Merkmalsbasierte Objektrelationale Navigation

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Hans-Joachim Wünsche
• Fachliche Zuordnung: Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik ; Bild- und Sprachverarbeitung, Computergraphik und Visualisierung, Human Computer Interaction, Ubiquitous und Wearable Computing
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 230778493

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Systems zur objektrelationalen Navigation.Bei diesem Navigationsansatz soll nicht globalen Trajektorien in einer zuvor erstellten metrischen Karte gefolgt werden, sondern es soll relativ zu wahrgenommenen Objekten navigiert werden ("an der dritten Kreuzung links, am Baum vorbei das zweite Haus rechts"). Ferner soll durch den Einbezug von Objektmerkmalen (hervorstechende Kanten, Texturen, etc.) in die Navigation eine Robustheitssteigerung im Vergleich zu aktuellen Ansätzen, die lediglich abstrahierte Boxmodelle mit künstlichen Referenzpunkten verwenden, erreicht werden. Durch die Kopplung der Navigation an wahrgenommene Objekte soll einerseits eine schnelle Reaktion auf unerwartete Verhaltensweisen, wie zum Beispiel dem plötzlichen Ausscheren des Fahrzeugs auf der Nebenspur, garantiert werden, anderseits soll durch Pläne der Art: "Straße folgen, Fahrzeug X überholen, ..." die Komplexität von Plangenerierung und laufender Planänderung, vor allem in dynamischen Szenen, reduziert werden.Die Forschungsergebnisse sollen mit unserem autonomen Landfahrzeug MuCAR-3 demonstriert werden. Aufbauend auf den bereits bestehenden Methoden zur Objekterkennung und Klassifikation soll das Fahrzeug in verschiedenen Szenarien der wirklichen Welt (Überholvorgänge unter verschiedenen Bedingungen, Kreuzungsszenarien, etc.) objektrelational navigieren um ein Ziel, z.B. "Folge Objekt X" zu erreichen. Auftretende Problemsituationen, wie z.B. die Blockade des Weges durch ein anderes Objekt, sollen hierbei aufgelöst werden.In einem späteren Forschungsschritt soll das Fahrzeug unbekanntes Terrain explorieren und dabei eine objektrelationale, topologische Karte erstellen, in der klassifizierte Objekte die Knoten bilden. Hierbei sollen jedoch nur die zur Navigation relevanten Objekte einbezogen werden und nicht, wie in anderen Ansätzen üblich, die gesamte Umgebung abgebildet werden. Es soll dann in dieser Topologie objektrelational zu einem vom Benutzer definierten Zielobjekt navigieren. Dabei soll weder GPS noch eine andere globale metrische Repräsentation verwendet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen