Flexible Robotersysteme -- Erfahrungen, Realisierungen und Visionen

Ralf Gutsche

IBM, San José, USA

Montag, 14.01.2002, 16 Uhr c.t., H 8
Zukunftsweisende Robotersysteme zeichnen sich durch Flexiblität, Lernfähigkeit und Robustheit aus. Sensoren beobachten die sich verändernde Umwelt. Der Roboter modifiziert daraufhin seinen Plan. Das Schliessen dieses aus Sensorik, Planung und Aktorik bestehenden Regelkreises ist eine Kernaufgabe der Robotik.

Als Beispiel eines solchen Regelkreises wird ein fahrerloses Transportsystem vorgestellt, das in einer Halle mit sich unbekannt bewegenden Objekten navigiert. Die mobilen Roboter sollen dabei Bahnen fahren, die gut in das Bewegungsmuster der sich bewegenden Objekte passen, d.h. der normalen Bewegungsablauf in der Halle soll möglichst wenig gestört werden. Das Transportsystem verwendet an der Hallendecke montierte Videokameras, um die Objekte kontinuierlich zu verfolgen und um Bewegungsmuster zu bestimmen. Auf Basis dieser Daten erzeugt die statistische Bewegungsplanung den optimale Weg. Während der Planausführung werden ebenfalls Bewegungsmuster genutzt, um -- im Bedarfsfall -- eine Ausweichbewegung zu berechnen.

Die Leistungsfähigkeit eines Robotersystems spiegelt sich im Abstraktionsgrad seiner Kommandosprache wider. Diese kann aus low-level Kommandos wie z.B. 'bewege die Spitze des Werkzeuges einen Millimeter nach vorne' oder aus high-level Kommandos wie z.B. 'baue den Zylinderkopf zusammen' bestehen. In dem Vortrag werden Komponenten eines Montageplanungssystem vorgestellt. Dabei wird der Endzustand einer mechanischen Baugruppe symbolisch spezifiziert. Die zum Zusammenbau der Baugruppe notwendigen Operationen werden automatisch erzeugt.

Abschließend werden offene Probleme und weitere mögliche Forschungsrichtungen im Umfeld der technischen Informatik aufgezeigt.

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