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Dissertation zu Schwarm-basierten, vernetzten Robotiksystemen für Rettungskräfte erfolgreich abgeschlossen

Am 17.05.2016 hat Niklas Goddemeier erfolgreich seine Dissertation mit dem Titel "Communication and Cooperation Strategies for Aerial Robotic Systems" verteidigt. Der gesamte Lehrstuhl gratuliert hierzu sehr herzlich.
Die zuverlässige Vernetzung von Robotik-Systemen ist eine wichtige Voraussetzung für deren Einsatz in vielfältigen Einsatzszenarien, z.B. für die Erkundung von Schadenslagen im Rettungswesen. Insbesondere der Einsatz von unbemannten Luftfahrzeugen als Sensor- und Kommunikationsplattformen bietet aufgrund der großen Flexibilität in Katastrophenszenarien, in denen die Infrastruktur möglicherweise zerstört wird, ein großes Potential. Der in der Arbeit vorgestellte Systementwurf für Kommunikations- und Kooperationsstrategien sowie die umfassende Leistungsbewertung und Validierung nutzen dabei modellbasierte Methoden beginnend mit einer Multiskalensimulation über Software- und Hardware-in-the-Loop-Konzepte bis hin zu Experimenten im Feld. So leistet diese Arbeit angesichts der zu einem hohen Reifegrad geführten, innovativen wissenschaftlichen Konzepte einen herausragenden Beitrag zur internationalen Forschung in diesem Feld.

Goddemeier2016

Die Verwendung von Flugrobotern, auch Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) genannt, als innovative Rettungsmittel in Großschadenslagen hat in jüngster Vergangenheit stark zugenommen. Um die Einsetzbarkeit dieser Flugsysteme weiter zu verbessern und Rettungskräfte zu entlasten, stellen sich Herausforderungen hinsichtlich der zuverlässigen Vernetzung und Automatisierung des Flugbetriebs .

In der Dissertationsschrift von Niklas Goddemeier werden neuartige Mobilitätstrategien und Kollaborationskonzepte vorgestellt, die auf Basis zukunftsweisender Kommunikationslösungen die Zusammen-arbeit heterogener Roboterschwärme ermöglichen. Der innovative Mobilitätsansatz Communication-Aware Potential Fields (CAPF) basiert auf virtuellen Potentialfeldern und berechnet anziehende und abstoßende Kräfte in Abhängigkeit von definierten Kommunikationsleistungsindikatoren. In Kombination mit einem verteilten Rollenkonzept können einzelne Roboter des Schwarms Verhalten und Funktion bedarfsgerecht anpassen. Der ganzheitliche Systemansatz vereint verschiedene essentielle Aspekte für die Zusammen-arbeit agentenbasierter Systeme. Hierzu zählen effiziente Datenstrukturen, zuverlässige Kommunikationsstrategien sowie Methoden zur verteilten Entscheidungsfindung.

Die Dissertationsschrift erscheint demnächst als 15. Band der Schrftenreihe des Lehrstuhls "Dortmunder Beiträge zu Kommunikationsnetzen und -systemen". 

Das nebenstehende Bild zeigt Niklas Goddemeier auf einer internationalen Rettungsübung in Belgien, auf der die von ihm entworfenen Methoden auch praktisch erprobt und validiert wurden