Autonome Mobile Roboter


Hier soll untersucht werden, wie man intelligente Systeme mobil (fahrbar) und autonom machen kann. Vom Gesichtspunkt der Rechnerarchitektur sind besonders die Randbedingungen (geringer Platzbedarf, Batteriebetrieb, unsichere Funkstrecken, beschränkte Sensorik) zu beachten. Interessant ist die Frage, wie man trotz dieser Beschränkungen eine Hardware- und Software-Systemarchitektur erstellt, die es erlaubt, daß der mobile Roboter sich lernfähig selbständig in ihrer Umgebung zurechtfindet (Navigation), Karten der Umgebung aufbaut, Personen und Dinge erkennen kann und möglichst intelligent mit Benutzern interagiert.
Basisplattform der Forschungen ist zunächst ein mobiler Roboter B21 der Fa. Real World Interface (RWI) mit Stereo-Kamerasystem, Ultraschall-, Infrarot- und taktilen Sensoren sowie einem Laser-Entfernungsmesser.
Für die Erkennung von Objekten und Personen sollen konventionelle Bildverarbeitungsalgorithmen und neuronale Netze kombiniert eingesetzt werden, für Optimierungsaufgaben kann offline EvA verwendet werden. Die entwickelte Software setzt dabei auf der Basissoftware BeeSoft von RWI auf.

Anbei einige Bilder von Robin:

Robin frontal und seitlich: Man erkennt die Pan-tilt-Unit mit Stereo-Kamerasystem, die Funk-Ethernet-Antenne und das weiße Kompaß-Modul. Die schmalen Vordertüren im linken Bild öffnen sich später für den Greifarm (noch nicht eingebaut).

Robin frontal Robin seitlich

Robin von oben: Die Pan-Tilt-Unit ist schwer zu erkennen. Die großen roten Knöpfe hinten sind Notaus-Knöpfe, die bunten benutzerdefinierbare Schalter.

Robin von oben

Robin besitzt 2 Doppelprozessor-Pentium/133Mhz PCs unter Linux. Der rechte PC ist mit zwei Framegrabbern ausgestattet und soll vorwiegend die Bildverarbeitung durchführen, der linke ist für die Fahrsteuerung, Navigation und Planung zuständig. Die Basis selbst besitzt einen MC68332 Mikrokontroller für die Low-Level Regelung der Fahrkommandos, der über eine serielle Schnittstelle angesprochen wird.

Robin kann sich aus dem Stand in jede Richtung bewegen, wobei der Synchronantrieb alle vier Räder gleichzeitig in die gleiche Richtung dreht. Synchron mit den Rädern wird auch das Oberteil gedreht, während die Basis immer die gleiche Orientierung behält. Die 4 Batterien mit 1500 Wh Leistung können den Roboter ca. 6 Stunden lang fahren lassen.

Robin's Basis (Synchro-Drive)



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Letzte Änderung: Wed Jul 23 09:49:35 MST 1997