Simulation
Simulationsumgebungen stellen ein wichtiges Werkzeug zur Entwicklung von autonomen Robotersteuerungen dar. Im Folgenden werden verschiedene Simulationswerkzeuge und ihre Anwendung in der Forschung präsentiert.
Unreal Engine 4
Die Unreal Engine 4 ist eine professionelle Spieleengine, die von Epic Games entwickelt wird. Die Plattform bietet photorealistisches Rendern, Anbindung von VR, offenes Weltendesign, Blueprint-Scripting und vollen C++ Quellzugriff. Projekte wie NVIDIA FleX ergänzen die bestehende PhysX Engine mit Partikelsimulationen. Ein Marketplace bietet Zugriff auf eine große Anzahl von Projekten und Inhalten.
Finroc ist als Unreal Projekt realisiert welches die Finroc-Laufzeitumgebung und Ports aus der Engine startet. Hierbei ist es möglich Roboter in einer komplexen, offenen, photorealistischen Welten zu steuern und mit dieser zu interagieren. Das detailgetreue Simulieren von Sensorik berücksichtigt beispielsweise typische Kameraüberblendungen, -rauschen, oder -unschärfe welche in realen Systemen großen Einfluss auf die Steuerung haben.
Unreal wird derzeit in Straßenbauszenarien mit den Walzen BW154 und BW147 für das AMMCOA Projekt eingesetzt, wo einige Kilometer der Bundesstraße B10 rekonstruiert und simuliert werden. Ebenso werden Gator, Unimog, Backhoe und die Umfelderkennung der Mobilkräne des SafeguARd Projekts damit virtuell getestet.
Veröffentlichungen
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- LiDAR-GEiL. LiDAR GPU Exploitation in Lightsimulations.
Proceedings of the 13th International Conference on Simulation and Modeling Methodologies, Technologies and Applications (SIMULTECH 2023), (2023) - Simulation-based tool for testing autonomous vehicles.
(2023) - High-Level Semantic Localization using OpenStreetMap Surface data.
(2022) - Point Cloud Dataset Generation for Convolutional Neural Networks.
(2022) - Simulated Pedestrian Modelling for Reliable Testing of Autonomous Vehicle in Pedestrian Zones.
Smart Cities, Green Technologies, and Intelligent Transport Systems, Vol. 1475, S. 290 - 307. (2021) - Evolution of robotic simulators. Using UE 4 to enable real-world quality testing of complex autonomous robots in unstructured environments.
Proceedings of the 10th International Conference on Simulation and Modeling Methodologies, Technologies and Applications (SIMULTECH 2020), S. 271 - 278. (2020) - Self-aware Pedestrians Modeling for Testing Autonomous Vehicles in Simulation.
Proceedings of the 6th International Conference on Vehicle Technology and Intelligent Transport Systems, Vol. 1, Nr. 10.5220/0009377505770584, S. 577 - 584. (2020) - Social Collision Avoidance of an Autonomous Bus in a Pedestrian Zone.
(2020) - Integrating NVIDIA FleX into the Unreal Engine for sand simulation with particles for robotic applications.
(2018) - Modelling and Simulation of Behaviour-Based Differential and Slippage Control for Unimog.
(2018) - Realistic Simulation of GPS Signal Quality for Autonomous Robots by using Virtual Satellites.
(2018) - Automatic generation of a simulation environment from robot sensed data.
(2017) - Autonomie in unwegsamem Gelände. Aktuelle Zwischenergebnisse des CVC-Leitprojekts zum autonomen Fahrbetrieb von Nutzfahrzeugen im Off-Road Bereich.
CVC News, Vol. 2, S. 8 - 11. (2017) - Geländerekonstruktion basierend auf 3D-Punktwolken.
(2017) - Integration of GNSS / IMU into Unreal Engine and Finroc.
(2017) - Integration of the Finroc Framework into the Unreal Engine for Robot Simulation.
(2017) - Virtual Development on Mixed Abstraction Levels. an Agricultural Vehicle Case Study.
Synopsys Users Group(SNUG) Germany 2015, (2015) - 3D Realtime Simulation Framework for Wall-Climbing Robots - Towards the new Climbing Robot CREA.
17th International Conference on Climbing and Walking Robots (CLAWAR), S. 559 - 566. (2014) - Development and Applications of a Simulation Framework for a Wall-Climbing Robot.
26th International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), S. 2321 - 2326. (2013) - Interconnection of the behavior-based control architecture and a detailed mechatronic machine model for realistic behavior verification of the Thor project.
Informatik 2013, (2013) - Modellierung und verteilte Simulation eines autonomen Mobilbaggers.
Tagungsband Fachtagung Digitales Engineering zum Planen, Testen und Betreiben Technischer Systeme, S. 123 - 130. (2012) - A Simulated Environment for Elderly Care Robot.
Pervasive and Embedded Computing and Communication Systems (PECCS), S. 562 - 567. (2011) - A Simulation Framework for Human-Robot Interaction.
Proceedings of the International Conferences on Advances in Computer-Human Interactions (ACHI), S. 79 - 84. (2010) - Simulating Vehicle Kinematics with SimVis3D and Newton.
Proceedings of the 2nd International Conference on Simulation, Modeling, and Programming for Autonomous Robots (SIMPAR’10), S. 156 - 167. (2010) - A Customizable, Multi-Host Simulation and Visualization Framework for Robot Applications.
Proceedings of the 13th International Conference on Advanced Robotics (ICAR07), S. 1105 - 1110. (2007) - A Customizable, Multi-Host Simulation and Visualization Framework for Robot Applications.
Recent Progress in Robotics, Vol. 370, S. 357 - 369. (2007)