Masterarbeit - Lokalisierung mobiler Roboter auf Freiflächen mittels ferner visueller Features

Ausschreibung für die Fachrichtungen wie z. B.: Elektrotechnik, Informatik, Regelungstechnik oder vergleichbare. In der Forschungsgruppe "Navigation mobiler Roboter" entwickeln wir autonome Outdoor-Roboter, die weite Geländeflächen eigenständig durchqueren, etwa kettenbasierte Plattformen für Anwendungen wie Exploration sowie Land- und Forstwirtschaft. Der Schwerpunkt der Forschungsgruppe liegt auf der Entwicklung eines Autonomie-Stacks für solche Systeme, sowie die Roboter selbst. Outdoor-Roboter auf großen Freiflächen (wie auf Flughäfen, landwirtschaftlichen Arealen oder entlegene Küstenbereiche) stoßen an eine strukturelle Grenze: LiDAR-basierte Lokalisierung degeneriert in offenen Bereichen, da geometrische Features fehlen. GNSS/RTK ist nicht überall verfügbar oder zuverlässig. Die Mission muss dann unterbrochen werden oder läuft nur mit unkontrolliert wachsendem Drift weiter. Ziel dieser Arbeit ist daher die Entwicklung und Evaluation eines Bridging-Lokalisierungsverfahrens, das die Roboter-Mission auch in LiDAR-degenerierten Bereichen fortsetzen kann. Der Ansatz kombiniert mehrere Informationsquellen: • Ferne oder am Horizont sichtbare visuelle Features, die evtl. in der Anfangsphase der Mission, bei zuverlässiger LiDAR-Lokalisierung, automatisch erfasst und referenziert wurden • Ggf. semantische Bildmerkmale aus Foundation-Models für die robuste (kontextabhängige) Wiedererkennung dieser visuellen Features • Interozeptive Sensoren des Roboters: IMU, Odometrie / Encoder • Geplante Bewegungsmuster des Roboters als Trajektorien-Prior