Umgebungswahrnehmung, Selbstlokalisation und Navigation mit einem mobilen Roboter:
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| Published: |
Aachen
Shaker
2001
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
1.1
AUTONOME
MOBILE
SYSTEME
.
1
1.2
ZIELSETZUNG
.
3
1.3
SYSTEMAUFBAU
.
4
1.4
GLIEDERUNG
DER
ARBEIT
.
6
2
ROBOTERSENSOREN
UND
SENSORMODELLE
9
2.1
GRUNDLAGEN
DER
MODELLIERUNG
.
11
2.2
ODOMETRIE
.
14
2.2.1
POLARE
MODELLIERUNG
.
14
2.2.2
POSITIONS
UND
ORIENTIERUNGSTRACKING
MIT
DEM
POLAREN
MODELL
.
16
2.2.3
INTEGRATION
VON
ODOMETRIEDATEN
.
17
2.2.4
KARTESISCHE
MODELLIERUNG
.
18
2.3
KOMPASS
.
22
2.3.1
KALIBRIERUNG
.
22
2.3.2
MODELLIERUNG
.
22
2.4
ULTRASCHALLSENSOR
.
23
2.4.1
KALIBRIERUNG
.
23
2.4.2
MODELLIERUNG
VON
MESSABWEICHUNGEN
.
23
2.4.3
ULTRASCHALLBASIERTE
MODELLIERUNG
DER
UMWELT
.
28
2.5
LASERSCANNER
.
29
2.5.1
VORVERARBEITUNG
VON
LASERSCANS
.
30
2.5.2
MODELLIERUNG
VON
MESSABWEICHUNGEN
.
30
2.5.3
LASERSCANNERBASIERTE
MODELLIERUNG
DER
UMWELT
.
31
2.6
INFRAROTSENSOR
.
32
2.6.1
KALIBRIERUNG
.
32
2.6.2
ANWENDUNG
.
33
2.7
SEKUNDAERE
INFORMATIONSQUELLEN
.
33
2.7.1
VERFAHRENSUEBERSICHT
.
33
2.7.2
KORRELATIONSFUNKTION
ALS
WAHRSCHEINLICHKEITSVERTEILUNG
.
35
2.7.3
RELATIVE
POLARE
GITTERKARTENKORRELATION
.
36
2.7.4
GLOBALE
KARTESISCHE
KORRELATION
.
36
2.7.5
BESCHLEUNIGUNG
DER
GLOBALEN
KARTENKORRELATION
.
37
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
2.8
VERWANDTE
ARBEITEN
.
40
2.9
ZUSAMMENFASSUNG
.
43
3
INTERPRETATION
VON
SENSORDATEN:
UMWELTMODELLIERUNG
UND
LOKALISATION
45
3.1
UEBERSICHT
DER
INTERPRETATIONSMODELLE
.
45
3.2
ABSCHAETZUNG
DER
TATSAECHLICHEN
MESSGROESSE
.
46
3.2.1
INTEGRATION
UND
FUSION
.
46
3.2.2
ENTSCHEIDUNGSKRITERIUM
UND
RISIKOABSCHAETZUNG
.
47
3.3
LOKALISATION
.
48
3.3.1
POSITIONS
UND
ORIENTIERUNGSTRACKING
IN
POLAREN
KOORDINATEN
.
48
3.3.2
LOKALISATION
IN
ABSOLUTEN
KARTESISCHEN
KOORDINATEN
.
49
3.4
UMWELTMODELLIERUNG
MIT
GITTERKARTEN
.
51
3.4.1
DEFINITION
.
51
3.4.2
DATENINTEGRATION
.
53
3.4.3
GITTERKARTENFUSION
.
56
3.5
TOPOLOGISCHE
UMWELTMODELLIERUNG
.
57
3.5.1
VORONOI-DIAGRAMM
.
57
3.5.2
TOPOLOGISCHES
MODELL
.
58
3.6
VERWANDTE
ARBEITEN
.
60
3.7
ZUSAMMENFASSUNG
.
62
4
NAVIGATION
65
4.1
BAHNREGELUNG
UND
HINDERNISVERMEIDUNG
.
65
4.1.1
SYNCHRONANTRIEBS-KINEMATIK
.
65
4.1.2
DIFFERENTIALANTRIEBS-KINEMATIK
.
66
4.1.3
REGELUNG
DES
ROBOTERS
ENTLANG
EINER
VORGEGEBENEN
TRAJEKTORIE
.
67
4.1.4
KORRIDORFOLGEN
UND
HINDERNISVERMEIDUNG
.
70
4.1.5
FILTERUNG
.
72
4.1.6
STEUERUNG
DER
TRANSLATIONSGESCHWINDIGKEIT
.
73
4.1.7
BEWAELTIGUNG
VON
SACKGASSEN
.
73
4.1.8
SICHERE
FAHRT
IN
EINER
INDOOR-UMGEBUNG
.
74
4.2
GLOBALE
BAHNPLANUNG
.
76
4.2.1
LOKALE
ZIELSTEUERUNG
.
81
4.2.2
DER
VIRTUELLE
BEWEGUNGSKORRIDOR
.
81
4.2.3
INTEGRATION
DER
REALEN
UND
VIRTUELLEN
UMGEBUNGEN
.
83
4.3
VERWANDTE
ARBEITEN
.
84
4.4
ZUSAMMENFASSUNG
.
85
5
HIGH-LEVEL
STEUERUNG
DES
ROBOTERS
87
5.1
UMGEBUNGSEXPLORATION
.
87
5.2
SCHNITTSTELLE
ZUR
ROBOTERSTEUERUNG
.
88
5.3
SIMULATIONSUMGEBUNG
.
90
5.4
VERWANDTE
ARBEITEN
.
91
INHALTSVERZEICHNIS
IX
5.5
ZUSAMMENFASSUNG
.
92
6
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
93
LITERATURVERZEICHNIS
96 |
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