Suchen

Roboter mit Radar-Sensoren braucht kein GPS

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Autonome Fahrzeuge, Roboter und Maschinen lassen sich künftig über einen Bodenradar-Sensor lokalisieren. Über Mapping- und Matchingverfahren wird eindeutig die Position ermittelt.

Mobile Roboter und andere Fahrzeuge sollen anhand der Radardaten des Untergrunds navigieren. In den Boden ist das Radarbild hineinmontiert, das der am Roboter montierte Radarsensor für die Kartenerstellung aufgenommen hat. Verborgene Strukturen sind im Radarbild zu erkennen.
Mobile Roboter und andere Fahrzeuge sollen anhand der Radardaten des Untergrunds navigieren. In den Boden ist das Radarbild hineinmontiert, das der am Roboter montierte Radarsensor für die Kartenerstellung aufgenommen hat. Verborgene Strukturen sind im Radarbild zu erkennen.
(Bild: IMN/TU Braunschweig)

Die genaue Position von mobilen Robotern, Maschinen oder Autos ist eine wesentliche Funktion bei der Navigation des autonomen Fahrens. Aktuell kommen dazu optische Sensoren oder satellitengestützte Techniken (GNSS) zum Einsatz. Jedoch weisen sie in bestimmten Szenarien besonders im Freien Schwächen in der Genauigkeit und Robustheit auf oder sind auf zusätzliche Informationen angewiesen.

Forscher der Technischen Universität Braunschweig untersuchen gemeinsam mit Industriepartnern einen anderen Ansatz: Mit Bodenradar-Sensoren lässt sich der Boden kartieren und somit genau Ort und Richtung des mobilen Objekts beschreiben. Im Rahmen des Forschungsprojekts LoBaBo erfassen radarbasierte Sensoren und Verfahren ein- bzw. zweidimensional die Struktur des Fahrbahnuntergrundes. Anhand dieser Daten soll eine Kartierung mit ausreichender Auflösung ermöglicht werden. Über geeignete Mapping- und Matching-Verfahren lässt sich eindeutig die Pose (Ort und Orientierung) ermitteln. Mit diesem Verfahren können zukünftig mobile Roboter im Freien ohne zusätzliche Installationen zuverlässig navigieren.

Karten über Mapping erstellen

Mit den Mappingverfahren ist es möglich, Karten aus den geo-referenzierten Bodendaten zu erstellen. Das sogenannte Matchingverfahren verarbeitet Kartendaten und aktuell gemessene Radardaten. Mit dem Matching werden Ort und Orientierung eines Fahrzeugs in Echtzeit mit ausreichender Auflösung und Genauigkeit ermittelt. Wie es von Seiten der TU weiter heißt, haben die Forscher spezielle Algorithmen zur Lokalisierung entlang einer Bahn (1D) und auf einer Fläche (2D) erstellt. Damit wird untersucht, wie die Radardaten vorberechnet werden müssen und welche Algorithmen für die Lokalisierung am besten geeignet sind. Weiter heißt es, dass ein kontinuierlichen und ein diskretes Positionsupdate über die Radartechnik erfolgt.

Das Forschungsprojekt hat laut der TU eine Laufzeit von drei Jahren, begonnen im Februar 2020, und endet im Januar 2023. Gefördert wird es vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit insgesamt 850.000 Euro; die TU Braunschweig erhält davon anteilig rund 350.000 Euro. Partner im Verbundprojekt sind die Firma Götting in Lehrte (LoBaBo-Koordination), die Firma SF Microwave aus Braunschweig, eine Ausgründung aus dem Institut für Hochfrequenztechnik der TU Braunschweig (Abteilung Mikrowellentechnik) und das Institut für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge der TU Braunschweig (Leiter Professor Ludger Frerichs) mit der Arbeitsgruppe Automatisierungs- und Robotersysteme (Arbeitsgruppenleitung Jan Schattenberg).

Lesetipp

(ID:46546945)