3D Umgebungserfassung

Die Erfassung genauer Umgebungsinformationen durch Sensoren liefert die Grundlage für Entscheidungen autonomer mobiler Systemen. Effiziente Wegeplanung und die Lokalisierung eines mobilen Systems benötigt solchen Informationen als Ausgangspunkt. Das Zentrum für Telematik arbeitet deshalb zusammen mit Kooperationspartnern an erweiterten Methoden zur 2D/3D Modellierung von Umgebungen basierend auf LiDAR (Light Detection and Ranging), aber auch 3D-Kameras.

Diese Daten können für eine verbesserte Lokalisation und die Wegeplanung für autonome mobile Systeme, aber auch für erweiterte Umgebungsanalysen, wie beispielsweise in Produktionsumgebungen oder Windrädern, verwendet werden.

Laser-Messsysteme werden auch für den Unterwassereinsatz zur Inspektion von Offshore-Windkraftanlagen und Ölbohrplattformen verwendet, da sie eine höhere Auflösung und Genauigkeit als Sonar oder akustische Kameras erreichen können. Allerdings ergeben sich aufgrund der Absorption, Trübheit und Brechungseffekte im Wasser große Herausforderungen an das Sensorsystem. Hier kommen neue Algorithmen zur Sensordatenauswertung und zur automatischen Selbstkalibrierung von 3D-Unterwasserlaserscannern zum Einsatz.

Im Rahmen des EU Projektes ¡VAMOS! (Viable Alternative Mine Operating System) befasst sich das Zentrum für Telematik aktuell mit dieser Thematik. Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Bau eines Unterwasserbergbauroboters für den Abbau von mit konventionellen Techniken nicht erreichbaren Mineralienvorkommen in gefluteten Tagebauten.

Die Sensordaten einer Unterwasserbergbaumaschine können nur über ein Computerinterface dargestellt werden. Um den Fernbediener zu unterstützen, werden automatisch Umgebungskarten in 3D erstellt. Hierzu ist eine präzise Lokalisierung des Unterwasserroboters und die Fusion aller Sensordaten in einem konsistenten Modell notwendig. In dieses 3D-Modell der Mine können dann Zusatzinformationen, wie die Qualität der abgebauten Rohmaterialien, eingetragen werden.