Echtzeitfähige Bahnverfolgungsmethoden für autonome mobile Systeme zur Bewegungsführung in dynamisch veränderlichen Umgebungen:
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|---|---|
| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2002
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| Edition: | Als Ms. gedr. |
| Series: | Fortschritt-Berichte VDI
Reihe 8, Meß-, Steuerungs- und Regelungstechnik ; 926 |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
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| ISBN: | 3183926083 |
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|---|---|
| adam_text | FORTSCHRITT-BERICHTE VDI
REIHE 8
MEO-, STEUERUNGS-
UND REGELUNGSTECHNIK
DIPL.-ING. JAN SPARBERT,
DORNSTADT
NR. 926
ECHTZEITFAEHIGE BAHN-
VERFOLGUNGSMETHODEN
FUER AUTONOME MOBILE
SYSTEME ZUR
BEWEGUNGSFUEHRUNG
IN DYNAMISCH VERAENDER-
LICHEN UMGEBUNGEN
VDI VERLAI
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 MOTIVATION FUER DEN EINSATZ VON AUTONOMEN MOBILEN SYSTEMEN 4
2.1 STAND DER FORSCHUNG UND TECHNIK 5
2.2 ANFORDERUNGEN AN MODERNE AUTONOME MOBILE SYSTEME 10
3 ARCHITEKTUR MODERNER AUTONOMER MOBILER SYSTEME 12
3.1 SENSORIK UND SENSORDATENVORVERARBEITUNG 15
3.2 GLOBALE KARTIERUNG UND GLOBALE LOKALISIERUNG 16
3.3 HANDLUNGSPLANUNG 19
3.4 GLOBALE BAHNPLANUNG 20
3.5 LOKALE NAVIGATION 22
3.6 AKTORREGELUNG 24
4 BAHNVERFOLGUNG UND LOKALE NAVIGATION 26
4.1 LOKALE NAVIGATION IN DYNAMISCH VERAENDERLICHEN UMGEBUNGEN 26
4.2 ECHTZEITFAEHIGKEIT DER LOKALEN NAVIGATION 29
5 SENSORDATEN UND DEREN VORVERARBEITUNG 32
5.1 CHARAKTERISIERUNG DER SENSOREN 32
5.2 SENSORDATENFUSION 36
5.3 HINDERNISAUFWEITUNG 43
5.4 SEGMENTIERUNG 48
6 METHODEN ZUR RAUMKLASSIFIKATION 52
6.1 KLASSIFIKATION VON WAENDEN 55
6.2 KLASSIFIKATION VON GAENGEN 59
6.3 KLASSIFIKATION VON TUEREN 61
6.4 KLASSIFIKATION VON ABZWEIGUNGEN 62
6.5 KLASSIFIKATION GREIFBARER GEGENSTAENDE 63
6.6 KLASSIFIKATION SONSTIGER STRUKTUREN 65
6.7 BEWERTUNG DER ZUR RAUMKLASSIFIKATION VERWENDETEN METHODEN 65
6.7.1 BEWERTUNG DER KLASSIFIKATIONSLEISTUNG 66
6.7.2 BEWERTUNG DER ECHTZEITFAEHIGKEIT 66
6.7.3 VERGLEICH MIT EINEM KUENSTLICHEN NEURONALEN KLASSIFIKATOR 67
VI INHALTSVERZEICHNIS
7 METHODEN ZUR BAHNVERFOLGUNG 69
7.1 EXAKTE BAHNVERFOLGUNG 69
7.1.1 VORVERARBEITUNG DER SOLLBAHN 70
7.1.2 RELATIVE LOKALISIERUNG ZUR SOLLBAHN 72
7.1.3 METHODE ZUR EXAKTEN BAHNVERFOLGUNG 73
7.1.4 GENERIERUNG DER STELLSIGNALE UND ERGEBNISSE 76
7.2 GERADEAUSFAHRT 79
7.2.1 METHODE ZUR GERADEAUSFAHRT 79
7.2.2 ERGEBNISSE 80
7.3 SCHNELLE GANGVERFOLGUNG 81
7.3.1 METHODE ZUR GANGVERFOLGUNG 81
7.3.2 GENERIERUNG DER STELLSIGNALE UND ERGEBNISSE 84
7.4 SCHNELLE WANDVERFOLGUNG . 87
7.4.1 METHODE ZUR WANDVERFOLGUNG 87
7.4.2 ERGEBNISSE 88
7.5 KONTURVERFOLGUNG 90
7.5.1 METHODE ZUR KONTURVERFOLGUNG 90
7.5.2 GENERIERUNG DER STELLSIGNALE UND ERGEBNISSE 92
7.6 EXAKTES ANFAHREN VON GREIFBAREN GEGENSTAENDEN UND PERSONENVERFOLGUNG
. . 93
7.6.1 METHODE ZUM EXAKTEN ANFAHREN UND ZUR PERSONENVERFOLGUNG .... 93
7.6.2 GENERIERUNG DER STELLSIGNALE UND ERGEBNISSE 94
7.7 VERFOLGUNG DER SOLLBAHN MIT EINER AUTOMATIK 97
7.7.1 FUNKTIONSBESCHREIBUNG DER AUTOMATIK 97
7.7.2 ERGEBNISSE 98
7.8 BEWERTUNG DER ZUR LOKALEN NAVIGATION VERWENDETEN METHODEN 99
7.8.1 BEWERTUNG DER LEISTUNGSFAEHIGKEIT DER METHODEN 99
7.8.2 BEWERTUNG DER ECHTZEITFAEHIGKEIT DER METHODEN 100
8 IMPLEMENTIERUNG AUF DEM AUTONOMEN MOBILEN ROBOTER B21 101
8.1 SYSTEMBESCHREIBUNG 101
8.1.1 AUFBAU DES MOBILEN ROBOTERS B21 101
8.1.2 SYSTEMARCHITEKTUR 103
8.1.3 SENSORIK 103
8.1.4 AKTORIK 104
8.1.5 RECHNER 104
8.2 RAHMENSOFTWARE SMARTSOFT 105
8.2.1 CLIENT-SERVER-ARCHITEKTUR 106
8.2.2 STANDARDISIERTE KOMMUNIKATION 107
8.2.3 NEBENLAEUFIGE PROZESSE (THREADS) 110
8.2.4 SMARTSOFT-MODULE 112
8.2.5 ZUSAETZLICHE BIBLIOTHEKEN 114
8.2.6 BETRIEBSSYSTEM LINUX 115
8.3 SERVER ZUR BAHNVERFOLGUNG 116
8.3.1 DIENSTE UND KOMMUNIKATIONSSCHNITTSTELLEN 117
8.3.2 NEBENLAEUFIGE PROZESSE 118
8.3.3 MODULARISIERUNG DER FAHRMETHODEN 119
8.3.4 GRAPHISCHE BENUTZERSCHNITTSTELLE 123
INHALTSVERZEICHNIS VII
9 ZUSAMMENFASSUNG 127
ANHANG 130
A TESTUMGEBUNG FUER DIE SENSORIK 130
A.L CHARAKTERISTIK DES LASERSCANNERS 131
A.2 CHARAKTERISTIK DER ULTRASCHALLSENSOREN 132
LITERATURVERZEICHNIS 135
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