Abstract und Zusammenfassung zu
"Entwicklung eines Microcontroller- Interfaces für den Betrieb von 3D- Laserscannern"

Vorlesung


Achtung: der Text ist aus der Master/Diplomarbeit entnommen. Jeder Kandidat ist für seinen eigenen Text verantwortlich!

Zusammenfassung

"Wenn sich mobile Roboter im urbanen Gelände bewegen, wird für die autonome Navigation häufig eine 3D-Karte verwendet. Da jedoch 3D-Laserscanner sehr kostspielig sind, wurde in dieser Diplomarbeit ein Lasersystem entwickelt, das ein dreidimensionales Umgebungsabbild mit 2D-Laserscannern erzeugt. Dazu wurden zwei einander gegenüberliegende Laserscanner mit einem Drehantrieb in eine konstante Rotation versetzt. Durch das Zusammenfügen der einzelnen Ebenenscans entstand das dreidimensionale Umgebungsabbild. Um den Scandaten in Echtzeit die Winkelposition des Motors zuzuordnen, wurde das Motorencodersignal abgegriffen, und mit einer entwickelten Nullpunkterkennung wurde den Scans die absolute Winkelposition des Drehantriebes zugewiesen. Sowohl die vertikale als auch die horizontale Auflösung der zu erstellenden Karte konnte variabel gewählt werden. Für diese Steuerung wurde ein Microcontroller- Interface entwickelt, das zudem die Kommunikation sowie die Funktionsüberwachung der externen Hardware sicherstellte. Ein weiterer Bestandteil der Diplomarbeit war die Entwicklung einer Spannungsquelle, die der erstellten Hardware als Spannungsversorgung diente. Funktionstests des entwickelten 3D-Laserscanners haben gezeigt, dass das System als kostengünstige Alternative zu 3D-Laserscannern in der Robotik einsetzbar ist."


Disclaimer: the text is extracted form the thesis. Each student is responsible for his own content!

Abstract

"3D maps are often employed in local navigation systems of mobile robots which are mainly used in urban environments. The commercial 3D laser range finders are expensive. Therefore, we developed a low cost alternative to generate 3D maps. The system consists of two 2D laser rage finders arranged with an offset of 180° to each other on a rotary drive. By merging the single 2D scans we obtained a 3D model of the environment. In order to join the 2D laser scans in correct order we had to determine the angular position of the rotary drive at the time each scan was taken. We used the encoder signal of the drive in combination with a developed zero point detection to determine the angular values. The vertical and the horizontal resolution can be adjusted to the dedicated task, i.e. local navigation or 3D mapping. The communication and the monitoring of the external hardware was accomplished by the designed microcontrollerinterface. Furthermore, the work also included the development of the system's power supply. Experiments showed the developed system to be an inexpensive 3D laser range finder applicable to tasks in robotics."

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