Zusammenfassung
Auch wenn Roboter, ungeachtet ihrer Mobilität, im alltäglichen Leben noch eine untergeordnete Rolle spielen, so werden zahlreiche Aufgaben, die hohe Präzision und Schnelligkeit erfordern, schon längst von ihnen übernommen. Jedoch werden immer neue Anwendungsgebiete von ihnen erschlossen, ob in Form von autonomen Robotern zur Erkundung sehr tiefer Meeresregionen, Fahrerassistenzsystemen für Fahrzeuge oder unbemannten Drohnen. Mit jeder neuen Anwendung werden neue Anforderungen, nicht nur an Hardware wie Sensorik und Aktorik, sondern ebenso an Wahrnehmungs- und Navigationsalgorithmen, gestellt. Aber besonders dann, wenn schwierige Umgebungsbedingungen die Wahrnehmung bekannter Strukturen erschweren, müssen robuste Navigationsmethoden aus unsicheren Sensormessungen und einer Vielzahl von möglichen Roboterbewegungen die passendste Aktion auswählen, um den Roboter sicher und zielgerichtet zu bewegen. Dieser Artikel soll die verschiedenartigen Navigationsparadigmen und deren Realisierungen auf echten mobilen Robotern aufzeigen, sowie die Gründe hinter der gewählten Realisierung herausarbeiten. Den Schluss soll ein Ausblick auf mögliche zukünftige Entwicklungen im Bereich der Navigation mobiler Roboter bilden.
Abstract
While robots, mobile or not, do not yet play an important role in everyday life, countless tasks that demand high precision and speed have been conquered by them. But their application domains get larger and larger, be it in form of autonomous robots able to discover deep sea regions, driver-assistance-systems in cars or unmanned drones in the sky. With every new application new requirements must be met, not only in terms of hardware like sensors or actors, but also with respect to perception- and navigation algorithms. Especially when harsh environments aggravate perception, robust navigation methods are required, that can cope with uncertain sensor measurements and select those robot motions out of many, which yield a safe and goal oriented behaviour. This paper attempts to showcase different navigation paradigms and their realizations on real mobile robots, as well as the reasons behind choosing a certain realization. The paper closes with an outlook towards possible future developments in the area of mobile robot navigation.
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