Analyse und Optimierung von Parametersets für Bewegungsregelungsverfahren für mobile Service-Roboter in dynamischer Umgebung

Kittmann et al. 2015

Zusammenfassung

Das Fraunhofer IPA beschäftigt sich unter anderem schwerpunktmäßig mit Forschung im Bereich der Servicerobotik. Ziel dieser Arbeiten ist die Konzeption und prototypische Realisierung von zukünftigen Robotern für den Alltag zu Hause, in öffentlichen Geschäftsräumen oder in Kaufhäusern. Eine wesentliche Herausforderung dabei ist es, Flexibilität, Robustheit und Einsatzmöglichkeiten von mobilen Robotern erheblich zu steigern. Die Forschungsplattform Care-O-bot® (www.care-o-bot.de) stellt einen Haushaltsassistenten dar, an dem eine Vielzahl von Aktoren und Sensoren, aber auch verschiedene Technologien aus Navigation, Manipulation und sensorischer Wahrnehmung eingesetzt werden. Auf dem Roboter kommt das Open Source Roboter-Betriebssystem ROS (www.ros.org) zum Einsatz. Zur Navigation des Roboters in beengten Umgebungen wird ein Pfadplanungsalgorithmus und ein Bahnregelungsalgorithmus eingesetzt, welche in Kombination auf die Anforderungen der Umgebung reagieren können. Damit die Bahnregelung ihre volle Leistungsfähigkeit ausschöpfen kann, muss der Algorithmus zur Regelung richtig gewählt werden, und die Regelungsparameter optimal eingestellt werden. Im Rahmen der Arbeit wurde ein neues Navigationssetup für die Bewegungsregelung gefunden, welche zuvor im Livebetrieb analysierte Probleme lösen kann. Dieses Setup besteht aus den zwei Punkten

  • (a) ein neues Regelungsverfahren,
  • (b) ein neues Konfigurationsset.

Anschließend wurde das Navigationssetup in einer dynamischen Simulation überprüft und seine Qualität mithilfe von Bewertungskriterien quantitativ ermittelt.

Marcel Albus
Marcel Albus
Research Engineer

My research interests include robotics, mathematical optimization and machine learning.

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