Serviceroboter MOBOT-IV
(Prototyp)
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Autonome mobile Roboter
Ziel des seit Mitte der 80er Jahre laufenden MOBOT-Projektes war die Entwicklung eines autonomen mobilen Roboters, der eine zunächst unbekannte Einsatzumgebung erkundet, um darin anschließend zielgerichtete Aktionen selbständig ohne zentrale Leiteinrichtungen oder spezielle Markierungen (Landmarken) durchzuführen. Anwendungsbereiche dieser Technologie liegen vor allem im Dienstleistungsbereich, z.B. Bodenreinigung, Transport, Überwachung. Der Aspekt der Autonomie beinhaltet einen beträchtlichen Flexibilitätsvorteil gegenüber dem Einsatz herkömmlicher spurgebundener Fahrzeuge (Fahrerlose Transportsysteme - FTS) oder halbautonomer Systeme, die eine detaillierte Beschreibung der Einsatzumgebung benötigen.
Ein autonomer mobiler Roboter 'erlernt' die Charakteristika der Einsatzumgebung selbständig und paßt sich dynamisch Veränderungen an. Der Roboter plant abhängig von der gestellten Aufgabe eigenständig seinen, weicht unerwartet auftretenden Hindernissen aus und berechnet alternative Fahrwege, falls das aktuelle Ziel nicht auf dem geplanten Weg zu erreichen ist. Besondere Herausforderungen bei der Entwicklung solcher Systeme sind Methoden zur robusten Sensordatenverarbeitung, Selbstlokalisation & Weltmodellierung und geeignete Strategien zur Exploration und Navigation.
Mit der Realisierung des Testfahrzeugs MOBOT-IV, das in Verwaltungs- und Bürogebäuden, Krankenhäusern, Sporthallen, Produktionsbereichen usw. eingesetzt werden kann, wurde mittlerweile das Projektziel erreicht.
Aufbauend auf dem MOBOT-Projekt beschäftigt sich ein neues Projekt der Arbeitsgruppe (CAROL) mit der Entwicklung eines Roboters, der durch die Anwendung adaptiver, lernender Verfahren und den Einsatz von Bildverarbeitungssystemen zusätzliche Anwendungsgebiete erschließen und ein maximales Maß an Fehlertoleranz erreichen soll.
MOBOT-IV
MOBOT-IV ist die prototypische Realisierung eines autonomen mobilen Roboters für den Einsatz in Gebäudeumgebungen.
Zur Wahrnehmung seiner Umwelt verwendet MOBOT-IV in der vorgestellten Konfiguration zwei Lasersensoren, die dem Roboter Informationen über Hindernisse und die Struktur der Umgebung vermitteln (siehe Technischen Überblick).
Die zur Erfüllung seiner Aufgaben notwendige Intelligenz befindet sich on-board, d.h. die gesamte Sensordatenverarbeitung und alle Entscheidungsprozesse finden direkt auf dem Roboter statt. Dies wird durch ein verteiltes Programmsystem auf einer VMEbus - Parallelrechnerarchitektur realisiert.
Folgende Einzelaufgaben werden in Echtzeit bewältigt (siehe Implementierungsdetails):
Nach einer eigenständig durchgeführten Explorationsfahrt, in der MOBOT-IV seine Einsatzumgebung kennenlernt, verfügt der Roboter über ein Umgebungsmodell, das ihm die Planung von Bahnen zu vorgegebenen Zielpunkten erlaubt. Durch die Komponente zur Selbstlokalisation kennt der Roboter jederzeit seine eigene Position und ist deshalb dazu in der Lage, Ziele (Dockingstationen, Produktionsstationen, Lager, etc) zentimetergenau anzufahren. Hindernisse auf der geplanten Bahn zu einem Ziel werden dabei sicher umgangen.
Für nähere Informationen siehe Technical Reports und Fotos von MOBOT-IV
Letzte Änderung: 18.08.97, Joachim Weber
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