MSM - Multisensorielles selbstreferenzierendes 3D-Mappingsystem

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Der Fokus des MSM Projekt an der Hochschule Karlsruhe (HSKA), das im Rahmen des Forschungsprogramms "Innovative Projekte" durch das Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kunst (MWK) Baden-Württemberg gefördert wird, liegt in der Indoor Navigation und Mapping (ohne GNSS). Indoor Szenarien sind eine besondere Herausforderung für die Navigation. Das MSM Projekt baut dabei auf die bereits erprobten "Navka" Navigations- und Sensorfusionsalgorithmen, die in ROS (Robot Operating System) umgesetzt wurden. Dazu wurden ROS Interfaces und Wrapper entwickelt, sodass die Algorithmen nahtlos in andere Pakete, z. B. andere Open Source Pakete zum ROS basierten Mapping, Navigation und SLAM, integriert werden können.

Die Mappingkomponente des Systems basiert auf dem Velodyne VLP16 3D Laser Scanner, einer  Stereokamera und Radodometrie. Auch wenn Sensoren, wie Laserscanner und Kamera vor allem für das Mapping verwendet werden, werden in MSM Projekt deren Daten zusätzlich dazu verwendet, den Navigationszustand und die Trajektorie der Plattform zu schätzen, die ein Roboter, ein UAV oder sogar eine manuell geführte Navigationsplatform sein könnte. Das System entdeckt dabei auch Schleifenschlüsse, sodass die Navigationszustandsschätzung gestützt und Drift vermieden wird. Das Ergebnis ist eine sehr präzise registrierte 3D Punktwolke und die Trajektorie der Nagiationsplattform.

Auf dem unteren Bild ist ein Teil einer Foyerszene der 3D Punktwolke des VLP16 Laserscanners.

Neues Video:

Indoor 3D Mapping with VolksBot, 3D laser scanner and NAVKArine-MSM

Indoor 3D Mapping Based on the VolksBot mobile robot platform, VLP16 3D laser scanner and NAVKArine-MSM, as a further develpment of the G1MC multi-sensor navigation module and NAVKA-software. In an addition small computer (NUC) was used as central input processing unit (GPIO) for the extended NAVKA-algorithms.

As further hardware component as laserscanner (Velodyne) was used.

This short animation shows a 3D point cloud map of the HSKA Building-B ground floor mapped with the Multi sensor self-referenceing 3D mapping platform NAVKArine-MSM developed at HSKA under the MSM project "MSM - Multisensor Selfreferencing 3D-Mapping System", funded by the Baden-Württemberg Ministry of Science, Research and Art (MWK) in the frame of the "Innovative Projects" research program.

Development platform: ROS
Hardware: VolksBot mobile robot,
Velodyne VLP16 3D laser scanner
NAVKAarine-G1MC navigation module (GNSS receiver, accelerometer, gryroscope, barometer and magnetometer)
Packages and Algorithms used: NAVKA-navigation and sensor fusion algorithms, togehter with Lidar Odometry and Mapping + Generalized ICP