Das Buch zeigt verschiedene Ansätze und Verfahren, um alternative Routen in Freiflächen zu berechnen, geospatiale Trajektorien zu vergleichen sowie Strukturen in Gebäuden zu identifizieren. Die Wegefindung in komplexen Umgebungen unterscheidet sich von der in Straßennetzen vor allem dadurch, dass sich eine Person nahezu in alle Richtungen bewegen kann. Das Vorhalten von alternativen Routen für Fußgänger (aber auch für mobile Roboter) in Flughäfen, Krankenhäusern, Messehallen, Parks, Industrieanlagen oder Lagerhallen ermöglicht beispielsweise eine personalisierte Navigation, sodass proaktiv Stau vermieden oder blockierten Bereichen ausgewichen wird.Im ersten Teil des Buches definiert der Autor alternative Routen in komplexen Umgebungen, stellt den Algorithmus zum Berechnen solcher Routen vor und geht auf Qualitätsmetriken sowie Alternativgraphen ein. Im zweiten Teil legt Sebastian Feld unter anderem ein System zum Vergleich von Routen vor, mit dem aus einer Menge von Routen die extremsten Exemplare extrahiert werden können. Schließlich integriert er im dritten Teil des Buches die quantitative Analyse der visuellen Wahrnehmung von Raum in den Kontext alternativer Routen. Damit bietet das Buch einen Werkzeugkasten, der von weiteren ortsbezogenen Anwendungen und Diensten verwendet werden kann.
Aktualisiert: 2023-05-11
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Die Motivation, in der verfahrens- und prozesstechnischen Industrie mobile Roboter einzusetzen, sowohl zur Handhabung gefährlicher Gegenstände, z. B. von chemisch, biologisch oder radioaktiv kontaminiertem Material, als auch zur Entlastung des Menschen bei monotonen und vigilanzkritischen Tätigkeiten, hat in den vergangenen Jahrzehnten stark zugenommen. Durch die hohe Komplexität solcher Einsätze können die Robotersysteme allerdings nicht völlig autonom eingesetzt werden und erfordern eine Überwachung sowie bei Bedarf eine teleoperative Steuerung durch menschliche Operatoren,
was ihnen einen semiautonomen Charakter verleiht. Die dazu erforderliche Überwachung sowie bei Bedarf Teleoperation mobiler Roboter erfolgt durch menschliche Operatoren aus der Leitwarte heraus, was für diese eine besondere Herausforderung darstellt: Neben der Planung des durchzuführenden Ansatzes, bei der alle Schritte und Besonderheiten bereits im Voraus zu planen sind, ist auch die Überwachung und Steuerung solcher Systeme mit besonderen Problemen und Schwierigkeiten behaftet.
Um dem Zweck der Entlastung der Mitarbeiter gerecht zu werden, muss die Bedienung des Robotersystems entsprechend gestaltet sein. Da der Einsatz von Interaktionsmedien und -konzepten vor allem in sicherheitskritischen Bereichen einen noch innovativen Charakter trägt, muss besonders genau überprüft werden, ob die erwarteten Vorteile auch in diesem Kontext positiv bewertet werden können.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde anhand des Anwendungsfalls RoboGasInspector das Vorgehen zur Gestaltung einer gebrauchstauglichen Interaktion zur Überwachung und Steuerung der Inspektionsroboter und deren Einzelteile (bspw. Kamera und Roboterarm) nach dem Prinzip des menschzentrierten Gestaltungsansatzes vorgestellt. Den Schwerpunkt der Arbeit bildet dabei die evaluationsbasierte Ableitung konkreter Hinweise für die Gestaltung der Mensch-Roboter-Interaktion im ausgewählten Anwendungsfall. Welche Technologien in das Robotersystem integriert und zum erfolgreichen und sicheren Bedienen des Systems führen können, wurde anhand ausgewählter Beispiele im iterativen Gestaltungsprozess, von der Erhebung der Anforderungen über das Erarbeiten von Gestaltungslösungen sowie Evaluation dieser unter Laborbedingungen analysiert und diskutiert. Die Ableitung von Gestaltungsempfehlungen wurde anschließend exemplarisch vorgestellt und diskutiert.
