Thesis - RWTH Aachen University

140 6.6 ComControl
Istposition
Hindernis
Hindernis
8
6
Hindernis
Objekt
(a)
4
2
φ 1
NP
−φ
NP
3
5
Neue Greifposition
9
7
Istposition
geplanter Pfad
Hindernis
Hindernis
Objekt
(b)
Hindernis
Greifposition
virtuelles
Hindernis
Abbildung 6.8: Ablauf der Neuplanung für einen Greifvorgang. Zuerst wird eine neuen Anfangsposition
für den mobilen Manipulator bestimmt, aus der ein Greifen möglich ist (a). Anschließend sucht
der Pfadplaner einen Pfad zur Zielposition (b). Dabei wird mit virtuellen Hindernissen (gestrichelte
Linie) sichergestellt, dass die mobile Plattform bei der Zielposition eine bestimmte Orientierung
annimmt, so dass sie parallel zur nächsten Kante der Auflageebene ausgerichtet ist.
Anbindung an das restliche System etwas ändert. Die ComControl unternimmt auch die Übersetzung
von unterschiedlichen Formaten, da durch den heterogenen Aufbau des Systems kein einheitliches
Format existiert.
Um die Austauschbarkeit der Komponenten der deliberativen Ebene zu gewährleisten, muss bei der
Implementierung der Kommunikationswege auf sprachen- oder maschinenabhängige Datenstrukturen
verzichtet werden. Daher erfolgt der Austausch von Daten über Strings. Der HLP gibt eine Folge
von Teilplänen als eine Liste von Strings aus; auch der LLP schickt seine Anweisungen an die vermittelnde
Ebene mittels Strings. Die Verwendung von Strings wird zusätzlich durch eine zweite Anforderung
bedingt: den modularen Aufbau und die verteilte Ausführung der deliberativen Ebene auf
unterschiedlichen Rechnern. Da Planer aufwendige Berechnungen durchführen und keinen kontinuierlichen
Datenfluss zur vermittelnden Ebene haben, können die einzelnen Komponenten der deliberativen
Ebene auf externen Rechnern betrieben werden und müssen nicht auf den Steuerungsrechnern
der Plattform laufen. So haben die zeitkritischen reaktiven Verhalten und die Verhaltenskoordination
mehr Rechenkapazität zur Verfügung. Zum Datenaustausch mit dem Roboter ist eine Netzwerkverbindung
notwendig. Die einfachste Art der Kommunikation über eine solche Netzwerkverbindung
findet mittels Strings statt, da sich kompliziertere Datenstrukturen nur schlecht übertragen lassen.
Wenn die Komponenten der deliberativen Ebene auf andere Rechner ausgelagert werden, muss die
Kommunikation mit dem Roboter über ein Netzwerk erfolgen. Daher ist die Kommunikation zwischen
den Komponenten über IP-Sockets (Internet Protocol Sockets) ausgeführt. Weiterhin muss die
Kommunikation zwischen den Komponenten zuverlässig sein. Da die Kommunikationspartner feststehen
und nur wenige gleichzeitige Verbindungen zwischen jeweils zwei Modulen aufgebaut werden,
wird dem TCP (Transmission Control Protocol) der Vorzug vor dem paketorientierten UDP (User
Datagram Protocol) gegeben. Um die Schnittstellen einheitlich zu halten, werden Sockets verwendet,
auch wenn zwei Module auf dem gleichen Rechner laufen. Allerdings handelt es sich dann um
die lokalen Unix-Domain Sockets (UDS).
Die ComControl übernimmt auch die koordinierte Ansprache von Plattform und Manipulator bei
der Weitergabe der Planungsschritte an die vermittelnden Ebenen. Die Planungsschritte können bei