Thesis - RWTH Aachen University

6.4 Weltdatenbank 133
der Erfolgsmeldungen schon ausgeführter Aktionen und des aktuellen Umgebungszustands zur Ausführung
alternativer Reihenfolgen von Planungsschritten führen. Planungsschritte, die von Plattform
und Manipulator parallel auszuführen sind, müssen vom Programmierer entsprechend gekennzeichnet
sein; so können Plattform und Manipulator parallel zueinander handeln. Da jedoch im Testszenario
keine enge Kooperation zwischen Plattform und Manipulator notwendig ist und alle Teilaufgaben
durch sequentiell ausgeführte Planungsschritte zu erreichen sind, wurde das Thema der Koordination
zwischen Manipulator und Plattform in dieser Arbeit nicht weiter behandelt. Die Plattform bringt den
Manipulator zum Einsatzort und bleibt dann während der Ausführung der Manipulationsaufgaben
stehen; ebenso wird der Manipulator nicht verwendet, wenn die Plattform sich bewegt.
Die Funktionsweise des LLP ist vergleichbar mit der Verhaltensaktivierung der vermittelnden Ebene.
Hier wird jedoch im Gegensatz zu den FSAs der vermittelnden Ebene, beim Misserfolg einer Aktion
nicht direkt der Misserfolgszustand erreicht, sondern eine alternative Reihenfolge von Planungsschritten
aktiviert, um den Misserfolgszustand aufzuheben. Da der LLP im Gegensatz zu der vermittelnde
Ebene nicht für einen Aktuator spezialisiert ist, kann er sowohl Plattform als auch Manipulator
koordiniert ansprechen, um eine größere Effizienz und Flexibilität bei der Lösung zu erlangen. So
berechnet er beispielsweise bei der Neuplanung eines Greifversuches eine neue, erfolgversprechende
Position für den Roboter, indem er sowohl die Hindernisse für die Plattform als auch für den Manipulator
berücksichtigt (vergleiche auch Abschnitt 6.5.2). Falls jedoch diese alternativen Planungsschritte
auch nicht erfolgreich sind, dann wird das Weltdatenbank aktualisiert und eine Neuplanung im HLP
angestoßen, um einen umgestalteten Lösungsplan für die zugewiesene Aufgabe zu finden. Weiterhin
ermöglicht der LLP eine effiziente und schnelle wissensbasierte Planung im HLP, indem er in
den Teilplänen zusammengehörende Planungsschritte von verschiedenen Aktuatoren zusammenfasst.
Dadurch ist im HLP keine zeitaufwendige, ausführliche Suche im Zustandsraum notwendig.
6.4 Weltdatenbank
Die Weltdatenbank dient zur Abspeicherung und Bereitstellung von Information aus der Umwelt des
Roboters, um nach einer Anfrage den HLP und den Pfadplaner mit Wissen über die Einsatzumgebung
zu beliefern. Zusätzlich unternimmt sie bei einem Teil der eingehenden Daten, insbesondere bei der
Position der Objekte, die der mobile Manipulator transportieren soll, eine statistische Analyse, um
die wahrscheinlichsten Aufenthaltsorte dieser Objekte dem HLP zu liefern.
Die Information in der Weltdatenbank beschreibt die topologischen und geometrischen Eigenschaften
und Beziehungen der Objekte in der Einsatzumgebung zueinander. Die geometrische Information
wird zum einen über die Position und das Ausmaß der Objekte und zum anderen in Form einer 2D-
Karte der Einsatzumgebung in der Weltdatenbank abgespeichert. Die topologischen Beziehungen sind
in der baumartigen Struktur ausgedrückt, mit der die Daten in der Weltdatenbank abgespeichert sind
(Abbildung 6.2). Diese Struktur eignet sich auch zur einfachen Verwaltung der Daten.
Jedes Objekt, das in der Weltdatenbank eingetragen ist, besitzt neben seinem Namen auch einen
Typ. Dadurch können Objekte sowohl über ihre Namen, z.B. Raum1:TischA, als auch über ihren
Typ, beispielsweise Raum1:tisch(1) angesprochen werden. Die zweite Schreibweise erlaubt es,
Schleifendurchgänge zu implementieren, um beispielsweise alle Tische in Raum 1 nach dem Zielobjekt
abzusuchen. Über stationäre Objekte, die selten oder gar nicht bewegt werden, wie z.B. Türen,
Wände oder Regale, werden die Position, ihr Ausmaß und topologische Information über deren
Relation zu anderen Objekten abgespeichert. Für bewegliche Gegenstände, wie beispielsweise das