?berblick

Mobile Multi-Roboter-Systeme gewinnen in Forschung und Industrie zunehmend an Bedeutung. Diese Entwicklung wurde unter anderem dadurch getrieben, dass die Steuerung dieser Ger?te in letzter Zeit durch fortschrittliche Elektronik, Miniaturisierung und damit leistungsf?higere On-Board-Steuerungssysteme, die zu erschwinglichen Preisen erh?ltlich sind, wesentlich einfacher geworden ist. W?hrend Anwendungen im Bereich Search and Rescue (SAR) seit Jahren in einer Vielzahl von Projekten aus unterschiedlichen Umgebungen von dieser Entwicklung profitieren, wird das Potenzial von Multi-Roboter-Anwendungen heute auch in vielen anderen Bereichen erkannt. Dazu geh?ren unter anderem Umweltforschung, verteilte ?berwachung kritischer Infrastrukturen oder die Bew?ltigung gro?er Katastrophen (z.B. Chemieunf?lle, ?berschwemmungen, Gro?br?nde).

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Wir haben gemeinsame Schritte identifiziert, die für alle diese Anwendungen relevant sind, und nennen sie ScORe-Missionen. ScORe-Mission enthalten Aufgaben aus den Bereichen Suche (S), kontinuierliche ?berwachung (cO) und Reaktionen (Re). Bestehende Ans?tze haben gezeigt, dass Ensembles von Flugrobotern (UAVs) und Bodenfahrzeugen für die Bew?ltigung von ScORe-Missionen gut geeignet sind. Diese Ans?tze konzentrieren sich jedoch oft auf Teilaufgaben einer ScORe-Mission oder sind auf bestimmte Anwendungen zugeschnitten. Diese Spezialisierung ist notwendig, da spezifische Anforderungen an die F?higkeiten der Roboter in speziellen Anwendungen oder Umgebungen gestellt werden. Neben den unterschiedlichen Aufgabenanforderungen ist das Ensemble mit Unsicherheiten im Umgang mit ScORe-Missionen konfrontiert. Beispiele für h?ufige Unsicherheiten sind Defekte von Robotern zur Laufzeit, Unklarheiten über die anf?ngliche (Umwelt-)Situation, in der das Ensemble arbeiten muss, und dessen?Entwicklung zur?Laufzeit. Diese Unsicherheiten erschweren es, einen kompletten Plan (einschlie?lich Aufgabenplanung und -zuordnung) für jeden Roboter des Ensembles im Voraus zu berechnen. Komplexe ScORe-Missionen erfordern eindeutig eine Anpassung zur Laufzeit.

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COMBO hat sich als Ziel gesetzt,?eine?Referenzsystemarchitektur für Roboterensembles,?mit Schwerpunkt auf Flug- und Mobilrobotern,?zu entwickeln, um?solche?Missionen zu bew?ltigen. Daher folgt unser Projekt der Idee, klassische Planungsans?tze mit Selbstorganisationsmechanismen zu kombinieren. Damit?kann sich das Roboterensemble an unvorhergesehene Ver?nderungen sowohl in den Ensemblen?als auch in der Umgebung anpassen und angemessen, ohne zeitintensive Neuplanungsphasen und so autonom wie m?glich über alle Aufgaben einer ScORe-Mission hinweg reagieren. Um ein Roboterensemble mit dem notwendigen Freiheitsgrad auszustatten, schlagen wir vor, bestehende modulare Hardwarekomponenten mit semantischem Wissen zu erweitern. So kann das Ensemble die aktuelle Situation durch Rekonfigurationen auf Hard- und Softwareebene zur Laufzeit analysieren?und optimieren.

F?rderung?

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Eckdaten

Start:

01.07.2019

Ende:

30.06.2022

Laufzeit:

3 Jahre

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