Aktualisiert: 2022-07-26
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Der Verkehrssektor steht vor bedeutsamen Umbrüchen. Die Digitalisierung ermöglicht nicht nur neue Geschäftsmodelle, sondern hat auch das Potenzial, den Menschen als Akteur überflüssig zu machen und damit die Verkehrsdurchführung selbst grundlegend umzugestalten. Neue technische Möglichkeiten gehen aber auch mit neuen Herausforderungen einher. Der Band erörtert ethische, politische und rechtliche Aspekte des autonomen Fahrens sowie dessen Bedeutung für den ÖPNV. Den Beiträgen liegen Vorträge auf einer Tagung zugrunde, die im April 2021 an der Friedrich-Schiller-Universität Jena durchgeführt wurde.
Mit Beiträgen von
Prof. Dr. Michael Brenner, Prof. Dr. Martin Hermann, Prof. Dr. Matthias Knauff, Prof. Dr. mult. Nikolaus Knoepffler, Andreas Krüger, Emanuele Leonetti, Prof. Dr. Paul Schrader und Arne Zielonka.
Aktualisiert: 2023-02-14
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Der Verkehrssektor steht vor bedeutsamen Umbrüchen. Die Digitalisierung ermöglicht nicht nur neue Geschäftsmodelle, sondern hat auch das Potenzial, den Menschen als Akteur überflüssig zu machen und damit die Verkehrsdurchführung selbst grundlegend umzugestalten. Neue technische Möglichkeiten gehen aber auch mit neuen Herausforderungen einher. Der Band erörtert ethische, politische und rechtliche Aspekte des autonomen Fahrens sowie dessen Bedeutung für den ÖPNV. Den Beiträgen liegen Vorträge auf einer Tagung zugrunde, die im April 2021 an der Friedrich-Schiller-Universität Jena durchgeführt wurde.
Mit Beiträgen von
Prof. Dr. Michael Brenner, Prof. Dr. Martin Hermann, Prof. Dr. Matthias Knauff, Prof. Dr. mult. Nikolaus Knoepffler, Andreas Krüger, Emanuele Leonetti, Prof. Dr. Paul Schrader und Arne Zielonka.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Das Buch zeigt verschiedene Ansätze und Verfahren, um alternative Routen in Freiflächen zu berechnen, geospatiale Trajektorien zu vergleichen sowie Strukturen in Gebäuden zu identifizieren. Die Wegefindung in komplexen Umgebungen unterscheidet sich von der in Straßennetzen vor allem dadurch, dass sich eine Person nahezu in alle Richtungen bewegen kann. Das Vorhalten von alternativen Routen für Fußgänger (aber auch für mobile Roboter) in Flughäfen, Krankenhäusern, Messehallen, Parks, Industrieanlagen oder Lagerhallen ermöglicht beispielsweise eine personalisierte Navigation, sodass proaktiv Stau vermieden oder blockierten Bereichen ausgewichen wird.Im ersten Teil des Buches definiert der Autor alternative Routen in komplexen Umgebungen, stellt den Algorithmus zum Berechnen solcher Routen vor und geht auf Qualitätsmetriken sowie Alternativgraphen ein. Im zweiten Teil legt Sebastian Feld unter anderem ein System zum Vergleich von Routen vor, mit dem aus einer Menge von Routen die extremsten Exemplare extrahiert werden können. Schließlich integriert er im dritten Teil des Buches die quantitative Analyse der visuellen Wahrnehmung von Raum in den Kontext alternativer Routen. Damit bietet das Buch einen Werkzeugkasten, der von weiteren ortsbezogenen Anwendungen und Diensten verwendet werden kann.