IMPERA
Integrierte Missionsplanung für verteilte Robotersysteme
In dem Forschungsvorhaben IMPERA werden Strategien zur verteilten Missions- und Aufgabenplanung für extraterrestrische Missionen untersucht. Ein Beispiel dafür ist die Exploration einer unbekannten lunaren Umgebung durch ein Team von mobilen Robotern. Die Planung bezieht sich auf mobile, verteilte Robotersysteme, die in ihrer Art heterogen sein können und eine Planung auf Missionsebene ermöglichen. Ziel ist die Entwicklung einer standardisierten, modularen Planungsarchitektur in Form einer Software, welche integriert und verteilt auf mehreren Robotersystemen operiert.
| Laufzeit: | 01.04.2011 bis 31.03.2014 |
| Zuwendungsempfänger: | Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH |
| Fördergeber: |
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. |
| Förderkennzeichen: | Gefördert von der Raumfahrt-Agentur des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages unter dem Förderkennzeichen 50 RA 1111. |
| Partner: | FG Verteilte Systeme, Universität Kassel |
| Anwendungsfelder: | Weltraumrobotik |
| Verwandte Projekte: |
VirGo4
Vorhersagesysteme in reaktiven Gruppen autonomer Roboter
(04.2011-
06.2014)
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| Verwandte Robotersysteme: |
SeekurJr
Vierrädriger mobiler Outdoor-Roboter
AMPARO
Autonomous manipulation robot
SeekurJr
Four-wheel, skid-steered mobile outdoor robot
AMPARO
Autonomer Manipulationsroboter
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Projektdetails
Die Software-Architektur wird im Rahmen des Projektes mit
verschiedenen Planungskomponenten versehen und im Einsatz an realen
Robotersystemen verifiziert. Die Untersuchung von verschiedenen
Handlungsstrategien und die Umsetzung von Planungsalgorithmen werden
iterativ in einer Simulationsumgebung getestet. Die anschließende
Verifikation und Implementierung findet im Kontext von
extraterrestrischer Exploration unter Verwendung mobiler, heterogener
Robotersysteme statt.
Als konkrete Anwendungsfälle werden folgende Instanzen von Planungsproblemen betrachtet:
- Dynamische Sensorabdeckung und dynamische Kommunikationsüberdeckung im Kontext einer lunaren Mission
- Planung mit beschränken Ressourcen, wie Energie und Speicherplatz
- Verteilte Exploration mit Hilfe heterogener Systeme
- Inspektion und Wartung von lunarer Infrastruktur
- Transfer zwischen räumlicher und symbolischer Darstellung (semantic perception)
Der
Transfer zwischen der spatialen Domäne und der semantischen Domäne ist
ein wichtiger Bestandteil um auf einer symbolischen Ebene planen zu
können. Roboter nehmen Ihre Umgebung durch Sensorik in der räumlichen
Domäne wahr, zum Beispiel durch 3D Laserscanner. Ein Teilaspekt des
Projektes ist, wie räumliche Information klassifiziert werden kann, um
damit auf der symbolischen Ebene ein Planen zu ermöglichen.
Für
die oben genannten Planungsprobleme werden spezifische Planungsmodule
entworfen und in die im Rahmen von IMPERA geschaffene
Planungsarchitektur integriert. Alle Planungsprobleme sollen im
Multi-Roboterkontext gelöst und an realen Robotersystemen verifiziert
werden.
Videos
IMPERA: Erkundung und Objektmanipulation mit dem Roboter-Team
Ein Team von zwei Robotern zeigt die Fähigkeiten Objekte zu lokalisieren und diese zu transportieren.