Neue, hochmoderne Methoden der Bewegungsplanung machen es einfacher denn je, Robottrajektorien für einfache Aufgaben automatisch zu erzeugen. Doch reale Produktionsaufgaben sind selten einfach. Selbst mit den heutigen modernsten Motion‑Planning‑Werkzeugen sind echte Produktionsprozesse weiterhin schwer zu automatisieren. Mehrstufige Abläufe, sich verändernde Bedingungen und die Notwendigkeit, dass zwei oder mehr Roboter zusammenarbeiten, erzeugen eine enorme Anzahl dynamischer Bewegungs‑Constraints. Derzeit müssen Ingenieurinnen und Ingenieure jede einzelne dieser Einschränkungen von Hand programmieren – ein äußerst technischer, zeitaufwendiger und unflexibler Prozess. Sobald sich etwas ändert, muss der Code oft komplett neu geschrieben werden.
In dieser Abschlussarbeit entwickelst du eine Architektur, die die für kooperative Roboteraufgaben benötigten Bewegungsplanungs‑Constraints automatisch generiert. Anstatt Entwicklerinnen und Entwickler zu zwingen, jedes mathematische Detail manuell zu spezifizieren, nimmt dein System eine höherstufige Beschreibung der Anforderungen auf und erzeugt daraus die passenden mathematischen Formulierungen bei Bedarf. Deine Arbeit kann auf dem MoveIt‑Framework für ROS (Robot Operating System) aufbauen, und du wirst deine Lösung sowohl in der Simulation als auch auf realen Robotern testen. Deine Architektur macht die Programmierung kooperativer Roboter flexibler, wiederverwendbarer und deutlich leichter anpassbar. Sie reduziert mühsames Coding, erhöht den Automatisierungsgrad und ermöglicht es Produktionszellen, sich ohne großen Aufwand an neue Anforderungen anzupassen. Am Ende des Projekts wirst du dein System in realen, industrie-inspirierten Szenarien demonstrieren können – und zeigen, wie automatische Constraint‑Generierung die kooperative Robotik in Richtung einer autonomeren und skalierbareren Zukunft voranbringen kann.

ZIELE:

- Analyse moderner Motion‑Planning‑Pipelines und ihrer Einschränkungen
- Formalisierung abstrakter mathematischer Constraints für kooperative Aufgaben
- Entwicklung einer Architektur, die nutzbereit, parametrisierte Constraints für eine Bewegungsplanungsaufgabe anhand von Systeminformationen und Referenzen zusammensetzt

HILFREICHE VORKENNTNISSE:

• Interesse an industriellen robotischen Prozessen
• Idealerweise Programmierkenntnisse in Python und/oder C++
• Kenntnisse in Robotik, insbesondere Motion Planning, sind von Vorteil