Lokalisierung ermöglicht es einem Roboter, seinen Standort zu bestimmen – nicht nur auf einer Karte, sondern in der realen Welt, relativ zu Wänden, Objekten und Personen. Sie beantwortet die Frage: Wo bin ich? Ohne Lokalisierung ist ein mobiler Roboter orientierungslos.

GPS funktioniert im Freien, versagt aber in Innenräumen und unter dichtem Baumbestand. Die Radodometrie und die IMU-Daten driften. Kameras und Lidar können Orientierungspunkte erkennen, aber nur, wenn der Roboter ungefähr weiß, wo er hinschauen soll. Die Lokalisierung kombiniert diese Datenquellen. Ein Partikelfilter oder Kalman-Filter verwaltet eine Wahrscheinlichkeitsverteilung über mögliche Positionen und aktualisiert diese, sobald neue Sensordaten eintreffen.

Lokalisierungsmethoden

• GPS: Absolute Positionsbestimmung im Freien, Genauigkeit im Meterbereich.
• Odometrie: Relativbewegung von Radencodern.
• Landmarkenbasiert: ordnet Sensordaten bekannten Merkmalen zu.
• Bakenbasiert: Triangulation von festen Sendern.
• SLAM: Erstellt gleichzeitig eine Karte und lokalisiert innerhalb dieser Karte.

Die Lokalisierung in Innenräumen ist schwieriger als im Freien. GPS funktioniert nicht. Wände blockieren Signale. Reflektierende Oberflächen stören Lidar-Systeme. WLAN- und Bluetooth-Beacons sind zwar hilfreich, aber ungenau. Einige Systeme nutzen Ultrabreitband-Funk für zentimetergenaue Positionierung. Andere verwenden visuelle Marker oder natürliche Merkmale. Der beste Ansatz hängt von der Umgebung und der erforderlichen Genauigkeit ab. Ein Lagerroboter benötigt zentimetergenaue Präzision, um an einer Ladestation anzudocken. Ein Lieferroboter auf dem Gehweg toleriert hingegen einen Meter. Lokalisierung ist die Grundlage für autonomes Fahren. Ohne sie kann der Roboter weder planen, navigieren noch zuverlässig agieren.