Testumgebung für mobile Roboter

Die dedizierte Testumgebung für mobile Roboter ermöglicht die experimentelle Validierung u.a. von Navigations-, Kartografierungs und Perzeptionsfunktionen. Referenzdaten werden über hochgenaue stationäre Referenzsensoren generiert. Die Umgebung ist im Rahmen der Initiative “Industrie 4.0-Testumgebungen – Mobilisierung von KMU für Industrie 4.0” des Bundesministeriums für Bildung und Forschung als Kompetenzstandort für die Entwicklung fahrerloser Transportsysteme (FTF) gelistet.

Testumgebung:

  • Motion-Capture-Referenzsensorik (Positionsgenauigkeit +/- 0,2mm; Orientierungsgenaugikeit +/- 0,1°)
  • Stationärer Weitwinkel-LiDAR (90° vertikaler FOV, 64 Ebenen) zur Objektdetektion, -klassifizierung und -verfolgung
  • Geräte zur Erzeugung von Sensorstörgrößen:
    • Nebel
    • Gegenlicht
  • Modulare Versuchsaufbauten

Versuchsträger (FTF):

  • Hardware:
    • IPC (Intel i7, 32GB RAM, Ubuntu 18.04, ROS Melodic) 
    • NVIDIA Jetson NX GPU Board (ARM 6 core, 384 CUDA cores, 8GB RAM, ROS Melodic)
  • Sensoren:
    • Velodyne VLP-16 LiDAR
    • Intel RealSense D435i RGB-D Camera
    • IDS UI3580CP-C Monokamera

    Laborraum_beschriftet

Testumgebung mit FTF

KATE_Aufbau

FTF in der Seitenansicht

Navigation des Versuchsträgers in der Laborumgebung

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Kamerabasierte Feinpositionierung des Versuchsträgers in der Laborumgebung

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Motion Capture Referenzsystem

Das Motion Capture System der Firma OptiTrack dient als Referenzsystem für die Lokalisierung von Objekten innerhalb der Laborumgebung. Das System besteht aus fest installierten und kalibrierten Time-of-Flight (ToF) Kameras, welche spezielle Marker erkennen und die Position dieser bestimmen. Damit können sowohl die Trajektorien bewegter Objekte verfolgt und aufgezeichnet als auch dessen Abstand zu stationären Objekten ermittelt werden. Damit eignet sich das System u.a. als Referenzgeber für hochgenaue Positionierungsvorgänge.

Technische Daten

  • Kameratyp: Flex13
  • Field of View: 56°
  • Framerate: 30-120 FPS
  • Wellenlänge: 850nm IR
  • Lokalisierungsgenauigkeit: +/- 0,2mm
  • Orientierungsgenauigkeit: +/- 0,1° 

Begleitsoftware Motive

  • Kalibrierung der Kameras
  • Visualisierung der Objektverfolgung
  • Aufzeichnung von Trajektorien
  • Schnittstellen z.B. zum Robot Operating System (ROS)

    OptiTrack_Kamera_crop_korrekt

OptiTrack Flex13 Kamera mit Wandbefestigung

 

 

Positionsverfolgung und -aufzeichnung des Versuchsträgers in der Laborumgebung

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