Volume 53, Issue 2 - 2

To increase the autonomy of a vision guided walking robot, perception must be controlled such that the humanoid is provided with sufficient information about its environment. This article outlines a modular task-specific and situation-dependent gaze control scheme which selects an optimal view direction allowing the goal-oriented acquisition of the relevant information. The basic idea of the approach rests upon maximization of the predicted visual information content of a view situation. For information management, a hybrid Extended Kalman Filter is proposed considering the peculiarities of legged locomotion. Specific view direction evaluation strategies for obstacle avoidance and self-localization tasks are formulated. For dealing with these conflicting objectives a decision strategy for situation-dependent view direction selection based on Utility Theory is presented. Several references to related published work on simulative validation and real-world experiments with different robot platforms are given. The results demonstrate the relevance and practicality of the proposed gaze control approach in the framework of a system for vision-guided humanoid walking.

In diesem Artikel wird ein Navigationssystem vorgestellt, das den Einsatz von mobilen Servicerobotern in natürlichen Umgebungen außerhalb von Gebäuden ermöglicht. Erreicht wurde dieses Ziel durch die erfolgreiche Kombination von Umgebungsdaten eines 3D-Laserscanners mit 2D-Navigationsalgorithmen zur Kartengenerierung, Lokalisation und Wegeplanung. Speziell mit dem hier vorgestellten PixelSLAM-Algorithmus ist der Roboter in der Lage, so genannte farbige 2D-Karten zu generieren, in denen Messpunkte mit verschiedenen Attributen versehen werden können. Auf diese Weise kann die selbst generierte Karte gleichzeitig für unterschiedliche Navigationsaufgaben wie die Lokalisation oder die kollisionsfreie Wegeplanung genutzt werden. Die Funktionalität dieses Ansatzes wird anhand verschiedener experimenteller Ergebnisse demonstriert.

Direkt-Methanol-Brennstoffzellen (DMFC) werden als eine interessante Alternative für die mobile Energieversorgung im unteren Leistungsbereich betrachtet. In diesem Beitrag wird eine Möglichkeit aufgezeigt, die auftretenden dynamischen Effekte der DMFC unter systemtheoretischen Gesichtspunkten zu untersuchen. Die am Institut für Chemische Verfahrenstechnik der TU Clausthal entwickelte Beschreibung durch partielle Differentialgleichungen und Randwertaufgaben wird hierfür mittels der Methode der gewichteten Reste, einer Diskretisierungsmethode zur Lösung von Randwertaufgaben, in ein Zustandsraummodell überführt. Dieses Modell der DMFC gestattet eine Optimierung bezüglich des dynamischen Systemverhaltens durch die Verwendung regelungstechnischer Standardverfahren.

Dieser Beitrag beschreibt die Entwicklung einer simultanen Regelung von Ladedruck und Abgasrückführrate für Nutzfahrzeug-Dieselmotoren [9]. Für die Regelung wird ein modellgestütztes prädiktives Verfahren eingesetzt. Im Rahmen des von der Europäischen Gemeinschaft geförderten Projektes “ATECS” (Advanced Truck Engine Control System) wurden als Entwicklungsumgebung nichtlineare Simulationsmodelle eines 12 Liter und eines 6 Liter Motors unter Matlab/Simulink ® erstellt [7;13]. Diese Arbeiten wurden am Institut für Regelungstechnik (IRT) der RWTH Aachen in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen (VKA) der RWTH Aachen durchgeführt. Nach der Entwicklung und Erprobung in der Simulation wurde die Regelung in Zusammenarbeit mit dem VKA und der FEV Motorentechnik dort an einem 6 Liter Nutzfahrzeugmotor umgesetzt [4]. Die mit der Regelung erzielten transienten Emissionen wurden in zulassungsrelevanten Testzyklen ermittelt.

In Form einer Übersicht werden unterschiedliche Vermessungsstrategien (Identifikationsmethoden) von Verbrennungsmotoren vorgestellt, die gegenüber den klassischen Rastermethoden eine wesentliche Verkürzung der Messzeit erzielen. Das Ziel der Vermessung ist die Modellbildung für die Offline-Optimierung von Steuerkennfeldern des stark nichtlinearen Systems Verbrennungsmotor mit mehreren Ein- und Ausgangsgrößen. Es werden stationäre und dynamische Vermessungs- sowie Modellbildungsmethoden vorgestellt.