GET-Forschungsseminar Abstracts
Positionsbestimmung für autonome mobile Roboter mit Laserscandaten
Henrik Vassmer, GET Lab
Vortrag: Mi. 21.01.2009, 16:30, Raum P 1.4.17
Zusammenfassung:
Eine Aufgabe vieler Robotikanwendungen ist das Erstellen einer Karte. Dabei gilt es eine möglichst detailreiche und ma&sylig;stabsgetreue Abbildung einer zunächst unbekannten Umgebung anzufertigen. Grundvoraussetzung für eine gute Karte ist eine genaue Positionsbestimmung, damit erkannte Freiräume und Hindernisse korrekt in die Karte eintragen werden können. Bestimmen lässt sich die Position zum Beispiel mit sehr bekannten Verfahren basierend auf Odometrie, GPS oder Landmarken, die aber alle gewisse Nachteile mit sich bringen. So liefert die Odometrie nur für relativ kurze Wegstrecken brauchbare Ergebnisse, GPS kann innerhalb von Gebäuden nicht eingesetzt werden und Landmarken müssen zuvor platziert werden. Ein Verfahren, das diese Einschränkungen nicht hat, ist das Scan-Matching. Hier werden Entfernungsmessdaten, zum Beispiel von einem Laserscanner, benutzt, um die Position des Roboters zu berechnen. Dazu werden die Muster von zwei an unterschiedlichen Positionen aufgenommenen Entfernungsmessdaten miteinander verglichen. Ziel ist, eine Verschiebung und Drehung zu finden, so dass sich die Muster maximal überdecken. Der Weg, den der Roboter zwischen den beiden Messpunkten zurückgelegt hat, entspricht genau der gefundenen Verschiebung und die gefundene Drehung der Ausrichtungsänderung des Roboters im Raum. Auf dem Rettungsroboter des GET Labs, dem GETbot, wird für die Positionsbestimmung bereits ein Scan-Matching-Verfahren eingesetzt. Ziel dieser Studienarbeit ist es, die Positionsbestimmung in Punkten wie Genauigkeit, Geschwindigkeit und Robustheit zu verbessern. Dazu soll ein weiteres vielversprechendes Scan-Matching-Verfahren, das sogenannte Polar-Scan-Matching, implementiert und in die vorhandene Softwarearchitektur integriert werden. Anschlie&sylig;end soll dieses neue Verfahren in simulierten und realen Umgebungen getestet sowie mit dem bereits eingesetzten Verfahren verglichen werden. Dabei interessiert im Besonderen, welche Vor- und Nachteile das neue gegenüber dem alten Verfahren hat und in wie weit sich die Positionsbestimmung verbessern lässt.