Wolfram Burgard

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Mitarbeiter geworden war, vorbei kam, als er gerade dabei war den Roboter Rhino
zusammenzubauen. Auch Dieter Fox, damals auch neu als wissenschaftlicher Mit-
arbeiter am Institut für Informatik III kam dazu, und so ergab es sich nach einem
kurzen Gespräch, dass wir alle drei großes Interesse daran hätten, gemeinsam an
Rhino zu arbeiten. Als Ziel nahmen wir uns kurz danach vor, an dem Roboter-
wettbewerb der damals noch Amerikanischen Konferenz für Künstliche Intelligenz
(AAAI) teilzunehmen und zwar in den Kategorien Autonomes Navigieren und dem
Aufräumen von Büros. Dazu arbeiteten Dieter Fox und ich dann an der Kollisions-
vermeidungstrategie von Rhino und realisierten den so genannten Dynamic
Window Approach, eine Variante, die sich stark an den physikalischen Gesetzmäßig-
keiten der Navigation orientiert. Bei dem Wettbewerb in Seattle auf der AAAI konn-
ten wir mit Rhino dann den zweiten Platz erreichen. Gleichzeitig wurde mir aber
klar, dass die Positionsschätzung eines der großen Probleme der mobilen Robotik zu
sein schien, denn lediglich einer der zahlreichen Roboter war in der Lage, seine
Position innerhalb der Testarena zu ermitteln und auch während der Navigation
schrittweise mitzuhalten. Das motivierte mich, das Problem der Positionsschätzung
einmal genauer zu untersuchen. Dieter Fox und ich entwickelten dann mit zwei
Diplomanden in Bonn ein probabilistisches Verfahren für die Schätzung der Positi-
on eines mobilen Roboters in seiner Umgebung. Grundidee unseres Ansatzes war
die Verwendung einer Wahrscheinlichkeitsverteilung über alle möglichen Zustände
(Positionen) des Roboters in seiner Umgebung. Zur Repräsentation verwendeten
wir eine diskrete Approximation durch ein dreidimensionales Gitter, weshalb wir
den Ansatz „Position Probability Grids“ nannten. Nachdem wir unserVerfahren mit
den ersten Ergebnissen erfolgreich auf der AAAI im Jahr 1996 publizieren konnten,
setzten wir uns anschließend an eine effizientere Implementierung des Algorithmus.
Im Frühjahr 1997 hatten wir dann eine sehr effektive Version entwickelt, die alle
Daten des Roboters online verarbeiten konnte und sogar in recht großen Umge-
bungen funktionierte. Gleichzeitig arbeiteten wir nun sehr stark mit Sebastian Thrun
an Erweiterungen dieses Ansatzes und entwickelten beispielsweise auch aktive Loka-
lisierungsverfahren, bei denen der Roboter Punkte in der Umgebung ansteuert, die
möglichst effektiv für die Verbesserung seiner Positionsschätzung sind. Kurz bevor
Sebastian Thrun dann nach seiner Promotion von der Universität Bonn an die
Carnegie Mellon University in Pittsburgh, PA, USA, wechselte, zeigte er uns noch
eine prototypische Realisierung eines autonomen Museumsführers und wir
beschlossen ein solches System einmal versuchsweise in einem echten Museum zu
präsentieren.
Zusammen mit einigen Studierenden arbeiteten wir dann in der Bonner
Arbeitsgruppe Autonome Mobile Systeme, zu deren Leiter ich mittlerweile avanciert
war, am ersten autonomen und interaktiven Museumsführer Rhino. Und es gelang
uns tatsächlich im Sommer 1997 Rhino für mehrere Tage im Deutschen Museum
Bonn vor einem groem Publikum und unter reger Anteilnahme der Presse operie-
ren zu lassen. Nach diesem großartigen Erfolg entschlossen wir uns, ein Papier dar-
über zur AAAI 1998 einzureichen. Bei einem der anschließenden zahlreichen Be-
suche von Dieter Fox und mir bei Sebastian Thrun in Pittsburgh erfuhren wir dann,