Ein Beitrag zur Entwicklung von Strategien zur koordinierten Steuerung autonomer mobiler Multirobotersysteme
Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2004
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| Format: | UnknownFormat |
| Sprache: | ger |
| Veröffentlicht: |
2004
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| Online Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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Tag hinzufügen | Zusammenfassung: | Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2004 Literaturverz. S. 111 - 114 Die koordinierte Bewegungssteuerung von Multirobotersystemen ist eine vielschichtige und komplexe Aufgabe, für die in der Literatur unterschiedliche Lösungsansätze beschrieben sind. Oft steht dabei die Kollisionsvermeidung oder Auflösung von Konfliktsituationen an Kreuzungspunkten im Vordergrund. In der vorliegenden Arbeit wird insbesondere eine Strategie vorgestellt, mit der es möglich ist, eine Gruppe von Robotern so zu steuern, dass diese sowohl eine Formation weitestgehend beibehalten als auch mögliche Kollisionen mit Hindernissen vermeiden. Die Strategie umfasst im Wesentlichen die Modellbildung sowie die Missions- und die Verhaltensplanung. Grundlage bildet dabei eine hybride Steuerungsarchitektur, die sich aus einer globalen kartenbasierten Planung und einer lokalen reaktiven Ausführung zusammensetzt. Die Planung erfolgt offline und liefert im Ergebnis eine optimale Route für eine vorgegebene Formation (Missionsplanung). Die Route wird dahingehend erweitert, dass einzelnen Robotern günstige Steuerverhalten vorgeschlagen werden (Verhaltensplanung). Die Aktivierung dieser Steuerverhalten erfolgt dann lokal an zuvor festgelegten Synchronisationspunkten entlang der geplanten Route unter Ausnutzung einer hierarchischen Struktur innerhalb der Gruppe. - Ausgehend von einer geeigneten Modellierung eines solchen Multirobotersystems wird eine konkrete Implementierung dieser Planungsstrategie in allen Schritten vorgestellt. Beginnend mit einer Bildanalyse zur Erstellung einer Karte wird darauf aufbauend ein adaptives Routenplanungsverfahren für die gesamte Formation vorgestellt. Die geplante Route wird im Nachgang analysiert, um der jeweiligen Hindernissituation entsprechend günstige Verhalten für die einzelnen Roboter zu bestimmen. Anhand der Grenzen dieser konkreten Implementierung wird eine alternative Variante abgeleitet, die die Missions- und die Verhaltenplanung integriert. - Schließlich wird eine Experimentalplattform mit Kleinstrobotern beschrieben, die im Verlauf der Arbeit entstanden ist und für Versuche mit Multirobotersystemen geeignet erscheint. Es wird die hardwarseitige Umsetzung dokumentiert und vor allem die dazu geschaffene Steuersoftware erläutert, zu der auch eine Simulationsumgebung gehört. In diesem Zusammenhang wird detailliert auf eine Lösung der globalen kameragestützten Positionsbestimmung für kleine Roboter eingegangen. Dabei wird ein Verfahren vorgeschlagen, das im Gegensatz zur üblichen Farberkennung auf der Basis von Binärbildern arbeitet und Farbinformationen lediglich zur Unterscheidung der Roboter sowie zur Erkennung der Hindernisse nutzt. Die Anwendung von Kamerabildern als Ergänzung der lokalen Sensorik eines Roboters wird schließlich kurz angeschnitten. |
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| Beschreibung: | Parallel als Online-Ausg. erschienen unter der Adresse http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=2300 |
| Beschreibung: | 114 S. Ill., graph. Darst. |