D-Rock
Modelle, Verfahren und Werkzeuge für die Modelbasierte Softwareentwicklung von Robotern
Roboter zur Manipulation und Handhabung finden dank ihrer gesteigerten Leistungsfähigkeit in unserem Arbeits- und Lebensumfeld immer größere Verbreitung. Um auch anspruchsvolle Aufgaben in unterschiedlichen Einsatzgebieten bewältigen zu können werden immer komplexere Systeme benötigt. Eine große Herausforderung in der Robotik ist es Systeme effizient und kostengünstig zu entwickeln, die in der Lage sind mit dieser Komplexität robust umgehen zu können. Software hat einen entscheidenden Anteil an der Komplexität der Systeme. Das Projekt D-Rock befasst sich mit Werkzeugen und Methoden zur Entwicklung von Software für Roboter. Im Projekt werden die Konzepte der Modularisierung und der Modellierung verwendet um diese Handhabbar zu machen. Die Modularisierung ermöglicht eine effiziente Wiederverwendung von Komponenten. Die Modellierung beschreibt, wie diese Komponenten im jeweiligen Kontext eingesetzt werden können.
| Laufzeit: | 01.06.2015 bis 31.05.2018 |
| Zuwendungsempfänger: | Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH |
| Fördergeber: |
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. |
| Förderkennzeichen: | Gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung. Förderkennzeichen 01IW15001. |
| Anwendungsfelder: |
Logistik, Produktion und Consumer
SAR- & Sicherheitsrobotik Unterwasserrobotik Weltraumrobotik |
| Verwandte Projekte: |
LIMES
Lernen intelligenter Bewegungen kinematisch komplexer Laufroboter für die Exploration im Weltraum
(05.2012-
04.2016)
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| Verwandte Robotersysteme: |
MANTIS
Multi-legged Manipulation and Locomotion System
MANTIS
Mehrbeiniges Manipulations- und Lokomotionssystem
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| Verwandte Software: |
Rock
Robot Construction Kit
Bagel
Biologically inspired Graph-Based Language
HyRoDyn
Hybrid Robot Dynamics
Bagel
Biologically inspired Graph-Based Language
HyRoDyn
Hybrid Robot Dynamics
Rock
Robot Construction Kit
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Projektdetails
Ziel des D-Rock Projektes ist das Design und Implementierung eines Frameworks sowie darin enthaltener Werkzeuge für die Programmierung von Robotern. Dieses Ziel kann in folgende Aspekte unterteilt werden:
Modellierung
Eine gemeinsame Modellierung der Roboterstruktur, des Komponentennetzwerks, der Aufgaben und Ausführungseinheiten.Abbildung
Robotik-spezifische Strategien finden, um Verhaltensmodelle auf Softwarekomponenten und diese auf heterogene Netzwerke von Ausführungseinheiten effizient abzubilden.Ausführung
Ausführung und Überwachung von Softwarekomponentennetzwerken, die zur Laufzeit rekonfiguriert und organisiert werden können.Werkzeuge
Entwicklung von Werkzeugen für die Erzeugung und Verifikation von Modellen, ihre Abbildung auf Prozessornetzwerke und deren dynamische Rekonfiguration.Evaluation
Evaluation des D-Rock Toolsets auf einem modernen mobilen Manipulationssystem in einem DARPA Challenge (ähnlichen) Szenario für Roboter.All diese Zielsetzungen werden mit einem klaren Fokus auf ihre Anwendung in der Robotik
behandelt.
Als Ergebnis des D-Rock Projektes steht ein Satz von Softwaretools zur Verfügung, die auf dem Robot Construktion Kit (Rock) Framework basieren und dieses erweitern. Das am DFKI entwickelte Rock Framework bietet Werkzeuge zur Verwaltung und Integration von Softwarebibliotheken, das in einer Art Baukastensystem zur Programmierung von Robotern verwendet werden kann.
Die Effektivität des Ansatzes wird anhand des im Projekt LIMES (BMWi Projekt FK 50RA1218) entwickelten Mantis Roboters in einem DARPA Robotic Challenge Szenario demonstriert. Mantis ist ein sechsbeiniger Roboter, der die vorderen Extremitäten auch zur Manipulation verwenden kann. Das Szenario betrachtet eine standardisierte und somit vergleichbare Aufgabe, in der eine durch Geröll blockierte Tür autonom freigeräumt und passiert werden muss. Weiterhin wird die Benutzbarkeit der entwickelten Tools anhand einer Probandenstudie evaluiert.
Videos
D-Rock: Modelle, Verfahren und Werkzeuge für die Modelbasierte Softwareentwicklung von Robotern
Das Projekt D-Rock befasst sich mit Werkzeugen und Methoden zur Entwicklung von Software für Roboter. Im Projekt werden die Konzepte der Modularisierung und der Modellierung verwendet um diese Handhabbar zu machen. Die Modularisierung ermöglicht eine effiziente Wiederverwendung von Komponenten. Die Modellierung beschreibt, wie diese Komponenten im jeweiligen Kontext eingesetzt werden können.
D-Rock: HyRoDyn Phobos XEC
Workflow vom Modellieren über das Simulieren bis zur Echtzeitkontrolle bei einer seriell-parallelen Hybridkomposition eines menschenähnlichen Beins.
