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Stereo Vision based indoor/outdoor Navigation for Flying Robots

Schmid, Korbinian und Tomić, Teodor und Rueß, Felix und Hirschmüller, Heiko und Suppa, Michael (2013) Stereo Vision based indoor/outdoor Navigation for Flying Robots. In: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Seiten 3955-3962. Intelligent Robots and Systems, IEEE/RSJ International Conference on, 3-8 Nov 2013, Tokyo, Japan.

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Kurzfassung

We introduce our new quadrotor platform for realizing autonomous navigation in unknown indoor/outdoor environments. Autonomous waypoint navigation, obstacle avoidance and flight control is implemented on-board. The system does not require a special environment, artificial markers or an external reference system. We developed a monolithic, mechanically damped perception unit which is equipped with a stereo camera pair, an Inertial Measurement Unit (IMU), two processor-and an FPGA board. Stereo images are processed on the FPGA by the Semi-Global Matching algorithm. Keyframe based stereo odometry is fused with IMU data compensating for time delays that are induced by the vision pipeline. The system state estimate is used for control and on-board 3D mapping. An operator can set waypoints in the map, while the quadrotor autonomously plans its path avoiding obstacles. We show experiments with the quadrotor flying from inside a building to the outside and vice versa, traversing a window and a door respectively. A video of the experiments is part of this work. To the best of our knowledge, this is the first autonomously flying system with complete on-board processing that performs waypoint navigation with obstacle avoidance in geometrically unconstrained, complex indoor/outdoor environments.

Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vorlesung)
Titel:Stereo Vision based indoor/outdoor Navigation for Flying Robots
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID
Schmid, Korbiniankorbinian.schmid@dlr.deNICHT SPEZIFIZIERT
Tomić, Teodorteodor.tomic@dlr.deNICHT SPEZIFIZIERT
Rueß, Felixfelix.ruess@dlr.deNICHT SPEZIFIZIERT
Hirschmüller, Heikoheiko.hirschmueller@dlr.deNICHT SPEZIFIZIERT
Suppa, MichaelMichael.Suppa@dlr.deNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:November 2013
Erschienen in:IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
Referierte Publikation:Ja
In Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Ja
Seitenbereich:Seiten 3955-3962
Status:veröffentlicht
Stichwörter:visual odometry, uav, navigation, state estimation, stereo odometry
Veranstaltungstitel:Intelligent Robots and Systems, IEEE/RSJ International Conference on
Veranstaltungsort:Tokyo, Japan
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:3-8 Nov 2013
Veranstalter :IEEE/RSJ
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben Multisensorielle Weltmodellierung
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Perzeption und Kognition
Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Mechatronische Komponenten und Systeme
Hinterlegt von: Tomic, Teodor
Hinterlegt am:11 Dez 2013 15:43
Letzte Änderung:09 Feb 2017 19:19

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