftragt, Komponenten herzustellen, aber sie sind einfach nicht in der Lage, sie innerhalb eines angemessenen Zeitrahmens zu liefern“, fügt er hinzu.

Das Mapix-Team hatte mehrere spezifische Anforderungen an die Herstellung von Teilen, wie z. B. Festigkeit, Gewicht und Ästhetik, was dazu beitrug, die Materialauswahl einzugrenzen. Der Herstellungsprozess musste für kleine Stückzahlen geeignet sein, ohne dass Formen eingerichtet werden mussten (da das Team davon ausging, dass sich das Design ändern könnte).

Während der Arbeit am LiDAR-System von Routescene experimentiert das Team häufig mit der Auswahl verschiedener Materialien und Herstellungsverfahren, um den Kostenunterschied festzustellen. Sie betrachten auch die Preisnachlässe, indem sie das Volumen variieren, was für die Finanzplanung hilfreich sein kann, um sicherzustellen, dass sie das richtige Gleichgewicht zwischen der Anzahl der bestellten Komponenten und dem Cashflow finden.

Riemersma teilt mit, dass er die Instant Quoting Engine häufig verwendet hat und er gibt zu, dass es großartig ist, einen sofortigen Preis zu erhalten und dadurch den Entscheidungsprozess zu beschleunigen. Er bemerkt: “Ich werde jetzt ungeduldig, wenn ich warten muss, bis ich ein manuelles Angebot für ein Teil bekomme!“ Die Instant Quoting Engine und selbst die manuelle Angebotserstellung sind so viel effizienter und schlanker als alles, was ich bisher erlebt habe, als unsere lokalen Ingenieurbüros Wochen brauchten, um auf eine Preisanfrage zu antworten.“

Was kommt als Nächstes?

In Zukunft beabsichtigt Mapix Technologies, die Produktion des aktuellen Routescene LidarPod hochzufahren und dieses Produkt in den kommenden Jahren weiterzuentwickeln. Das Team plant auch, ein neues Produkt auf den Markt zu bringen, aber das Design dafür befindet sich in einem sehr frühen Stadium.

Über Mapix 

Mapix Technologies Ltd. sind Experten für LiDAR-Lösungen und Systemintegration in den Bereichen Industrieautomation, autonome Fahrzeuge und Robotik. Das Unternehmen ermöglicht es Kunden, hochwertige georeferenzierte LiDAR-Daten zu sammeln, zu verwalten, zu visualisieren, zu analysieren und gemeinsam zu nutzen, um Geschäftsentscheidungen und -leistungen zu verbessern.
Erfahren Sie mehr über Mapix: https://www.mapix.com/ und ihre Routescene-Produkte E-Mail-Adresse: www.routescene.com/