Zentimetergenaue Positionsbestimmung für autonome Kehrroboter

In einem Park am Flussufer im Bezirk Huangpu in Shanghai fährt ein autonomer Kehrroboter auf Fußgängerwegen entlang, sammelt Laub, Sand und Staub ein und weicht dabei Fußgängern, geparkten Fahrzeugen und Bäumen aus. Solche autonomen Reinigungsmaschinen sind mittlerweile ein alltäglicher Anblick, und die hochpräzise Positionsbestimmung ist die zentrale Voraussetzung für den fahrerlosen Betrieb. Eine zuverlässige und stets verfügbare Positionsbestimmung ist die zentrale Grundlage für den unbemannten Betrieb, und ihre Qualität wirkt sich direkt sowohl auf die Reinigungsleistung als auch auf die Verkehrssicherheit aus. Um diese Messlatte höher zu legen, arbeitete CHCNAV mit Kusa Technology, einem Entwickler autonomer Serviceroboter, zusammen und setzte CGI-230-Empfänger in Verbindung mit dem PointX-Positionsergänzungsdienst als standardmäßige Navigationsgrundlage für die gesamte Kehrflotte ein.

Zentimetergenaue Ortung bei Signalblockaden

Städtische Umgebungen stellen hohe Anforderungen an die Satellitenortung. In Parks und auf Campusgeländen sind die Wege schmal, es gibt zahlreiche Kreuzungen, und sowohl die Abschirmung durch Baumkronen als auch Mehrwegreflexionen durch Gebäude sind an der Tagesordnung – all dies stellt ein Roboter-Navigationssystem auf eine harte Probe. CHCNAV bietet hierfür eine Lösung in Form eines integrierten Hardware-Terminals und eines Cloud-Ergänzungsdienstes. Das GNSS/INS-System CGI-230 verfügt über ein integriertes Point SDK, sodass jedes Gerät mit einem permanenten PointX-Korrekturkonto verknüpft ist, das auf der hochpräzisen CTCLIB-Engine und einem Netzwerk von mehr als 10.000 Referenzstationen basiert. Diese Kombination verbessert die RTK-Fix-Rate und die Positionsgenauigkeit bei Signalblockaden, Interferenzen und ionosphärischen Störungen. Selbst unter dichtem Baumbestand oder in engen Gassen, in denen der Satellitenempfang schlecht ist, behält der Roboter eine Positionsgenauigkeit im Zentimeterbereich bei und kann dicht am Bordstein entlangfahren – genau dort, wo der größte Reinigungsnutzen liegt.

Stabile Lage und Ausrichtung zur Hindernisvermeidung

Eine weitläufige Route ist voller sich verändernder Variablen: Fußgänger, stehende Fahrzeuge, zu überquerende Kreuzungen, Rückwärtsmanöver und automatische Ladevorgänge. Um diese sicher zu bewältigen, ist ein kontinuierlicher Strom von Positions-, Geschwindigkeits- und Lage-Daten erforderlich, denn anhand dieser Informationen ermittelt das Antriebssystem die relative Position und entscheidet, wann es abbremsen, anhalten oder um ein Hindernis herumlenken muss. Der CGI-230 arbeitet eng mit der intelligenten Cloud-Steuerungsplattform Kusa zusammen und speist seine Navigationsdaten zusammen mit LiDAR- und visuellen KI-Sensoren in einen einzigen Wahrnehmungs- und Regelkreis ein. Vor einer Schicht helfen diese Daten der Plattform dabei, eine Route mit vollständiger Abdeckung unter Berücksichtigung des Live-Verkehrs und des Fußgängerstroms zu planen. Während der Schicht liefert der CGI-230 kontinuierlich Positions- und Lageangaben im Zentimeterbereich, sodass der Roboter in belebter, überfüllter Umgebung dynamische Ausweichmanöver und Notbremsungen durchführen kann.

Entwickelt für den flottenweiten Einsatz

Da autonome Kehrfahrzeuge nun nicht mehr nur in Pilotprojekten, sondern in stadtweiten Flotten zum Einsatz kommen, wird die Bereitstellung und Wartung von Hunderten von Einheiten zu einer Herausforderung für sich. Der CGI-230 ist für diesen Umfang ausgelegt. Konfigurationen und Over-the-Air-Upgrades können per Befehlsinjektion an die gesamte Flotte übertragen werden, wodurch die Kosten für den Betrieb an mehreren Standorten gering gehalten werden. Kommunikationsschnittstellen in Automobilqualität – Ethernet über 100Base-T1 sowie CAN- und serielle Schnittstellen – ermöglichen eine nahtlose Integration des Geräts in eine Vielzahl von Fahrzeugsystemen, und dank UDS-Diagnose, Fehlermeldungen und Protokollierung können Techniker Fehler schnell lokalisieren und beheben. Dank dieser technischen Lösungen kommt die CHCNAV-Positionsbestimmung mittlerweile in autonomen Kehrrobotern in fast 30 Städten zum Einsatz, darunter Peking, Shanghai sowie Standorte in Guangdong und Zhejiang.

CGI-230 GNSS/INS für autonome Fahrzeuge und Roboter

Das Programm für Kehrroboter ist eine Anwendungsmöglichkeit des GNSS/INS-Systems CGI-230 in Automobilqualität, eines eng gekoppelten, integrierten GNSS/INS-Navigationssystems, das eine horizontale Positionsgenauigkeit von 1 cm und eine Kursgenauigkeit von 0,1 Grad bietet und auch bei kurzen GNSS-Signalausfällen weiterhin gültige Navigationsdaten liefert. Es ist Teil der CHCNAV -Navigations- und Positionierungslösungen für autonome Maschinen und ergänzt die breitere GNSS/INS-Produktpalette, zu der beispielsweise das mit zwei Antennen ausgestattete CGI-610 gehört. Der gleiche hochpräzise GNSS/INS-Ansatz kommt bereits im autonomen Bergbau, in der Logistik mit niedrigen Geschwindigkeiten und in Robotaxi-Flotten zum Einsatz. Für Teams, die autonome Fahrzeuge und Roboter entwickeln, ist eine genaue und zuverlässige Positionsbestimmung die Grundlage, auf der alles andere aufbaut – und genau diese Aufgabe erfüllt CHCNAV. Um einen genaueren Einblick in die Positionsbestimmung unter anspruchsvollen Bedingungen zu erhalten, erfahren Sie hier, wie CHCNAV GNSS und autonomes Fahren unterstützt.

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Über CHC Navigation

CHC Navigation (CHCNAV) entwickelt fortschrittliche Lösungen für Kartografie, Navigation und Ortung, die darauf ausgelegt sind, Produktivität und Effizienz zu steigern. CHCNAV bedient Branchen wie Geodaten, Landwirtschaft, Maschinensteuerung und Autonomie und liefert innovative Technologien, die Fachleute unterstützen und den Fortschritt der Branche vorantreiben. Mit einer globalen Präsenz in über 140 Ländern und einem Team von mehr als 2.200 Fachkräften gilt CHC Navigation als führendes Unternehmen in der Geodatenbranche und darüber hinaus. Weitere Informationen zu CHC Navigation [Huace:300627.SZ] finden Sie unter: https://navigation.chcnav.com/about/overview