Konzept eines hierarchischen Robotersystems mit Lernfähigkeit

Zusammenfassung

In diesem Abschnitt wird eine hierarchisch gegliedertes Robotersystemkonzept vorgeschlagen, das mit maschinellen Lernstrukturen erweitert werden kann. Die Lernfähigkeit bezieht sich auf die Erstellung von globalen und lokalen Aktionsplänen sowie der Erweiterung und Verfeinerung der Systemfähigkeit. Die Planungsprobleme sind durch Unsicherheiten und Restriktionen charakterisiert, die eine reibungslose Überführung von Anfangszuständen in definierte Endzustände der Roboterumgebung durch den Roboter erschweren oder behindern. Als Handhabungsaufgabe seien Montageoperationen mit einem Zweiarmsystem betrachtet, das auf einer fahrbaren Plattform zwischen Arbeitsstationen hin und her bewegt wird. Das System wird in die Grundkomponenten Planung, Exekutive und Überwachung sowie dem Lernelement unterteilt und in hierarchische Ebenen gegliedert. Zunächst werden die in Abschnitt 3 beschriebenen ausführenden Systemelemente des Robotersystems behandelt. Unter Ausführung soll dabei die Erstellung von Aktionsplänen unter Verwendung von Planungswissen aus der Wissensbasis, sowie die Simulation bzw. die Ausführung der Pläne durch den Roboter verstanden sein. Danach wird die Erweiterung der ausführenden Systemelemente mit entsprechenden Lernelementen diskutiert. Als Grundprinzip wird eine möglichst einheitliche Repräsentationsform für alle Objekte, die in den Lernelementen und den entsprechenden Ausführungselementen zu verarbeiten sind, verwandt, um unnötige Transformationsprozesse zu vermeiden und die Verallgemeinerungsstrategien konsistent zu halten.