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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.
6.6 ComControl 139 ja nein nein nein Berechne nächste Ausrichtung alle Ausrichtungen nein Berechne Abschnitt Greifer − Zielobjekt in Hindernis ? nein Bestimme Greiferposition auf Abschnitt Bestimme Zielposition Plattform Pos. Freiraum ? ja Planung 3D Manipulator Zielposition frei ? ja Pfad ? ja Planung 2D Plattform Pfad ? ja Erfolg ja nein Objekt nicht erreichbar Abbildung 6.7: Flussdiagramm der Neuplanung für einen Greifvorgang.
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Bildgestütztes Teach-In eines mobi
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ii und der Koordinationsmechanismus
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Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzei
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INHALTSVERZEICHNIS vii 5.3 Verhalte
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Abbildungsverzeichnis 1.1 Anwendung
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ABBILDUNGSVERZEICHNIS xi 4.10 Epipo
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ABBILDUNGSVERZEICHNIS xiii C.11 Rad
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Tabellenverzeichnis 2.1 Gemeinsamke
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Kapitel 1 Einleitung In der industr
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1.2 Mobile Manipulation mit Hindern
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1.2 Mobile Manipulation mit Hindern
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1.3 Gliederung der Arbeit 7 Grund d
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Kapitel 2 Einführung in die mobile
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2.1 Allgemeine Systemarchitekturen
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2.2 Reaktive Verhalten für Manipul
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2.3 Verfahren zur Koordination reak
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2.4 Planung 35 die Welt, die aus ei
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2.4 Planung 37 liche Zustand nicht
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2.4 Planung 39 eine Suche im Graphe
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2.5 Virtuelle Realität und Robotik
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2.6 Spezielle Systemarchitekturen f
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2.6 Spezielle Systemarchitekturen f
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2.7 Ein Konzept zur mobilen Manipul
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2.8 Abgrenzung von anderen Arbeiten
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Kapitel 3 Eine virtuelle Umgebung z
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3.2 Abgleich der Daten virtueller u
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3.3 Teach-In in virtuellen Umgebung
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Kapitel 4 Bildgestützte reaktive V
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4.1 Bildgestützte Zielführung 75
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4.2 Hindernisvermeidung 83 Steuerun
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C.1 Theoretische Grundlagen der Man
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C.3 Radial Basis Function Netze 201
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