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Kollisionsvermeidung.

Der Controller kann nun dazu verwendet werden, den in Abschnitt 4.3 berechneten nächsten Scanpunkt anzufahren. Nach der Durchführung der entsprechenden Koordinatentransformation (vgl. Formel (4.4), (4.5) und (4.6)) ergibt sich eine Trajektorie wie Abbildung 4.13 für die in Abschnitt 4.3 bestimmte nächste optimale Scanposition zeigt. Die Software überprüft, ob die Trajektorie die Bounding Boxen der Objekte der Szene schneidet (vgl. Kapitel 2.4.2). Wenn dies so ist, wird der Roboter während der Fahrt zur Scanposition mit einem Objekt/Hindernis kollidieren. Daraus folgt, dass die betreffende Scanposition für den Roboter mit dem Controller nicht angefahren werden kann. In einem solchen Fall wird der zweitbeste bzw. der folgende Kanditatenpunkt anhand seiner Trajektorie auf Erreichbarkeit überprüft und eventuell angefahren.

Abbildung: Trajektorie zum Erreichen der nächsten Scanposition.
\scalebox{.5}{\includegraphics{pictures/schnitt1_path}}

Zusätzlich zu dem bisher beschriebenen direkten Anfahren der optimalen nächsten Scanposition sind zwei weitere Variationen implementiert. Für die Überführung der Roboterpose $ (x_R,y_R,\theta_R)$ in eine neue Pose $ (x_{nbv},y_{nbv},\theta_{nbv})$ kann es sinnvoller sein, zuerst in Richtung Zielposition zu drehen, um anschließend mit dem Controller das Ziel anzufahren oder die gewünschte Pose in drei Schritten zu erreichen: Als erstes wird in Richtung Ziel gedreht, dieses danach in einer geraden Linie angefahren, um schließlich dort den gewünschten Winkel einzustellen. Diese beiden Variationen basieren ebenfalls auf dem Controller nach [46]. Sie haben gegenüber dem direkten Einsatz des Controllers den Vorteil, dass der gefahrene Roboterweg kürzer ist.


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Andreas Nüchter
2002-07-10