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Roboter gewinnen zunehmend an Bedeutung in Industrie- und
Servicebereichen. Dabei bilden die sogenannten autonomen mobilen
Roboter (3. Robotergeneration) eine wichtige Unterklasse. Für diese
Roboter wird u.a. gefordert, daß sie sich selbständig in einer
unbekannten realen Umgebung bewegen und Aufträge ausführen
können.
Diese Diplomarbeit ist eine von zwei Arbeiten, in denen ein System
zur Steuerung autonomer mobiler Roboter entwickelt wurde. Das System
soll in ein bestehendes Projekt, für Forschungen im Bereich der
Kooperation autonomer mobiler Roboter, kurz COMROS (Cooperative
Mobile Robot Systems Stuttgart), eingebunden werden. Dabei soll ein
vorhandenes Softwaresystem, unter Beibehaltung der Kommunikations-
schnittstelle, ersetzt werden. Im Rahmen des COMROS-Projektes stehen
drei Roboterfahrzeuge zur Verfügung, die zur kooperativen
Erfüllung der gestellten Aufgaben unterschiedlich ausgestattet
sind.
In dieser Arbeit wurde die Hardwaresteuerungsebene für die
Roboterfahrzeuge implementiert. Darin sind die Zugriffsroutinen für
alle internen Sensoren und Aktoren für den Fahrzeugantrieb und die
verschiedenen Fahrzeugaufbauten enthalten. Die Ansteuerung der
externen Sensoren (Ultraschall) und die Kommunikationsschnittstelle
wurden in [Doberenz 96] implementiert. Für die Realisierung der
Module wurde die objektorientierte Programmiersprache Oberon
verwendet. Das Laufzeitsystem auf den Fahrzeugen ist ein auf Oberon
basierendes Echtzeitbetriebssystem (Dnia) der Firma mecos
RoboticsAG. Neben den Treiberroutinen für die Hardwarebausteine
werden Funktionen zur Regelung und Steuerung der Achsen
bereitgestellt. Mit mehreren Bewegungsbefehlen können Trajektorien
(Bewegungsbahnen) für die verschiedenen Geräte generiert werden.
Die erzeugten Bahnen werden von einem zentralen Regelungsprozeß
abgearbeitet. Dieser Prozeß kann sowohl die Geschwindigkeit als
auch die Position der Achsen regeln.
Ein wichtiger Aspekt bei der Steuerung der Fahrzeuge ist eine hohe
Genauigkeit der berechneten Bewegungsbahnen, da sich bei der
Navigation autonomer mobiler Roboter, mit internen Positionssensoren
(Koppelnavigation), bereits kleinste Fehler im Laufe der Bewegung zu
größeren Abweichungen aufsummieren können
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