Situationsabhängige Einsatzplanung kooperierender aktiver Sensoren auf einem mobilen Robotersystem

Kurzfassung

Der vorliegende Arbeit beschreibt ein Multisensorsystem für ein mobiles Roboterfahrzeug. Die Information der Sensorik dient verschiedenen Zwecken. Ein rechtzeitiges Erkennen von Hindernissen im Bewegungsbereich erhöht die Sicherheit und Effizienz des Einsatzes. Ungenaue Fahrbewegungen werden anhand von beobachteten Objekten und Objektstrukturen, deren Position bekannt sind, korrigiert. Um sich Veränderungen der Einsatzumgebung anzupassen, wird ein geometrisches Umweltmodell kontinuierlich aktualisiert. Die Beschreibung und die Position bekannter Hindernisse werden direkt korrigiert, während ein neues Hindernis mit Hilfe eines auf Wahrscheinlichkeitsgittern basierenden Ansatzes zur Datenfusion kartographiert wird, bis eine ausreichend genaue Beschreibung des Objektes vorliegt.

Ultraschallsensoren und ein Stereo-Sichtsystem werden übergreifend für die kooperative Bearbeitung der beschriebenen Aufgaben eingesetzt. Beide Sensorsysteme bieten Steuerparameter, die es ermöglichen, gezielt Information in Abhängigkeit von der jeweiligen Situation und Aufgabe aufzunehmen. Beschrieben wird ein programmierbares Ultraschallsystem, bei dem Sensoren sowohl als isolierte Sende/Empfangseinrichtung als auch im Stereo-Verfahren eingesetzt werden. Das mit einer Echtzeit-Bildverarbeitung gekoppelte Stereo-Sichtsystem ist mit 8 motorisch verstellbaren optischen und mechanischen Freiheitsgraden ausgestattet.

Der Einsatz der Sensorik wird dynamisch geplant. Dieser Prozeß hat zur Aufgabe, die Aktionen der Sensorik und des Fahrzeuges selbst in Abhängigkeit von der Kapazität der verwendeten Sensorik und den aufgenommenen Umweltdaten zu bestimmen. Durch diese dynamische Abhängigkeit zwischen Aktion und Wahrnehmung wird eine flexiblere Interaktion des Fahrzeuges mit dessen Umgebung erreicht