Thesis - RWTH Aachen University

Kapitel 6
Aufgabenplanung
Die vermittelnde Ebene kann zwar die Fertigkeiten der mobilen Plattform ansteuern und einfache Planungsschritte
ausführen, sie kann jedoch weder komplexe Aufgaben lösen, noch bei einem Misserfolg
eines Planungsschrittes alternative Lösungswege finden und anwenden. Ihre Aufgabe ist hauptsächlich
die Einhaltung der Stabilität und der Sicherheit des Roboters. Deshalb ist eine steuernde Instanz
notwendig, die eine Aufgabenstellung analysiert, deren Durchführung in die Zukunft projiziert und
entsprechende Lösungswege findet. Dies geschieht in der deliberativen Ebene.
Die deliberative Ebene hat die Aufgabe, einen Lösungsplan für eine Mission zu berechnen und ihn
schnell an wechselnde Umgebungsbedingungen anzupassen. Misslingt ein Greifversuch mit dem Manipulator,
dann berechnet die deliberative Ebene eine alternative Position des Roboters, aus der ein
Greifvorgang erfolgversprechend ist, und führt den mobilen Manipulator dorthin.
6.1 Aufbau der deliberativen Ebene
Um die Vorteile sowohl von wissensbasierten als auch von reaktiven Planungssystemen zu kombinieren,
setzt die hier implementierte deliberative Ebene in ähnlicher Weise wie die CLARAty Architektur
[VNE + 01] sowohl ein wissenbasiertes Planungsverfahren zur Erstellung eines Lösungplans für
eine gestellte Aufgabe ein, als auch ein reaktives Planungssystem. Letzteres analysiert den erstellten
Plan weiter und wählt die einzelnen auszuführenden Planungsschritte entsprechend des Erfolges bzw.
Misserfolges der Roboteraktionen aus (Abbildung 6.1).
Der High-Level Planner (HLP) besteht aus einem wissensbasierten Planungsystem, das auf der höchsten
Ebene der Abstraktion arbeitet. Er verfügt nur über symbolisches Wissen über die Welt und den
mobilen Manipulator und eine topologische Darstellung der Umgebung, anhand dessen er Pläne zur
erfolgreichen Durchführung einer Aufgabe erstellt. Der HLP kennt abstrakte Handlungsweisen, die
der Roboter ausführen kann, jedoch nicht die Verhalten der reaktiven Ebene. Ein vom HLP erstellter
Plan ist eine Liste von Teilaufgaben bzw. Teilplänen, die der Roboter ausführen muss, um die Mission
zu erfüllen.
Beim Low-Level Planner (LLP) handelt es sich dagegen um ein reaktives Planungsystem. Seine Aufgabe
ist es, eine vom HLP erstellte Liste von Teilplänen weiter zu verfeinern und deren Ausführung
durch die vermittelnde Ebene zu überwachen. Im Fall eines Misserfolges sorgt der LLP für die Ausführung
alternativer Planungsschritte, um ans Ziel des Teilplanes zu gelangen. Hat er dabei keinen
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