Diplomarbeiten, Studienarbeiten, Praktika

Entwicklung eines intuitiven Bedienkonzepts für Roboter in dynamischen Umgebungen

21. März 2012

Am Institut für Robotik und Mechatronik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) wurden völlig neue Generationen von Robotern entwickelt (siehe Bild ), die im Gegensatz zu bisherigen Systemen aufgrund ihrer hohen Sensorausstattung, innovativen Interaktionsregelungskonzepten und Leichtbauweise in der Lage sind mit ihrer Umgebung physisch in Kontakt zu treten. Insbesondere ermöglicht dies die seit langem angestrebte Interaktion mit dem Menschen in natürlichen Situationen. Da diese neuartigen Maschinen eine bisher nie dagewesene Fülle an potentiellen Anwendungen möglich erscheinen lassen, muss sich ebenso deren Programmierung, hin zu hochdynamischen Konzepten, grundlegend ändern.

Mit einem neuen Roboterprogrammierparadigma, das derzeit am Institut entwickelt wird, sollen insbesondere die vielfältigen Möglichkeiten, die auf den Gebieten der Interaktionsregelung entwickelt wurden, voll ausgeschöpft werden. Zu diesem Zweck ist im Rahmen des aktuellen EU- Forschungsprojektes SAPHARI (www.saphari.eu) die Entwicklung einer dynamischen Programmierumgebung für komplexe Roboteraufgaben geplant. Diese soll es entweder dem Benutzer, oder einer automatischen Planungssoftware erlauben das aktuelle Programm während der Laufzeit zu modifizieren, bzw. zu erweitern und so “on-the-fly” Anwendungen zu designen, sowie neue Algorithmen zu integrieren und zu testen. Über unterschiedliche Interaktionsmodalitäten soll die Software dem Roboterbenutzer, bzw. -entwickler die aktuell möglichen Verhaltensschemata des Roboters, sowie kontextabhängige Informationen zur Verfügung stellen und in einer kompakten, intuitiv interpretierbaren Darstellung vereinen. Dafür werden z.B. einfache Touchscreen-Applikationen auf Android-Geräten als auch komplexe graphische Entwicklungstools auf Desktop PCs benötigt.

Im Rahmen dieser Arbeiten sollen Teilaspekte dieser Programmierumgebung entworfen, implementiert und getestet werden. Überdies sind die zu entwickelnden Konzepte und Methoden in realen Serviceroboteranwendungen zu validieren und insbesondere auf ihre Nutzbarkeit durch Anwender mit sehr unterschiedlichen Profilen hin zu überprüfen. Zu diesem Zweck zeichnet sich diese Arbeit durch eine enge Zusammenarbeit mit Interaktionsdesignern aus, um so eine optimale Balance zwischen Mächtigkeit und Intuitivität zu erreichen.

Erste Designkonzepte und Anwendungen, die als Basis hierfür dienen, wurden bereits in vorangegangen Arbeiten entwickelt.

Anforderungen

  • Studium der Informatik
  • Automatentheorie, Softwaredesign, GUI-Entwicklung
  • Programmiererfahrung (in einer Hochsprache wie z.B. Python, C++, Java...)
  • Erfahrung in Matlab/Simulink/Stateflow ist wünschenwert

URL dieses Artikels
http://www.dlr.de/rmc/rm/desktopdefault.aspx/tabid-3759/6082_read-33843/