Ein mengenbasierter Ansatz zur kollisionsfreien Navigation mobiler Roboter

Sylvia Horn; Klaus Janschek

doi:10.1515/auto-2015-0090

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Ein mengenbasierter Ansatz zur kollisionsfreien Navigation mobiler Roboter

Dr.-Ing. Sylvia Horn war Mitarbeiterin am Institut für Automatisierungstechnik der TU Dresden. Aktuell ist sie bei der Xenon Automatisierungstechnik GmbH beschäftigt. Die hier vorgestellten Ergebnisse stellen einen Auszug ihrer Dissertation „Ein mengenbasierter Multifusionsansatz zur Navigation mobiler Plattformen mit garantierter Kollisionsfreiheit“ dar.
Xenon Automatisierungstechnik GmbH Dresden
and
Prof. Dr. techn. Klaus Janschek ist Direktor des Instituts für Automatisierungstechnik der Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik an der Technischen Universität Dresden. Die Forschungsschwerpunkte sind: Robotik und Mechatronik, bildgestützte Navigation, modellbasierter Systementwurf und Optomechatronik.
TU Dresden, Institut für Automatisierungstechnik (IfA)

Published/Copyright: February 9, 2016

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From the journal at - Automatisierungstechnik Volume 64 Issue 2

Zusammenfassung

In dem vorliegenden Beitrag wird ein mengenbasierter Ansatz für eine robuste, sichere Lokalisierung und Bewegungsführung mobiler Roboter vorgestellt. Den Kern bildet ein Multifusionsansatz für unbestimmte, betragsbegrenzte (unknown but bounded – UBB) Systemgrößen. Darauf aufbauend werden eine mengenbasierte Bestimmung der Roboterpose und eine zielgerichtete und kollisionsfreie Bewegungsführung nach dem Dynamic-Window-Prinzip zu einem integrierten und konsistenten Navigationskonzept für Umgebungen mit veränderlichen Hindernissen zusammengefügt. Experimentelle Erprobungsergebnisse in einer planaren Büroumgebung zeigen die Leistungseigenschaften des vorgestellten Verfahrens.

Abstract

This paper presents a set-based solution for robust and safe localization and guidance of mobile robots. A multi-fusion approach for unknown, but bounded (UBB) system variables forms the core of the proposed concept. Based on this approach the set-based determination of the robot pose and the goal-oriented and collision-free guidance using the dynamic window principle are merged into an integrated and consistent navigation concept for environments with dynamic obstacles. Experimental results in a planar office environment show the performance of the proposed concept.

Schlagwörter: Mengenbasierte Schätzung; Lokalisierung; Navigation

Keywords: Set-based estimation; localization; dynamic window approach

Über die Autoren

Sylvia Horn

Dr.-Ing. Sylvia Horn war Mitarbeiterin am Institut für Automatisierungstechnik der TU Dresden. Aktuell ist sie bei der Xenon Automatisierungstechnik GmbH beschäftigt. Die hier vorgestellten Ergebnisse stellen einen Auszug ihrer Dissertation „Ein mengenbasierter Multifusionsansatz zur Navigation mobiler Plattformen mit garantierter Kollisionsfreiheit“ dar.

Xenon Automatisierungstechnik GmbH Dresden

Klaus Janschek

Prof. Dr. techn. Klaus Janschek ist Direktor des Instituts für Automatisierungstechnik der Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik an der Technischen Universität Dresden. Die Forschungsschwerpunkte sind: Robotik und Mechatronik, bildgestützte Navigation, modellbasierter Systementwurf und Optomechatronik.

TU Dresden, Institut für Automatisierungstechnik (IfA)

Erhalten: 2015-11-25

Angenommen: 2016-1-7

Online erschienen: 2016-2-9

Erschienen im Druck: 2016-2-28

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https://doi.org/10.1515/auto-2015-0090

Keywords for this article

Set-based estimation; localization; dynamic window approach