ASV NIRIIS
Autonomes Wasserfahrzeug "Niriis"
Technische Details
| Größe: | 135 cm x 38 cm x 25 cm |
| Gewicht: | 4,5 kg (Leergewicht), 10,5 kg (mit Akkus) |
| Stromversorgung: |
2x 22000 mAh 12V LiPo, 1x 5000 mAh 5V LiPo
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| Geschwindigkeit: | ca. 5 m/s (9.72 kn) |
| Antrieb/ Motoren: |
Antrieb: 720W, max. Schub: 25 N
Winkelservo: ± 16°
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| Sensoren: |
1x 4K RGB Kamera (Sensor: SONY078, Bildwinkel: 170°)
1x Infrarot Kamera (Spektrum: 7,5 – 13,5 µm, Auflösung: 336x256 px)
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| Kommunikation: |
WLAN-ac
Bluetooth 5
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Organisatorische Details |
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| Fördergeber: | Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz |
| Förderkennzeichen: | 03SX540D |
| Anwendungsfelder: | Unterwasserrobotik |
Systembeschreibung
Das ASV NIRIIS wird am DFKI RIC verwendet, um Algorithmen zur autonomen Fortbewegung auf dem Wasser zu erproben. Dies umfasst die Teilprobleme Modellidentifikation, Path-Following, Trajectory-Tracking als auch Trajektorienplanung.
Neben den klassischen Verfahren werden am DFKI RIC auch Deep Reinforcement Learning – basierte Ansätze erforscht und auf dem Fahrzeug evaluiert.
Das Fahrzeug wurde von dem Unternehmen Altus-LSA (https://altus-lsa.com/) hergestellt und vom DFKI mit einer umfangreicheren Elektronik erweitert. Dies umfasst einen Raspberry Pi 4B, der mit einem Ubuntu 20.04 ausgestattet ist und über WLAN mit dem DFKI-Intranet verbunden ist.
Für das System wurde ein ROS (Robot Operating System) – Stack entwickelt, der grundlegende Funktionen zur Steuerung und Navigation bereitstellt.
Die Position des Fahrzeugs wird in der maritimen Halle über ein Deckenkamerasystem getrackt und über einen Extended Kalman Filter mit einer 9-DOF inertialen Messeinheit fusioniert.
Zusätzlich sind zwei vorwärtsgerichtete Kameras auf dem Fahrzeug verbaut, mit denen sich erweiterte Algorithmen zur bildbasierten Navigation und Kollisionsvermeidung erproben lassen.
Die 4K RGB-Kamera verfügt über einen SONY078 Sensor und einen Bildwinkel von 170°. Die parallel dazu verbaute Infrarot-Kamera verfügt über einen VOx Microbolometer Sensor mit einer Brennweite von 13 mm und einem Spektrum von 7,5 – 13,5 µm. Die Bildauflösung beträgt hierbei 336x256 px.
Zur vereinfachten Bedienung wurde vom DFKI ein Webinterface entwickelt, mit dem ROS-Befehle zur Bewegungssteuerung gesendet werden können. Das Webinterface erlaubt neben der manuellen Steuerung das zeichnen von Pfaden, die das Fahrzeug folgen soll. Die Auswertung der Tracking-Genauigkeit erfolgt dabei im Hintergrund.