Koordinatensysteme Für Die Zustandsschätzung - Roboception rc visard Montage- Und Betriebsanleitung

6.3. Sensordynamik
rc _ stereo _ ins
Stereo-INS
• (
Daten der integrierten inertialen Messeinheit (IMU), um auf dieser Grundlage akkurate und
hochfrequente Echtzeit-Zustandsschätzungen bereitzustellen (Abschnitt 6.5).
rc _ slam
SLAM
• ( ) übernimmt die simultane Lokalisierung und Kartenerstellung (SLAM), um akku-
mulierte Posendaten zu korrigieren (Abschnitt 7.1).
Bemerkung: Die gleichzeitige Nutzung des Dynamik-Moduls und des
kann zu verringerter Genauigkeit der Bewegungsschätzung führen. Der Abschnitt
trie (6.4) erklärt, wie dies vermieden werden kann.
6.3.1 Koordinatensysteme für die Zustandsschätzung
Das Weltkoordinatensystem für die Zustandsschätzung de niert sich wie folgt: Die Z-Achse des Koor-
dinatensystems zeigt nach oben und ist am Gravitationsvektor ausgerichtet. Die X-Achse liegt ortho-
gonal zur Z-Achse und zeigt in die Blickrichtung des rc_visard zum Zeitpunkt, zu dem die Zustands-
schätzung beginnt. Der Ursprung des Weltkoordinatensystems be ndet sich am Ursprung des IMU-
Koordinatensystems des rc_visard in dem Augenblick, in dem die Zustandsschätzung aktiviert wird.
Wird die Zustandsschätzung aktiviert, wenn die Blickrichtung des rc_visard parallel zum Gravitationsvek-
tor liegt (mit einem Toleranzbereich von 10 Grad), dann ist die Y-Achse des Weltkoordinatensystems
entweder an der positiven oder negativen X-Achse des IMU-Koordinatensystems ausgerichtet. In die-
sem Fall ist die Anfangsausrichtung des Weltkoordinatensystems nicht mehr kontinuierlich. Es ist also
besondere Vorsicht geboten, wenn die Zustandsschätzung mit dieser Orientierung beginnt.
z
IMU
x
Cam
z
Cam
Abb. 6.6: Koordinatensysteme für die Zustandsschätzung: Das IMU-Koordinatensystem liegt im Gehäu-
se des rc_visard, das Kamera-Koordinatensystem
Die Transformation
Koordinatensystem wird ebenfalls geschätzt und über die rc_dynamics-Schnittstelle im Echtzeit-
Dynamik-Datenstrom bereitgestellt (siehe Schnittstellen, Abschnitt 8).
Warnung: Das Stereo-INS-Modul führt während der Initialisierung eine Selbstkalibrierung der IMU
durch. Deswegen darf sich der rc_visard während des Startens des Stereo-INS-Moduls nicht bewegen
und muss ausreichend viel Textur sehen können.
Roboception GmbH
Handbuch: rc_visard
) kombiniert die per visueller Odometrie ermittelten Werte mit den
x
W
x
IMU
y
IMU
y
t=t
Cam
(Abschnitt 3.7) im Fokuspunkt der linken Kamera.
zwischen dem IMU-Koordinatensystem
Stereo-Matching
z
W
x
IMU
z
y
IMU
IMU
x
Cam
z
y
Cam
Cam
und
51
(Abschnitt 6.2)
Visuelle Odome-
y
W
t=0
dem Kamera/Sensor-
Rev: 21.01.1
Status: 30.01.2021