Mars Rover UGV mit Ellipse-N
Der teilautonome Mars Rover von Mc Gills integriert ein SBG Miniatur INS/GNSS für die autonome Navigation.
“Das Gerät ermöglichte es uns, uns für den letzten Wegpunkt 20 Zentimeter entfernt zu immobilisieren, nach über 500 Metern blinder Navigation, was bei dem Wettbewerb noch nie zuvor erreicht worden war.” | Das McGill Robotics Team
Das Mars Rover Projekt
Das McGill Robotics Team entwickelte den Roboter für die Teilnahme an zwei internationalen Wettbewerben, bei denen jedes Team seinen Rover von einem versteckten Kontrollzentrum aus in einer Mars-ähnlichen Wüstenumgebung durch verschiedene Läufe steuern musste, um komplexe Aufgaben zu erfüllen.
Diese Aufgaben umfassten das Durchqueren von unwegsamem Gelände, das Tragen von Nutzlasten zu abgelegenen Standorten, die Wartung eines komplexen Bedienfelds und die Analyse gesammelter Bodenproben.
Während jedes Laufs wurde von den Teams erwartet, dass sie ihre Rover drahtlos über mehr als 1 Kilometer Entfernung bedienen und sich kontinuierlich auf das Sensor-Feedback der Onboard-IMUs, GPS, Kameras und wissenschaftlichen Instrumente verlassen.
Bester Lauf für die Blind Navigation Aufgabe
Das Team erwarb zwischen den Wettbewerben den IG-500N von SBG Systems, der sich als entscheidend für ihren ERC-Erfolg erwies. Darüber hinaus ermöglichte die Präzision des IG-500N die höchste Punktzahl bei Aufgaben zur Blindnavigation. Bei dieser Aufgabe navigieren die Teams zu GPS-Koordinaten in schwierigem Gelände, ohne Kameras zu verwenden.
Das Gerät ermöglichte es uns, uns 20 Zentimeter vom letzten Wegpunkt entfernt zu immobilisieren, nach über 500 Metern Blind Navigation, was zuvor noch nie bei dem Wettbewerb erreicht worden war.
Einfache Integration
Die Mc Gills integrierten die mit dem IG-500N gelieferte sbgCom-Bibliothek mit einem C++-Wrapper effektiv in ihre Softwarearchitektur.
Sie verwendeten die Initialisierungsfunktion im Konstruktor der Klasse und implementierten die Callback-Funktionen für einen Thread-sicheren Betrieb, um weiterhin Aktualisierungen vom Gerät im kontinuierlichen Modus zu empfangen, ohne den Übertragungsprozess zum Rest des Systems zu unterbrechen. Dies wurde dann bei der Erstellung eines ROS-Publishers verwendet. Die Qualität der Implementierung und des Schnittstellendesigns der Bibliothek machte den gesamten Prozess sehr benutzerfreundlich und recht einfach.
“Wir sind SBG Systems immens dankbar, da unsere herausragenden Leistungen bei der European Rover Challenge ohne die außergewöhnliche Unterstützung von SBG Systems zweifellos nicht möglich gewesen wären.” | Das McGill Robotics Team
Ellipse-N
Ellipse-N ist ein kompaktes, hochleistungsfähiges RTK Inertial Navigation System mit einem integrierten Dualband-Quad-Konstellations-GNSS-Empfänger. Darüber hinaus bietet es Roll-, Nick-, Kurs-, Heave- und GNSS-Positionierung auf Zentimeterebene.
Der Ellipse-N Sensor funktioniert am besten in dynamischen Umgebungen und unter schwierigen GNSS-Bedingungen. Zusätzlich arbeitet er auch in Anwendungen mit geringerer Dynamik unter Verwendung des magnetischen Kurses.
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Haben Sie Fragen?
Willkommen in unserem FAQ-Bereich! Hier finden Sie Antworten auf die häufigsten Fragen zu den Anwendungen, die wir vorstellen. Wenn Sie nicht finden, wonach Sie suchen, können Sie sich gerne direkt an uns wenden!
Was ist eine Nutzlast?
Eine Nutzlast bezieht sich auf alle Geräte, Vorrichtungen oder Materialien, die ein Fahrzeug (Drohne, Schiff …) mit sich führt, um seinen beabsichtigten Zweck über die Grundfunktionen hinaus zu erfüllen. Die Nutzlast ist von den Komponenten getrennt, die für den Betrieb des Fahrzeugs erforderlich sind, wie z. B. seine Motoren, Batterie und Rahmen.
Beispiele für Nutzlasten:
- Kameras: hochauflösende Kameras, Wärmebildkameras…
- Sensoren: LiDAR, hyperspektrale Sensoren, chemische Sensoren…
- Kommunikationsausrüstung: Funkgeräte, Signalverstärker...
- Wissenschaftliche Instrumente: Wettersensoren, Luftprobennehmer…
- Andere Spezialausrüstung
Akzeptiert das INS Eingaben von externen Hilfssensoren?
Inertiale Navigationssysteme unseres Unternehmens akzeptieren Eingaben von externen Hilfssensoren wie Luftdatensensoren, Magnetometern, Odometern, DVL und anderen.
Diese Integration macht das INS äußerst vielseitig und zuverlässig, insbesondere in GNSS-abgelehnten Umgebungen.
Diese externen Sensoren verbessern die Gesamtleistung und Genauigkeit des INS, indem sie ergänzende Daten liefern.
Was ist der Unterschied zwischen IMU und INS?
Der Unterschied zwischen einer Inertial Measurement Unit (IMU) und einem Inertial Navigation System (INS) liegt in ihrer Funktionalität und Komplexität.
Eine IMU (Inertial Measuring Unit) liefert Rohdaten über die lineare Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs, gemessen von Beschleunigungsmessern und Gyroskopen. Sie liefert Informationen über Roll-, Nick-, Gier- und Bewegungswinkel, berechnet aber keine Positions- oder Navigationsdaten. Die IMU ist speziell dafür ausgelegt, wichtige Daten über Bewegung und Orientierung für die externe Verarbeitung weiterzuleiten, um Position oder Geschwindigkeit zu bestimmen.
Auf der anderen Seite kombiniert ein INS (Inertial Navigation System) IMU-Daten mit fortschrittlichen Algorithmen, um die Position, Geschwindigkeit und Orientierung eines Fahrzeugs im Laufe der Zeit zu berechnen. Es beinhaltet Navigationsalgorithmen wie Kalman-Filterung für Sensorfusion und -integration. Ein INS liefert Echtzeit-Navigationsdaten, einschließlich Position, Geschwindigkeit und Orientierung, ohne auf externe Positionierungssysteme wie GNSS angewiesen zu sein.
Dieses Navigationssystem wird typischerweise in Anwendungen eingesetzt, die umfassende Navigationslösungen erfordern, insbesondere in GNSS-verweigernden Umgebungen, wie z. B. militärische UAVs, Schiffe und U-Boote.
