TU Ilmenau Humbold Bau

Projektdaten



Konzeption und Implementierung der Datenverarbeitung für ein Multi-Sensorsystem zur robusten 3D­Umgebungswahrnehmung und Navigation mobiler Roboter


Hochschule
TU Ilmenau
Fakultät/Einrichtung
Elektrotechnik und Informationstechnik
Förderkategorie
Bund
Zeitraum
2019 - 2022
Drittmittelgeber
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Bewilligungssumme, Auftragssumme
315.822,00 €

Abstract:

Mobile Roboter müssen unter allen in der Praxis auftretenden Umständen sich orientieren und kollisionsfrei navigieren können. Der technologische Schlüssel dafür liegt in der vollständigen 3D­Umgebungswahrnehmung auch unter erschwerten Bedingungen auf Basis einer kosteneffizienten, hochauflösenden, redundanten (und somit fehlerrobusten) Sensortechnik einschließlich digitaler Echtzeitverarbeitung der Messdaten. Zur Umgebungserfassung kommen dabei insbesondere Time-of-flight Kameras und UWB (ultrabreitband) Radare zur Anwendung. Der Bewegungszustand des Roboters wird mittels lnertial-Sensorik und Hodometer erfasst. Das FUSICUM-Vorhaben zielt auf die funktional sichere, hochauflösende 3D-Erfassung der Umgebung für autonome mobile Roboter insbesondere in unbekannten Terrain ab, die völlig neuartige Robotikanwendungen für eine Vielzahl neuer vollautomatischer Robotikdienste ermöglicht. Im Teilvorhaben der Technischen Universität steht dabei eine Methodenentwicklung im Vordergrund, die es dem Roboter erlaubt, anhand der Sensordaten die Objekte in seiner Umgebung zu klassifizieren und zu lokalisieren. Diese Informationen werden dazu benutzt, um Kollisionen mit beweglichen Objekten (z.B. Personen oder Fahrzeuge) oder statischen Konstruktionselementen (Bauwerksteile, Einrichtungsgegenstände etc.) zu vermeiden. Gleichzeitig wird anhand der relativen Lage der statischen Konstruktionselemente zur momentanen Roboterposition schrittweise eine Karte erstellt, die es dem Roboter ermöglicht, Objekte in einem bereits „erkundeten" Areal zielsicher anzufahren. Eine inhärente, selbstlernende Rekonfigurierbarkeit sorgt dabei für Flexibilität, Fehlertoleranz und situationsabhängige Sensornutzung.
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