Driftkompensation auf Basis von Besetztheitsgittern (PDF)

Inhaltsangabe:Einleitung:
Die fortschreitende Automatisierung hat eine ganze Reihe von Industrierobotern hervorgebracht. Diese können ohne weitere Hilfe fest vorgegebene Aufgaben erledigen. In der Regel sind sie allerdings noch nicht in der Lage, eigenständige Entscheidungen zu treffen oder auf mehr als triviale Ereignisse zu reagieren. Autonome Roboter hingegen können sich veränderten Gegebenheiten anpassen, da sie auf Basis eingehender Informationen selbständig neue Lösungs-Strategien entwickeln. Damit dies zu einer sinnvollen Tätigkeit führt, muss da System über eine breite Informationsbasis verfügen. Es sind dazu eine Reihe von Problemstellungen zu lösen.
Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Driftkompensation und der Selbstlokalisation, die im Bereich der autonomen mobilen Roboter, neben der Navigation, die zentrale Aufgabenstellung widerspiegelt. Während die Navigation die Planungsebene darstellt, sorgt die Lokalisation für die geeignete Datenbasis. In erstgenannter werden sowohl kostengünstigste Wege für die Zwischenziele geplant als auch für eine elementare Hindernis-Vermeidung gesorgt.
Der Roboter muss zu jedem Zeitpunkt der Planungsphase seine Position wissen, um einen optimalen Pfad generieren zu können. Die Lokalisation wiederum spaltet sich in die beiden Teile der globalen Lokalisation und der Driftkompensation. Letztere geht von einer bekannten Startposition aus, während erstere darauf verzichtet und ohne jegliches Vorwissen die Position ermittelt.
Da im allgemeinen die Startposition des Roboters bekannt ist, beschränkt sich diese Arbeit auf das Problem der Driftkompensation, die beispielsweise durch ein geeignetes Fehlermodell gelöst werden kann. Ein weiterer Ansatz ist die Einbeziehung der jeweiligen Umgebungsdaten. Die Datenerhebung kann dabei durch die verschiedensten Sensoren stattfinden. Die so erhobenen Daten werden mit einem Modell der Umwelt verglichen. Dieses Umweltmodell kann beispielsweise als CAD-Zeichnung vorliegen. Alle genauer vorgestellten Verfahren zur Driftkompensation werden auf einem Roboter des Typs "B21" der Firma "Real World Interface" implementiert und ausführlich getestet, um den direkten Vergleich zu schon existierenden Verfahren herstellen zu können.

Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
I.Einleitung und Grundlagen1
1.Einleitung3
2.Der Forschungsstand7
2.1Topologische Lokalisation7
2.2Umgebungseinteilung in Sektoren8
2.3Positions-Wahrscheinlichkeits-Gitter9
2.4Lokalisation mittels [...]