Erfassung und Auswertung von raum-zeitlichen Daten mit einem mobilen Roboter

Der Inhalt der vorliegenden Arbeit befasst sich mit der Erfassung und Auswertung von raum-zeitlichen Daten mit einem mobilen Roboter. Als räumlicher Wahrnehmungssensor wird ein rotierender Laserscanner eingesetzt, der in gleichweit entfernten Abstandspositionen die Umgebung erfasst. Die Position der Aufnahme bestimmen lokale und globale Sensoren. Das Ziel der Arbeit ist, ein räumliches Modell vom Campusgelände des Fraunhofer-Instituts Schloss Birlinghoven zu erstellen. Zum aneinander fügen der Einzelaufnahmen wird der 6D-SLAM-Algorithmus eingesetzt, der die Scans in allen sechs Freiheitsgeraden registriert. Als Hinweis, in welcher Art und Weise nacheinander folgende Aufnahmen in Beziehung stehen, dient die Position des Roboters. Um diese möglichst genau anzugeben, wird die Positionsangabe von Odometrie und GPS mit einem Erweiterten-Kalman-Filter fusioniert. Dabei wurde für die Filtermodellierung ein abstraktes Filtermodell benutzt. Des Weiteren müssen die Aufnahmen von Reduktions- und Glättungsfiltern behandelt werden, um möglichst viele nicht zuordenbare Punkte zu eliminieren. Mit der im Rahmen der Bachelorarbeit vorgestellten Nachbearbeitung der Daten, war es möglich, eine Stecke von über 600m global konsistent zu kartieren. Weiterhin konnte eine ausreichend genaue Positionsschätzung mittels Sensordatenfusion erzielt werden, um aufgrund dessen die Registrierung zu ermöglichen.