Mobile Manipulation

Viele Hausarbeiten erfordern es Werkzeuge über eine große Fläche zu bewegen. Das wichtigste Beispiel für eine solche Aufgabe ist die Reinigung, wobei ein Reinigungsgerät entlang einer schmutzigen Oberfläche geführt wird. Die Ausrichtung des Wekzeuges, die Bewegungsrichtung, sowie die ausgeübte Kraft und die eingestellte Steifigkeit sind dabei entscheidende Aspekte für das Reinigungsergebnis. Diese Parameter können aber nur berücksichtigt werden, wenn die Planungsebene und die Regelungsebene aufeinander abgestimmt sind. Weiterhin muss der Roboter optimal ausgerichtet sein um die komplette Region abzudecken.

Mobile Manipulation

Erreichbarkeitskarten, für die Manipulatoren des Roboters, werden zusammen mit Objektwissen verwendet, um den Roboter optimal zu Positionieren:

Die Basisposition sowie die Trosokonfiguration werden optimiert.
Wohin der Roboter sich bewegen soll, wird während der geometrischen Planung bestimmt.
Ein A* Planungsmodul berechnet anschließend die Trajektorie zum Zielpunkt.

Parametrisierung der Regelungsebene

Eine optimale Positionierung eines redundanten Manipulators gewährleistet eine höhere Erreichbarkeit und damit mehr Raum für:

Selbstkollisionsvermeidung,
Einhalten objektspezifischer Kontaktkräfte,
Reaktion auf äußere Störungen und Ungenauigkeiten.

Die Regelungsstrategien werden hierzu durch den Einsatz von Nullraumprojektionen hierarchisch angeordnet.

Ausgewählte Veröffentlichungen

Daniel Leidner, Alexander Dietrich, Florian Schmidt, Christoph Borst, and Alin Albu-Schäffer, "Object-Centered Hybrid Reasoning for Whole-Body Mobile Manipulation", to be published in Proc. of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, Hong Kong, China, June 2014.