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Vor 13 Jahren fand im November 1985 an der Universität Karlsruhe erstmals das Fachgespräch über "Autonome Mobile Systeme" statt. Seither wird es regelmäßig jedes Jahr alternierend einmal in München, Karlsruhe und seit 1994 auch in Stuttgart abgehalten. Diese Tradition entwickelte sich insbesondere durch Forschungs schwerpunkte, Verbundprojekte und Sonderforschungsbereiche, die an diesen Universitäten zu dem Thema autonome Systeme bearbeitet wurden, aktuell laufen oder in Planung sind. Im Dezember 1998 findet das 14. Fachgespräch "Autonome Mobile Systeme" (AMS'98) nunmehr das siebte Mal in Karlsruhe statt. Das Fachgespräch versteht sich als kritisches wissenschaftliches Forum im deutschsprachigen Raum, auf dem Arbeiten aus Universitäten und Fachhochschulen, Forschungseinrichtungen und Firmen auf dem Gebiet der autonomen mobilen Robotersysteme vorgestellt, diskutiert und neue Ideen aufgegriffen werden. Mit Freude können die Veranstalter darauf verweisen, daß auch internationale Gäste in das Fachgespräch eingebunden werden konnten. Bei den bisherigen Fachgesprächen zeigte sich deutlich, daß sich der Begriff der Autonomie von Robotersystemen ständig ändert und von den Anforderungen der jeweiligen Anwendung geprägt wird. Zu Beginn der Fachgesprächsreihe standen autonome Fahrzeuge in industriellen Produktionsbereichen im Vordergrund. Im Jahr 1998 zeigt das Spektrum der Beiträge, daß Autonomie auch ein Grundbestandteil von Straßen-, Gelände- Wasser- und Luftfahrzeugen wird. Die Forschung auf dem Gebiet autonomer mobiler Roboter konzentriert sich zunehmend auf den Bereich Serviceroboter. So wurden auf der Hannover-Messe in diesem Jahr auf dem Gemeinschaftsstand Serviceroboter zahlreiche mobile Plattformen für Roboteranwendungen in unterschiedlichen Dienstleistungsbereichen wie Büro, Hotel, Krankenhaus und gar im privaten Umfeld vorgestellt.
Aktualisiert: 2022-03-14
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Diese Arbeit beschreibt ein neues, innovatives System, mit dem mehrere Fahrerlose Transportfahrzeuge
(FTF) mit einem Laserscanner auch hintereinander lokalisiert werden können. Jedes FTF enthält Stäbe
in seinem Aufbau, die ein signifikantes Muster im Laserscan erzeugen. Das vorgestellte System ermöglicht
eine robuste Erkennung und Steuerung von fahrenden FTF, trotz einer teilweisen Verdeckung der
Stäbe.
Die Arbeit liefert dabei sowohl eine genaue Darstellung über die ideale Stablänge als auch den optimalen
Stabdurchmesser. Des Weiteren wird mittels Simulationen untersucht, wie die Parameter Stabanzahl,
Stabanordnung und Stabdurchmesser pro FTF auszulegen sind, um eine möglichst hohe Sichtbarkeit
aller FTF im System zu erreichen.
Es wird ein Gesamtkonzept aufgezeigt, wie die FTF in einem industriellen Umfeld eingesetzt werden
können. Es wird genau dargestellt, wie die FTF bei gleichzeitiger Erhöhung der Reichweite sicherheitskritisch
abgesichert und so in weitläufigen Industriehallen eingesetzt werden können. Außerdem wird
eine Methode aufgezeigt, um durch verschiedene Absicherungsmechanismen die Stabilität des Gesamtsystems
zu maximieren.
An einem real aufgebauten Prototypensystem mit drei FTF wird die Funktionsweise des Systems bestätigt.
Alle erarbeiteten Hard- und Softwarekomponenten werden exakt in ihrem Aufbau und Ablauf
beschrieben. Abschließend wird das vorgestellte System evaluiert. Dabei werden die Systemgrenzen
bestimmt, insbesondere bis zu welcher Reichweite die FTF erkannt werden können und mit welcher
Präzision dies erfolgen kann. Ebenfalls werden das Sicherheitskonzept und die Wirtschaftlichkeit des
vorgestellten Systems bewertet.
