Thesis - RWTH Aachen University

138 6.6 ComControl
0 0 gefunden, so überprüft der Ansatz Lagen, die sich auf einer geradlinigen Strecke mit Winkel
φi = (−1) i i + 1
mod(
2 )φNP (6.1)
befinden (Abbildung 6.8a, geradlinige Strecken 2 bis 9), wobei φNP ein fester Schrittwinkel 6 ist
und die Funktion mod() den Integer-Teil der Eingangsvariable zurückgibt. Es handelt sich also um
einen iterativen Ansatz, wobei i sich um Eins erhöht bis eine Anfangslage gefunden wird, aus der ein
Greifen erfolgversprechend ist, oder die Grenzen der Region erreicht sind.
Für ein bestimmtes φi liegen alle möglichen Anfangslagen auf einer geradlinigen Strecke mit Eckpunkten
die Zielposition am Objekt und die Anfangposition des Greifers beim maximal möglichen
Abstand 7 von der Zielposition. Für diese Strecke muss mindestens eine Position im Freiraum liegen.
Dies ist beispielsweise für die geradlinige Strecke 1 in Abbildung 6.8a nicht der Fall.
Wurde für ein φi mindestens eine Lage im Freiraum gefunden 8 , so muss für diese Anfangslage des
Greifers die mobile Plattform eine entsprechende kollisionsfreie Position und Orientierung annehmen
können. Angenommen, dass die Anfangslage des Greifers relativ zur Plattform fest definiert ist, dann
ist anhand der Transformationsmatrix G P T des Koordinatensystems des Greifers zur mobilen Plattform
die Plattformposition im Raum bekannt. Mit der Matrix W T T des Koordinatensystems des Tisches zur
Welt richtet man den Roboter parallel zum Tisch aus und überprüft, ob in dieser Lage die Plattform
im Freiraum liegt.
Auch aus der neuen Greiferanfangsposition können die Hindernisse den Greifvorgang stören, wie
man beispielsweise in Abbildung 6.8a für die geradlinige Strecke 2 sehen kann. Deshalb ist eine
Überprüfung des Greifvorgangs auf Kollisionen notwendig, bevor der mobile Manipulator die neue
Position annimmt. Dafür werden die Lagen der Hindernisse und des Greifers relativ zur neuen Lage
der Manipulator-Basis transformiert. Anhand der transformierten Hindernislagen kann man mit dem
Planungsverhalten (siehe Unterkapitel 4.3) einen Pfad zur Endposition am Zielobjekt berechnen, wie
das in Abbildung 6.8a für die geradlinige Strecke 3 der Fall ist. Ist dies nicht möglich, wie beispielsweise
bei Strecken 1 und 2 in Abbildung 6.8a, dann wird die nächste Ausrichtung φi behandelt.
Anschließend sucht der Pfadplaner einen Pfad von der aktuellen Position der mobilen Plattform zur
Zielposition (Abbildung 6.8b). Dabei wird ähnlich zum Planungsverhalten mit virtuellen Hindernissen
sichergestellt, dass die mobile Plattform bei der Zielposition eine bestimmte Orientierung annimmt,
so dass sie parallel zur nächsten Kante der Auflageebene ausgerichtet ist. Der ermittelte Pfad
wird zum LLP weitergeleitet, der dessen Ausführung durch die mobile Plattform überwacht.
6.6 ComControl
Von den Komponenten der deliberativen Ebene tritt nur die ComControl nach außen in Erscheinung.
Sie stellt die Schnittstelle zwischen der deliberativen Ebene und der Außenwelt, d.h. zwischen dem
Operateur und der vermittelnden Ebene, dar. Sämtlicher Datenverkehr wird über die ComControl abgewickelt.
Somit werden die Komponenten der deliberativen Ebene durch eine gemeinsame Schnittstelle
nach außen abgekapselt, wodurch die Komponenten austauschbar bleiben, ohne dass sich an der
6 Der Winkel hat hier einen Wert von 15 0 .
7 Dieser entspricht der maximalen Reichweite des Manipulators.
8 Wurden mehrere Lagen ermittelt, dann kommt die am nächsten zum Tisch liegende zum Einsatz.