Kort nieuws
Fraunhofer-robot brengt onbekende omgeving zelf in kaart
2 februari 2012
Mobiele robots worden al toegepast als schoonmakers, om inspecties uit te voeren en om bij rampen op zoek te gaan naar overlevenden. Ze hebben echter een belangrijke handicap: in een onbekend gebied kunnen ze niet aan de slag zonder plattegrond. Onderzoekers van het Fraunhofer-instituut hebben een set algoritmes ontwikkeld waarmee robots hun weg kunnen vinden in een omgeving die nog niet in kaart is gebracht.
‘Om onafhankelijk te kunnen navigeren moet een mobiele robot voldoen aan verschillende eisen’, weet Christian Frey, engineer bij het Fraunhofer-instituut voor optronica, systeemtechnologie en beeldverwerking (IOSB) in Karlsruhe. ‘Hij moet zichzelf kunnen lokaliseren in zijn onmiddellijke omgeving, hij moet voortdurend zijn positie herberekenen terwijl hij zich verplaatst en hij moet tegelijkertijd zijn plattegrond aanpassen.’
Via een pak algoritmes is deze Fraunhofer-robot in staat om zonder externe hulp een plattegrond van zijn omgeving te maken.
Om dit te kunnen bereiken, hebben Frey en zijn collega’s een toolbox van algoritmes ontwikkeld die de Fraunhofer-robot op zijn ingebouwde computer kan draaien. De robot hangt verder vol met sensoren zoals odometers die de wielomwentelingen meten, traagheidsmeters die de versnellingen registreren en afstandssensoren die bepalen hoeveel ruimte er is ten opzichte van bijvoorbeeld muren, trappen, bomen en struikgewas. Camera’s en laserscanners leggen de omgeving nog verder vast en assisteren bij het in kaart brengen. De Fraunhofer-software gebruikt al deze input om de precieze locatie van de robot af te leiden en om een plattegrond te genereren die continu kan worden geüpdatet. Fraunhofer noemt het proces simultaneous localization and mapping (Slam).
Frey: ‘We hebben de toolbox modulair gemaakt zodat het eenvoudig is om de algoritmes aan te passen aan een ander robottype of voor specifieke indoor of outdoor toepassingen. Het maakt bijvoorbeeld niet uit welke sensorset-up er wordt gebruikt en of de robot twee of vier wielen heeft. Bovendien is het pakket geschikt voor zowel mobiele robots die helpen bij rampen als stofzuigrobots en automatische grasmaaiers.’