Simulationen und Experimente, die im Rahmen der Arbeit durchgeführt wurden, bestätigen, dass dies
eine zuverlässige und präzise Methode zur Positionsbestimmung mehrerer FTF mit einem Laserscanner
ist.
Aktualisiert: 2023-03-16
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Das Buch zeigt verschiedene Ansätze und Verfahren, um alternative Routen in Freiflächen zu berechnen, geospatiale Trajektorien zu vergleichen sowie Strukturen in Gebäuden zu identifizieren. Die Wegefindung in komplexen Umgebungen unterscheidet sich von der in Straßennetzen vor allem dadurch, dass sich eine Person nahezu in alle Richtungen bewegen kann. Das Vorhalten von alternativen Routen für Fußgänger (aber auch für mobile Roboter) in Flughäfen, Krankenhäusern, Messehallen, Parks, Industrieanlagen oder Lagerhallen ermöglicht beispielsweise eine personalisierte Navigation, sodass proaktiv Stau vermieden oder blockierten Bereichen ausgewichen wird.Im ersten Teil des Buches definiert der Autor alternative Routen in komplexen Umgebungen, stellt den Algorithmus zum Berechnen solcher Routen vor und geht auf Qualitätsmetriken sowie Alternativgraphen ein. Im zweiten Teil legt Sebastian Feld unter anderem ein System zum Vergleich von Routen vor, mit dem aus einer Menge von Routen die extremsten Exemplare extrahiert werden können. Schließlich integriert er im dritten Teil des Buches die quantitative Analyse der visuellen Wahrnehmung von Raum in den Kontext alternativer Routen. Damit bietet das Buch einen Werkzeugkasten, der von weiteren ortsbezogenen Anwendungen und Diensten verwendet werden kann.
Aktualisiert: 2023-04-01
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Aktualisiert: 2023-03-14
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Aktualisiert: 2023-04-04
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Vor 13 Jahren fand im November 1985 an der Universität Karlsruhe erstmals das Fachgespräch über "Autonome Mobile Systeme" statt. Seither wird es regelmäßig jedes Jahr alternierend einmal in München, Karlsruhe und seit 1994 auch in Stuttgart abgehalten. Diese Tradition entwickelte sich insbesondere durch Forschungs schwerpunkte, Verbundprojekte und Sonderforschungsbereiche, die an diesen Universitäten zu dem Thema autonome Systeme bearbeitet wurden, aktuell laufen oder in Planung sind. Im Dezember 1998 findet das 14. Fachgespräch "Autonome Mobile Systeme" (AMS'98) nunmehr das siebte Mal in Karlsruhe statt. Das Fachgespräch versteht sich als kritisches wissenschaftliches Forum im deutschsprachigen Raum, auf dem Arbeiten aus Universitäten und Fachhochschulen, Forschungseinrichtungen und Firmen auf dem Gebiet der autonomen mobilen Robotersysteme vorgestellt, diskutiert und neue Ideen aufgegriffen werden. Mit Freude können die Veranstalter darauf verweisen, daß auch internationale Gäste in das Fachgespräch eingebunden werden konnten. Bei den bisherigen Fachgesprächen zeigte sich deutlich, daß sich der Begriff der Autonomie von Robotersystemen ständig ändert und von den Anforderungen der jeweiligen Anwendung geprägt wird. Zu Beginn der Fachgesprächsreihe standen autonome Fahrzeuge in industriellen Produktionsbereichen im Vordergrund. Im Jahr 1998 zeigt das Spektrum der Beiträge, daß Autonomie auch ein Grundbestandteil von Straßen-, Gelände- Wasser- und Luftfahrzeugen wird. Die Forschung auf dem Gebiet autonomer mobiler Roboter konzentriert sich zunehmend auf den Bereich Serviceroboter. So wurden auf der Hannover-Messe in diesem Jahr auf dem Gemeinschaftsstand Serviceroboter zahlreiche mobile Plattformen für Roboteranwendungen in unterschiedlichen Dienstleistungsbereichen wie Büro, Hotel, Krankenhaus und gar im privaten Umfeld vorgestellt.
Aktualisiert: 2023-04-04
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