机器人监控
自主机器人系统的安全导航
无人机载系统与地面移动平台协同工作，能够自动捕获区域，支持并改善监视人员、在危险环境中作业的维修人员和许多其他人员的工作。然而，由于成本和复杂性，这些系统并未广泛应用于民用应用。作者开发了一种无人地面系统——使用GNSS和其他定位设备——在避开障碍物的同时精确地沿着预先指定的路径行进。试验表明，该样机操作简便、安全可靠。
德国SiNafaR项目(“自主机器人平台的安全导航”)旨在开发机器人监控系统的高导航精度，以及其用户友好、安全、易于操作。在该项目中，从2010年底到2013年1月，由夫劳恩霍夫IIS、Würzburg大学、Zentrum für Telematik e.V.、EADS Deutschland GmbH和Wilkon e.K合作，激光扫描仪、摄像机、全球导航卫星系统(GNSS)、INS和其他导航工具安装在一架直升机和一辆四轮车辆上。结合项目期间开发的自己的软件，有可能实现无人机载系统(UAS)和移动无人地面系统(UGS)的高精度。
无人机和UGS
项目中使用的自主移动机器人系统可以从空中和地面操作。无人机可以在空中快速移动，生成鸟瞰图像和平行于地形的图像，它的操作得益于在高海拔地区没有障碍物。但无人机通常可以在空中停留不到一小时。相比之下，UGS可以运行数小时甚至数天，因此可以实现近乎永久的监视。然而，这些数据是从青蛙的角度拍摄的，导致了很多遮挡。此外，由于障碍物建筑物和其他地面结构的存在，无线连接可能会中断。在这个项目中，一架来自EADS的燃料动力直升机被选为无人机。它的维护是相对容易的，组件是廉价的和直升机可以携带足够的有效载荷为目的在手边。图1示意地显示了硬件组件。该系统具有商用现成的自动驾驶仪，由一组预先指定的航路点引导，可以很容易地更新或适应飞行条件和监视人员的要求。 The on-board pan-tilt camera is controllable from a ground station, for example to search for obstacles on the ground that may obstruct the locomotion of the UGS. If obstacles are present, the path of the UGS may be adjusted. Tele-command and position information are transmitted through separate data links. The on-board computer handles route planning, marker detection and communication. To meet requirements on payload and size, a four-wheeled vehicle was chosen as the UGS: the Mobile Experimental Robot for Locomotion and Intelligent Navigation (MERLIN). Figure 2 shows the hardware components of the UGS. A laser range finder is used for obstacle detection and the built-in pan-tilt-zoom camera delivers the video stream. Figure 3 shows a diagram of the entire SiNafaR architecture.
