GET-Forschungsseminar Abstracts

Erstellung von global konsistenten Karten für autonome mobile Roboter durch Erkennen und Schließen von Schleifen

Anton Mais, GET Lab

Vortrag: Mi. 9. November 2011, 16:30, Raum P 1.4.17

Zusammenfassung:

Zur Orientierung eines Roboters in einer unbekannten Umgebung spielt die Erstellung von präzisen Karten mit Hilfe von Sensoren eine wesentliche Rolle. Diesbezüglich wurden in der Vergangenheit unterschiedlichste Lösungen entwickelt, die sich unter der Bezeichnung Simultaneous Localization and Mapping oder kurz SLAM wiederfinden. Eine der Herausforderungen ist hier das sogenannte Loop Closing Problem: Auch wenn SLAM-Verfahren Ungenauigkeiten und Fehler in Messungen, wie z.B. durch den Schlupf der Räder bei der Odometriemessung, berücksichtigen, summieren sich diese Fehler über die Zeit auf. Dies führt dazu, dass bereits besuchte Gebiete und damit gefahrene Schleifen nicht immer als solche erkannt werden können. Gerade Schleifen bieten aber die Möglichkeit, Karten- und Positionsdaten zu korrigieren, den Gesamtfehler zu beschränken und eine global konsistente Karte zu berechnen.

Ziel dieser Arbeit war es ein robustes Loop Closing Verfahren für den Rettungsroboter GETbot nutzbar zu machen. Dabei mussten Rahmenbedingungen wie Kartendarstellung, Geschwindigkeit, Einfluss auf Explorationsverfahren und die zur Verfügung stehende Hardware berücksichtigt werden. Im ersten Schritt galt es daher aus den möglichen Lösungsansätzen den für den Einsatz auf dem GETbot geeignetsten auszuwählen. Das ausgewählte Verfahren wurde in C++ implementiert und in die GETbot-Software integriert. Die abschließenden Tests erfolgten in der Simulationsumgebung SIMORE und unter realen Bedingungen.