Draagbaar 3D-volgsysteem om landbouwrobots in het veld te testen

De uitdaging: hoe kunnen we autonome robots betrouwbaar testen?

Het testen van autonome landbouwrobots is niet eenvoudig. Boeren en onderzoekers moeten weten of deze machines veilig kunnen werken en binnen bepaalde gebieden (geofences) kunnen blijven. Bestaande testopstellingen waren beperkt: ze stonden vast op hun plaats, konden slechts één object volgen en werkten niet goed in echte velden met veranderende omstandigheden. De Hogeschool Osnabrück was op zoek naar een mobiele oplossing die betrouwbare 'ground truth'-gegevens kon leveren – een echte referentie om de prestaties van de robot mee te vergelijken.

De oplossing: een mobiel 3D-stationsnetwerk

Het team bouwde een draagbaar stationsnetwerk dat direct in de velden kon worden opgezet en gemakkelijk van veld naar veld kon worden verplaatst. Elk station bestond uit:

3D LiDAR om de omgeving te scannen
a simpleRTK3B Heading (mosaic-H) ontvanger met dubbele antennes voor nauwkeurige positionering, koers en tijdsynchronisatie van de stations
een Nvidia Jetson-platform dat ROS draait voor gegevensverwerking
een accu voor volledige mobiliteit
een statief om de antennes en LiDAR te monteren

De simpleRTK3B Heading bord met twee meegeleverde antennes:

Precieze positie van elk station, zodat de kaart correct in het veld werd geplaatst.
Koers (oriëntatie), zodat LiDAR-gegevens van verschillende stations foutloos op elkaar kunnen worden afgestemd. Hoe GPS u kan helpen de werkelijke koers van uw voertuig te meten.
Nauwkeurige satelliettijdsynchronisatie, zodat elk station op exact hetzelfde moment gegevens vastlegt. Wilt u meer weten over GPS? Timepulse, bekijk ons bericht GPS begrijpen Timepulse of PPS.

Hierdoor konden alle LiDAR-scans worden samengevoegd tot één betrouwbare 3D-kaart en kon de robot met hoge nauwkeurigheid in realtime worden gevolgd. Deze opstelling maakte het mogelijk om de landbouwrobot te detecteren en te volgen, waarbij de grootte, oriëntatie en positie ervan met hoge nauwkeurigheid werden berekend op velden groter dan 26,000 m².

Resultaten: nauwkeurige tracking onder reële omstandigheden

Het systeem is mobiel en heeft geen vaste infrastructuur nodig. Met behulp van de simpleRTK3B Heading Op het bord bouwde het team een grondgetrouwe omgeving die nauwkeurige 3D-tracking van robots onder reële omstandigheden mogelijk maakt. Deze "onafhankelijke scheidsrechter" meet de werkelijke positie en beweging van de robot, waardoor het mogelijk is om te controleren of zijn eigen sensoren veilig en correct werken. Lees het volledige artikel. hier.