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Description:
Roboter wurden in der Vergangenheit hauptsächlich im Bereich der Automatisierung der industriellen Fertigung eingesetzt, in Deutschland z.B. in der Automobilindustrie. Solche Roboter sind jedoch nur sehr eingeschränkt autonom -- im Normalfall können sie lediglich sehr begrenzt auf ihre Umgebung reagieren und folgen einer strikten Programmroutine. Daher ist es notwendig beim Einsatz solcher Roboter die Arbeitsumgebung stark an diese anzupassen. In der industriellen Fertigung werden daher speziell strukturierte Bereiche eingerichtet, in denen Roboter am Fließband oder der Fertigungsstraße eindeutig vordefinierte Bedingungen vorfinden. So wird zum Beispiel die Position eines Werkstücks auf dem Förderband so kontrolliert, dass der Erfolg des vorprogrammierten Bewegungsablaufs garantiert werden kann. Autonome Roboter hingegen setzen ihre Sensoren ein, um ihre Umgebung wahrzunehmen und sich so ein Modell ihrer Umwelt zu verschaffen. Anhand des Modells können autonome Roboter dann Entscheidungen über ihre Aktionen treffen. Die Forschung an solchen autonomen, intelligenten Systemen hat in den letzten Jahrzehnten große Fortschritte gemacht. Besonders die Weiterentwicklung probabilistischer Verfahren hat den Erfolg im Umgang mit Sensormessungen und dem zugehörigen Messrauschen vorangetrieben. Dadurch wurden spannende neue Anwendungen wie z.B. Häfen mit automatisierter Schiffsbe- und entladung ermöglicht. In den letzten Jahren sind auch erste autonome Roboter für den nicht-industriellen Bereich auf den Markt gekommen, z.B. in Form von autonomen Staubsaugern und -wischern, Rasenmähern und Telepräsenzrobotern. Insgesamt ist davon auszugehen, dass Roboter in Zukunft immer mehr Arbeiten übernehmen können. Das Ziel dieser Arbeit ist es, die Grundlagen der Autonomie von mobilen Robotern weiter zu entwickeln. Unser Fokus liegt dabei auf Robotern, die innerhalb von Gebäuden eingesetzt werden, wie z.B. Haushaltsroboter. Eine wichtiges Fundament für einen mobilen Roboter ist die Möglichkeit in der Umgebung zu navigieren. Dazu muss ...