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Autonome Navigation vierbeiniger Roboter für Bauwerksinspektionen
Citation Link: https://doi.org/10.15480/882.13500
Publikationstyp
Conference Paper
Date Issued
2024-09-18
Sprache
German
TORE-DOI
Start Page
171
End Page
178
Citation
35. Forum Bauinformatik, fbi 2024: 171-178
Contribution to Conference
Publisher
Technische Universität Hamburg, Institut für Digitales und Autonomes Bauen
Peer Reviewed
true
Robotersysteme werden für automatisierte Inspektionen von Infrastrukturbauwerken eingesetzt, um die Inspektionsgenauigkeit zu erhöhen und die betriebliche Effizienz zu verbessern. Vierbeinige Roboter verfügen über ausgefeilte Fortbewegungstechniken, die eine große Stabilität, Manövrierfähigkeit und Anpassungsfähigkeit in komplexen bzw. schwierig zugänglichen Gebäuden ermöglichen. Für den zuverlässigen autonomen Betrieb von vierbeinigen Robotern sind robuste Navigations- und Regelungssysteme erforderlich, die jedoch mit zunehmender Komplexität der Bauwerke nicht optimal funktionieren oder die von vierbeinigen Robotern gebotene Flexibilität nicht
ausnutzen. Um den autonomen Betrieb von vierbeinigen Robotern zu erleichtern, wird in diesem Beitrag ein Framework zur Bewegungsplanung vorgestellt, der aus einem sampling-basierten globalen Planungsansatz, den Batch Informed Trees*, und dem lokalen Planungs- und Regelungsansatz Timed Elastic Band besteht. Das vorgeschlagene Framework beinhaltet zusätzlich den Cartographer-Algorithmus zur Lokalisierung, der einen erfolgreichen autonomen Betrieb und die Navigation in Innenräumen ermöglicht. Das Framework wird auf vierbeinigen Robotern unter Verwendung einer verteilten Softwarearchitektur eingesetzt, die die Planung und Ausführung von Inspektionsaufgaben mit Hilfe einer Basisstation und autonomen Navigationsfunktionen in Echtzeit auf den mobilen Robotern ermöglicht. Zur Validierung des Frameworks werden Inspektionsmissionen in einer Büroumgebung mit Hindernissen geplant und ausgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass das Framework robuste Echtzeit-Hindernisvermeidungsfunktionen bereitstellt und eine zuverlässige Pfadplanung und Lokalisierung mit geringer Latenzzeit ermöglicht.
ausnutzen. Um den autonomen Betrieb von vierbeinigen Robotern zu erleichtern, wird in diesem Beitrag ein Framework zur Bewegungsplanung vorgestellt, der aus einem sampling-basierten globalen Planungsansatz, den Batch Informed Trees*, und dem lokalen Planungs- und Regelungsansatz Timed Elastic Band besteht. Das vorgeschlagene Framework beinhaltet zusätzlich den Cartographer-Algorithmus zur Lokalisierung, der einen erfolgreichen autonomen Betrieb und die Navigation in Innenräumen ermöglicht. Das Framework wird auf vierbeinigen Robotern unter Verwendung einer verteilten Softwarearchitektur eingesetzt, die die Planung und Ausführung von Inspektionsaufgaben mit Hilfe einer Basisstation und autonomen Navigationsfunktionen in Echtzeit auf den mobilen Robotern ermöglicht. Zur Validierung des Frameworks werden Inspektionsmissionen in einer Büroumgebung mit Hindernissen geplant und ausgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass das Framework robuste Echtzeit-Hindernisvermeidungsfunktionen bereitstellt und eine zuverlässige Pfadplanung und Lokalisierung mit geringer Latenzzeit ermöglicht.
Subjects
autonome Navigation
Bewegungsplanung
Inspektionsplanung
Simultaneous Localization and Mapping (SLAM)
Vierbeinige Roboter
DDC Class
629: Other Branches
624: Civil Engineering, Environmental Engineering
620: Engineering
Publication version
publishedVersion
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Name
Autonome Navigation vierbeiniger Roboter für Bauwerksinspektionen.pdf
Type
Main Article
Size
361.23 KB
Format
Adobe PDF