Lehrstuhl Robotersysteme

SUGV

Small Unmanned Ground vehicles

Beschreibung

Das SUGV (Small Unmanned Ground Vehicle) war ursprünglich ein Roboter zum Räumen von Minenfeldern, entwickelt und produziert vom britischen Unternehmen Allen Vanguard. Während des EU-FP7 Projektes ICARUS wurde das SUGV an das RRLAB übergeben. Aufgabe war es, den Roboter für spezifische neue Aufgaben umzurüsten.

Die Abmessungen sind 104cm x 53cm x 56cm (mit eingefahrenem Arm) bei einem Gesamtgewicht von etwa 60kg. Durch den Kettenantrieb ist es in der Lage auf der Stelle zu wenden und Steigungen von bis zu 45° auf verschiedenen Untergründen zu überwinden. Der Arm des SUGV verfügt über fünf Freiheitsgrade und kann zum Heben von Lasten bis zu 20kg genutzt werden. Der Roboter kann teleoperiert Türen öffnen, und sich so Zugang zu schwer erreichbaren Räumen verschaffen, welche dann optisch inspiziert werden können. Die notwendige Energie bezieht das Fahrzeug aus zwei 24V/15.000mAh Li-Fe Akkumulatoren, mit welchen es bis zu 2 Stunden einsatzbereit ist.

Das primäre Ziel ist die Erkundung beschädigter Gebäudekomplexen nach Unfällen oder Katastrophen, vor allem wenn Zugänge durch Geröll blockiert sind, oder noch akute Einsturzgefahr besteht. Das SUGV wird von einer Basisstation drahtlos ferngesteuert. Dabei kommt ein Arm-Exoskelett zum Einsatz, mit dem es möglich ist Türen zu öffnen, oder kleinere Gegenstände zu greifen. Mittels dreier RGB Kameras, einer Laufzeitkamera und zweier Laserscanner bekommt der Benutzer Informationen über die am Roboter vorherrschenden Umgebungsbedingen übermittelt. Das Steuern des Fahrzeugs wird dabei kontinuierlich durch Software unterstützt. Zusätzlich wurde zeitweise eine Infrarotkamera zum Auffinden von Opfern mittels deren Körpertemperatur montiert.

Mit dem SUGVII steht eine Versuchsplattform für alternative Kontrollarchitekturen und -hardware zur Verfügung. Es wird vor allem untersucht, wie hybride CPU-/FPGA-Architekturen eingesetzt werden können, um eine sichere Echtzeitsteuerung von Robotern zu realisieren.

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Dipl.-Ing. Alexander Köpper

 

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Veröffentlichungen

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  • Behavior-based Mobile Robot Control on a Hybrid CPU-FPGA Architecture – iB2C on SoPC.
    Alexander Köpper
    (2023)
  • Behavior-Based Visual Servoing on a Hybrid CPU-/FPGA-Platform.
    Christian Heupel, Alexander Köpper und Karsten Berns
    ISR Europe 2022 – 54th International Symposium on Robotics, S. 150 - 157. (2022)
  • Behavior-Based Approach for Calculation of a Robot Arm’s Inverse Kinematics on a FPGA.
    Alexander Köpper und Karsten Berns
    Proceedings of ISR 2018, S. 306 - 313. (2018)
  • Behavior-Based Local Path-Planning by Exploiting Inverse Kinematics on FPGA.
    Alexander Köpper und Karsten Berns
    Advances in Service and Industrial Robotics, S. 466 - 474. (2018)
  • Behaviour-Based Inverse Kinematics Solver on FPGA.
    Alexander Köpper und Karsten Berns
    Proceedings of the 26th International Conference on Robotics in Alpe-Adria-Danube Region (RAAD), Vol. 49, S. 55 - 62. (2017)
  • Unmanned Ground Robots for Rescue Tasks.
    Karsten Berns, Atabak Nezhadfard, Massimo Tosa, Haris Balta und Geert Cubber
    Search and Resuce Robotics - From Theory to Practice, S. 53 - 76. (2017)
    http://www.intechopen.com/articles/show/title/unmanned-ground-robots-for-rescue-tasks ISBN: 978-953-51-3376-6
  • FPGA-aided, behaviour based control of a robot manipulator.
    Alexander Köpper und Karsten Berns
    Proceedings DGR Days 2016, S. 9. (2016)

 

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