Forschungsthemen
[DA] Konzeption und Implementierung eines Frameworks für adaptive SLAM-Alogorithmen
Der HomeTurtle ist ein System zum autonomen Transport von Gegenständen in häuslichen Umgebungen, das aus drei Teilsystemen besteht. Einer mobilen Anwendung zur Interaktion, einem autonomen Roboter als Transportsystem und einem intelligenten Schrank zur Aufbewahrung und zur Verfügungsstellung von Gegenständen. Der Roboter navigiert aktuell mit einer statischen Karte und ist von der korrekten Ausführung der Motoransteuerungen abhängig. Da eine statische Karte in der Regel nicht vorliegt und die Ansteuerung der Motoren immer einem Fehler unterliegt, ist das Fahrverhalten des Roboters aktuell sehr instabil. Dies soll durch die Verwendung des SLAM-Verfahrens verbessert werden. Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) ist ein Verfahren zur Kartographierung und gleichzeitiger Lokalisierung mobiler Maschinen (z.B. Roboter, autonome Fahrzeuge). Wie bereits in einer Vorarbeit gezeigt <1> existiert eine sehr große Anzahl unterschiedlicher Implementierungen dieses Verfahrens, wobei diese große Gemeinsamkeiten aufweisen. Dennoch ist der Wiederverwendungsgrad äußerst gering. Sebastian Werner zeigt auf, dass alle SLAM-Implementierungen einem gemeinsamen abstrakten Prozess unterliegen und sich die Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Varianten in einem Featurebaum repräsentieren lassen <1>. Diese Erkenntnisse sollen im Rahmen der Diplomarbeit in einem Framework realisiert werden. Dazu soll der Featurebaum aus <1> vervollständigt werden und nach einer geeigneten Abbildung in den Problemraum gesucht werden. Anschließend soll ein Framework konzipiert und implementiert werden, dass es erlaubt SLAM-Algorithmen automatisch durch Produktableitungen im Featurebaum komponiert werden. Dies soll sowohl zur Entwicklungs- als auch zur Laufzeit möglich sein. Für die Evaluierung steht die Plattform General Robots mit der Simulationsumgebung Simbad zur Verfügung. In der Evaluierung soll die Anwendbarkeit der erarbeiteten Konzepte an mindestens 3 unterschiedlichen Varianten eines SLAM-Algorithmus im Kontext des HomeTurtles gezeigt werden.
Betreuer: Christian Piechnick