Kooperative Robotik ermöglicht eine diversere und flexiblere Aufgabenvielfalt in industriellen Umgebungen. Ob das Handling oder Transportieren heterogener Objekte mit einer größeren Vielfalt an Formen und Größen oder die flexible Anpassung von Kraft und Stabilität für den Umgang mit Elektrowerkzeugen, sie ermöglicht es industriellen Systemen, anpassungsfähiger zu sein. Die Planung kollaborativer Prozesse bleibt jedoch eine Herausforderung, da deren Integration und Programmierung Fachwissen erfordert, über das ein Prozessplaner möglicherweise nicht verfügt. Um die Integration zu erleichtern, trennt das skill-basierte Engineering zwischen den erforderlichen abstrakten Funktionalitäten eines Prozesses und deren konkreter Implementierung. Die erforderlichen und angebotenen Funktionalitäten werden dann zum Planungszeitpunkt abgeglichen. Dennoch existiert bisher kein Framework, das erforderliche kollaborative Fähigkeiten mit den kooperierenden Agenten abgleicht. Dies führt dazu, dass die Planung weniger flexibel wird, indem Roboteragenten entweder fest miteinander verbunden oder kollaborative Funktionalitäten hardcodiert werden, was die Portabilität verringert. Ein Schlüsselfaktor für den Abgleich kooperierender Agenten und der erforderlichen Fähigkeiten ist die Erfüllung ihrer Kooperations-Constraints.

Deine Aufgabe im Rahmen dieser Arbeit besteht darin, ein Capability-Matching-Framework zu entwickeln, das automatisch mehrere Robotersysteme für die Durchführung einer kooperativen Aufgabe basierend auf den definierten Constraints für die Zusammenarbeit zusammenführt. Das Framework soll es ermöglichen, Roboter flexibel für die Durchführung einer größeren Aufgabe zu kombinieren und zu überprüfen, ob sie unter den vom Aufgabenkontext vorgegebenen Constraints kooperieren können.

Ziele

• Analyse aktueller Automatisierungsframeworks für kooperative Roboteraufgaben.
• Vertrautmachen mit den Prinzipien des skill-basierten Engineerings, insbesondere mit Capability-Matching-Methoden.
• Entwicklung eines Frameworks, das die abstrakten Anforderungen eines Prozesses basierend auf den Constraints mit den richtigen kooperierenden Robotern abgleicht.

Hilfreiche Vorkenntnisse

• Interesse an industriellen Roboterprozessen
• Idealerweise Programmierkenntnisse in Python und/oder C++
• Kenntnisse in der Robotik, insbesondere Bewegungsplanung, von Vorteil