Roboter gewinnen zunehmend an Bedeutung in Industrie- und Servicebereichen. Dabei bilden die sogenannten autonomen mobilen Roboter (3. Robotergeneration) eine wichtige Unterklasse. Für diese Roboter wird u.a. gefordert, daß sie sich selbständig in einer unbekannten realen Umgebung bewegen und Aufträge ausführen können.

Diese Diplomarbeit ist eine von zwei Arbeiten, in denen ein System zur Steuerung autonomer mobiler Roboter entwickelt wurde. Das System soll in ein bestehendes Projekt, für Forschungen im Bereich der Kooperation autonomer mobiler Roboter, kurz COMROS (Cooperative Mobile Robot Systems Stuttgart), eingebunden werden. Dabei soll ein vorhandenes Softwaresystem, unter Beibehaltung der Kommunikations- schnittstelle, ersetzt werden. Im Rahmen des COMROS-Projektes stehen drei Roboterfahrzeuge zur Verfügung, die zur kooperativen Erfüllung der gestellten Aufgaben unterschiedlich ausgestattet sind.

In dieser Arbeit wurde die Hardwaresteuerungsebene für die Roboterfahrzeuge implementiert. Darin sind die Zugriffsroutinen für alle internen Sensoren und Aktoren für den Fahrzeugantrieb und die verschiedenen Fahrzeugaufbauten enthalten. Die Ansteuerung der externen Sensoren (Ultraschall) und die Kommunikationsschnittstelle wurden in [Doberenz 96] implementiert. Für die Realisierung der Module wurde die objektorientierte Programmiersprache Oberon verwendet. Das Laufzeitsystem auf den Fahrzeugen ist ein auf Oberon basierendes Echtzeitbetriebssystem (D`nia) der Firma mecos RoboticsAG. Neben den Treiberroutinen für die Hardwarebausteine werden Funktionen zur Regelung und Steuerung der Achsen bereitgestellt. Mit mehreren Bewegungsbefehlen können Trajektorien (Bewegungsbahnen) für die verschiedenen Geräte generiert werden. Die erzeugten Bahnen werden von einem zentralen Regelungsprozeß abgearbeitet. Dieser Prozeß kann sowohl die Geschwindigkeit als auch die Position der Achsen regeln.

Ein wichtiger Aspekt bei der Steuerung der Fahrzeuge ist eine hohe Genauigkeit der berechneten Bewegungsbahnen, da sich bei der Navigation autonomer mobiler Roboter, mit internen Positionssensoren (Koppelnavigation), bereits kleinste Fehler im Laufe der Bewegung zu größeren Abweichungen aufsummieren können