ISBN 9783868539387

978-3-86853-938-7, Reihe Robotik und Automation

Daniel Lecking
Lokalisationsverfahren autonomer mobiler Systeme mittels 2D- und 3D-Umgebungsmodellen im industriellen Umfeld auf der Basis einer 3D-Umgebungserfassung

155 Seiten, Dissertation Universität Hannover (2011), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

In dieser Arbeit werden drei neue Verfahren zur Lokalisation autonomer mobiler Systeme in industriellen Umgebungen vorgestellt. Im industriellen Umfeld ist es von großer Bedeutung, dass sich die autonomen mobilen Systeme zuverlässig in einer Arbeitsumgebung lokalisieren, die sich fortlaufend verändert.

Der überwiegende Teil der bisher vorgestellten Lokalisationsverfahren erfordern eine Modifizierung der Umgebung und basieren auf einer zweidimensionalen Umgebungserfassung. Der Einsatzbereich dieser Verfahren beschränkt sich dadurch auf Umgebungen, die kaum Änderungen unterliegen. Flexiblere Verfahren basieren auf einer dreidimensionalen Umgebungserfassung. Erste Ansätze der Lokalisation im industriellen Umfeld mit einer dreidimensionalen Umgebungserfassung lassen sich jedoch nur in strukturell einfachen Umgebungen einsetzen.

Die Lokalisationsverfahren dieser Arbeit ermöglichen die Lokalisation in industriellen Umgebungen auch unter schwierigen strukturellen Bedingungen, ohne dass die Umgebung modifiziert werden muss. Es werden drei Lokalisationsverfahren vorgestellt. Dies sind die Sektorlokalisation, die Gewichtungslokalisation und die 3D- Umgebungsmodelllokalisation. Alle drei Verfahren setzen eine 3D- Umgebungserfassung voraus und verwenden die Deckenstrukturen der industriellen Umgebungen. Diese Deckenstrukturen werden bei der Sektorlokalisation und Gewichtungslokalisation als 2D-Umgebungsmodelle mit geometrischen Primitiven modelliert und bilden somit nur einen Teilbereich der Strukturen ab. Anders bei der 3D-Umgebungsmodelllokalisation; hier werden die Deckenstrukturen vollständig durch ein 3D-Umgebungsmodell mit geometrischen Primitiven modelliert.

Die Sektorlokalisation befindet sich bereits in der realen Industrieumgebung im Einsatz. Die Gewichtungslokalisation und die 3D-Umgebungsmodelllokalisation bedürfen noch weiterer experimenteller Untersuchungen, bevor auch sie zur Anwendung kommen.