Intelligente Strukturen für mobile Robotersysteme

Abstract :

Hinsichtlich der Verbesserung der Mobilität und Erhöhung der Sensordichte in robotischen Systemen ist das Ziel des Projekts iStruct (Intelligente Strukturen für mobile Robotersysteme) die Entwicklung von hochintegrierten Strukturen für die Anwendung in mobilen Robotersystemen. Eine präzise Wahrnehmung der Umgebung erfordert eine große Anzahl unterschiedlicher Sensoren. Dementsprechend wird innerhalb des Projekts eine fußähnliche Struktur entwickelt, die eine Vielzahl von Sensoren samt Elektronik in sich vereint und eine parallele Verarbeitung der Sensordaten erlaubt. Zur räumlichen Auflösung der an der Standfläche wirkenden Bodeninteraktionskraft wurde beispielsweise ein drucksensitives Feld in die Struktur integriert, während eine Kraftmessdose zur genauen Auflösung der Kräfte dient. Eine lokale Auswerteeinheit übernimmt neben dem Auslesen und Filtern gleichzeitig die Fusion der Sensordaten. Durch einen Einsatz dieser Struktur soll dem robotischen System die Möglichkeit gegeben werden, die Interaktion zwischen Boden und flächigem Kontakt der Sohle besser kontrollieren zu können und mittels lokaler Regelschleifen gegebenenfalls Unebenheiten in der Oberfläche während der Fortbewegung auszugleichen. Eine Erweiterung des Arbeitsraums der jeweiligen Extremitäten wird erreicht, indem die ansonsten für technische Laufsysteme typische starre verbindende Struktur zwischen dem Vorder- und Hinterkörper durch eine aktuierbare, wirbelsäulenähnliche Struktur ersetzt wird. Diese Struktur bietet dem System einen vergrößerten Bewegungsfreiraum und ermöglicht es, Bewegungssequenzen zu realisieren, die mit einem starren Körper nicht umsetzbar wären.