| Abstract: |
In dieser Arbeit wird am Beispiel des Bremer Autonomen Rollstuhls Rolland, der im weiteren Verlauf nur noch Rolland genannt wir, die Entwicklung eines Navigationsmoduls dokumentiert, das den Roboter aus einer Startkonfiguration in eine beliebige Zielkonfiguration überführt. Eine Konfiguration setzt sich dabei aus der Position und Orientierung im Raum, dem aktuellen Lenkwinkel und der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeuges zusammen. In diesem Zusammenhang wird eine Klasse von Bahnen konstruiert, von denen jede aus Kreis-, Klothoiden- und Geradensegmenten zusammengesetzt ist. Die Bahnen die Start- und Zielkonfiguration miteinander verbinden, weisen alle einen kontinuierlichen Krümmungsverlauf auf. Diese Eigenschaft entspricht der stetigen Lenkwinkelveränderung des Roboters während seiner Fahrt. Eine nach Ihrer Zusammensetzung aus vorwärts und rückwärts zu fahrenden Abschnitten ausgewählte Bahn wird mit einem Zeitgesetz kombiniert, das dem Roboter an jedem Punkt der Bahn eine einzuhaltende Geschwindigkeit zugeordnet. Die anschließende Berechnung der für die Fahrt benötigten Referenz-Steuerungssignale wird aus dem kinematischen Modell von Rolland abgeleitet. Dieses wird schließlich mittels Eingangs-Ausgangs-Linearisierung in eine Form gebracht, die es erlaubt bei der Fahrt auftretende Abweichungen von der geplanten Bahn nachzuregeln. Die Dokumentation von ausgewählten Testfahrten und eine abschließende Diskussion der erzielten Ergebnisse beschließen diese Arbeit. |
