Autonome Aufgabenplanung und -ausführung

Das Lösen beliebiger Manipulationsaufgaben ist eine wesentliche Fähigkeit für humanoide Serviceroboter. Vor allem, wenn komplexe Mechanismen oder Werkzeuge manipuliert werden sollen ist eine allgemeine Aktionsbeschreibung jedoch schwer zu definieren. Verschiedene Objekte erfordern unterschiedliche Handhabungsmethoden. Daher wurde eine modulare Systemarchitektur entwickelt, um Manipulationsaufgaben im Kontext der involvierten Objekte zu betrachten.

Objektwissen wird eingesetzt um die Planung zu parametrisieren.

Funktionale Objektklassen

  • Objekte sind abhängig ihrer Funktionalität in einer hierarchischen Struktur kategorisiert
  • Prozessmodelle werden symbolisch und geometrisch mittels Action-Templates beschrieben

Schlussfolgerungen basierend auf Objektwissen

  • Objekte sind hierarchisch in einer Datenbank gespeichert
  • Der Weltzustand wird als Ausgangspunkt für den symbolischen Planer verwendet
  • Action-Templates definieren den konkreten Ablauf von Aktionen
  • Individuelle Roboterkomponenten werden auf der geometrischen Ebene angesteuert
Ketchup aus einer Flasche servieren.
Ketchup aus einem Spender servieren.
Ein Band mit einer Schere zerschneiden.

Ausgewählte Veröffentlichungen

Daniel Leidner, Christoph Borst, Gerd Hirzinger, "Things Are Made for What They Are: Solving Manipulation Tasks by Using Functional Object Classes", in Proc. of the IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots, Osaka, Japan, November 2012, pp. 429–435.

Kontakt

Daniel Leidner

Institut für Robotik und Mechatronik
Kognitive Robotik
Münchener Straße 20, 82234 Oberpfaffenhofen-Weßling