Globale Lokalisation mobiler Roboter mit natürlichen Landmarken in dynamischen Umgebungen

Zusammenfassung

Mobile Robotersysteme, die in dynamischen Umgebungen eingesetzt werden, beispielsweise öffentlichen Gebäuden, Museen oder Messen, müssen eine hohe Betriebssicherheit auch unter schwierigsten Bedingungen aufweisen und flexibel auf ihre Umwelt reagieren. Für eine effiziente Planung ist eine grundlegende Voraussetzung die Lokalisation des Roboters in der Einsatzumgebung. Zwei Aspekte sind dabei von Bedeutung: 1) die kontinuierliche Lokalisation im laufenden Betrieb und 2) die initiale Lokalisation nach dem Systemstart oder dem Wiederanlaufen. In diesem Beitrag wird ein Lokalisationsverfahren vorgestellt, das für die globale Lokalisation nach dem Systemstart eingesetzt werden kann. Mit einem abstandsmessenden Laserscanner werden dazu Strukturen von natürlichen Landmarken detektiert und mit einer Landkarte als a priori Wissen verglichen. Eine Startposition oder spezielle Sensorik außer dem Laserscanner ist nicht erforderlich. Als Landmarken werden vorhandene Strukturelemente wie ebene Wände und Ecken, die durch die Einsatzumgebung gebildet werden, verwendet. Eine erste Version des Verfahrens wurde auf dem institutseigenen mobilen Roboter James implementiert und in einer Büroumgebung getestet. Im nächsten Schritt soll der Roboter mit diesem Verfahren in der hochdynamischen Umgebung einer Messe als mobiles Informations- und Besucherführungssystem getestet werden.