Localization accuracy of a robot platform using indoor positioning methods in a realistic outdoor setting

Präzise Lokalisierung und zuverlässige Navigation sind von entscheidender Bedeutung, um Aufgaben in der Landwirtschaft mit Feldrobotern im Freien vollständig zu automatisieren. Unter bestimmten Bedingungen kann die absolute Lokalisierungsgenauigkeit von Outdoor-Positionierungssystemen, vor allem GNSS, jedoch unter eine kritische Schwelle fallen. Daher müssen Feldroboter auf Indoor-Positionierungsmethoden wie Laserscanner und Adaptive Monte Carlo Localization (AMCL) zurückgreifen, um die erforderliche Lokalisierungsgenauigkeit zu gewährleisten. Hier wird die Lokalisierungsgenauigkeit des Feldroboters “Mathilda” mit einer solchen Indoor-Positionierungsmethode in einem realistischen Szenario, in diesem Fall einem Freilandlabor mit in Reihen angeordneten Pflanzentöpfen, untersucht. Dazu wurde der Positionierungsfehler des Roboters mit einem Motion-Capture-System ermittelt. Die Ergebnisse zeigen einen mittleren absoluten Distanzfehler über alle Positionen von 198,9 mm und einen mittleren Winkelfehler über alle Positionen von 4,9°. Vermutlich sind Einschränkungen durch das Differentialantriebssystem, die großen Luftreifen und unzufriedenstellende Bahnplanung für diese große Abweichung verantwortlich.