Guidance-Navigation-Control System zur 3D-Exploration von ausgedehnten Objekten mit Multi-Roboter-Systemen

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Contributors

Abstract

Das Erfassen, Verarbeiten und Weitergeben von räumlichen Informationen kann mit bisherigen Verfahren insbesondere in unbekannten großflächigen Umgebungen sehr zeit- und kostenintensiv sein. Der Einsatz von unbemannten Flugrobotern als mobile Trägerplattform für eine Vielzahl von Sensoren bietet hier großes Potenzial. Der entscheidende Vorteil von Flugrobotern ist dabei der schnelle und einfache Zugang zu Standorten, die für Menschen und an den Boden gebundene Technik nur mit hohem Aufwand zu erreichen sind. Ziel des Projektes ADFEX (Adaptive Föderative 3D-Exploration mit Multi-Roboter-Systemen) ist die Entwicklung von Schlüssel­funktionen und Schlüsseltechnologien für den teilautonomen Betrieb eines luftgestützten Multi-Roboter-Systems zur 3D-Exploration von ausdehnten Objekten. Der inter­disziplinäre Ansatz zielt auf eine intuitive Bedienbarkeit, einen hohen Autonomiegrad, sowie hohe Qualität, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit ab und wird in Zusammen­arbeit mit verschiedenen Instituten der Technischen Universität Dresden verwirklicht.
Vorgestellt wird das Projekt ADFEX, bei dem die Schadensüberwachung an Brückenbauwerken mit einer Flotte aus Octocoptern realisiert wird, und dessen Guidance, Navigation & Control Architektur. Der Anwender gibt dem System aus mehreren Robotern über ein Bedienterminal notwendige Randbedingungen vor (z.B. der zulässige Flugbereich). Damit stehen nur beschränkt a priori Informationen für die teilautonome Exploration zur Verfügung. Die Flugroboter müssen daher in der Lage sein die eigene Umgebung in einer Karte zu erfassen und damit zu navigieren (SLAM), statische und dynamische Hindernisse zu erkennen sowie geeignete Pfade zu planen und abzufliegen, um einerseits jegliche Kollisionen zu vermeiden und andererseits in möglichst kurzer Zeit Sensordaten mit hoher Qualität zu sammeln.

Details

Original languageGerman
Title of host publicationDeutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2014
Publication statusPublished - Sept 2014
Peer-reviewedYes