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Elektroniksystem zur Navigation auf Basis einer Bodenradar-gestützten Lokalisierung

Hand mit Chip
Ein neuartiges, nicht-optisches Lokalisierungssystem auf Basis von Bodenradarsensoren befähigt fahrerlose Transportfahrzeuge zur autonomen Navigation in Innen- und Außenanwendungen.© CHATCHAI-ROMBIX - AdobeStock

Motivation

KMU bilden eine tragende Säule der deutschen Wirtschaft. Sie sind oft hochspezialisiert, wichtige Partner in Innovations- und Wertschöpfungsketten und Treiber des technischen Fortschritts. KMU-getriebene Innovationen im Bereich der Elektroniksysteme tragen dazu bei, dass Deutschland seine Wettbewerbsfähigkeit als Produktions- und Entwicklungsstandort in den Anwenderbranchen elektronischer Systeme stärkt.

Ziele und Vorgehen

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines neuartigen Lokalisierungs- und Navigationssystems für fahrerlose Transportfahrzeuge. Auf Basis von Bodenradarsensoren soll zunächst eine Karte des Bodenprofils erstellt werden. Im Anschluss soll die Karte für die autonome Navigation in abgeschlossenen Umgebungen verwendet werden. Hierfür werden Antennenanordnungen und Schaltungen zur Verbesserung der Qualität von Bodenradardaten erforscht. Weiterhin werden Algorithmen zur Lokalisierung und Navigation erarbeitet. Für die Bewertung der unterschiedlichen Antennensysteme zur Lokalisierung wird ein Qualitätskriterium erarbeitet und anschließend untersucht, inwiefern präzise Bodenradarsensoren für die Kartierung und weniger komplexe und somit kostengünstige Lösungen für den Betrieb genutzt werden können. Zuletzt wird das entwickelte System anhand eines Versuchsfahrzeugs demonstriert.

Innovationen und Perspektiven

Bodenradar-gestützte Lokalisierung ist aufgrund der unveränderlichen Bodenstruktur stabiler gegenüber externen Störungen im Vergleich zu optischen Systemen und erfordert keine kostenintensive Infrastruktur wie andere nicht-optische Ansätze, wie RFID- (engl. Radio-Frequency Identification) oder Spurführungssysteme. Das erforschte System ebnet den Weg für eine kostengünstige Automatisierung von mobilen Arbeitsmaschinen und Robotern in Innen- und Außenbereichen, wie Werksgeländen, Wirtschaftshöfen, Häfen und Flughäfen. Zudem sind weitere Anwendungen in der Landwirtschaft oder der Servicerobotik möglich.