Analyse und Evaluierung semantischer Logikplaner, mit anschließender Integration des Vergleichsergebnisses in Rafcon, ein Framework für die Programmierung und Steuerung komplexer, autonomer Robotersysteme

Abstract

Sei es während einer Wissenschaftsmission in unbekanntem Ter- rain auf einem anderen Planeten, einem humanitären Rettungseinsatz in einer Gefahrenzone nach einer Katastrophe, der Nutzung für in- dustrielle Zwecke oder der Verrichtung von alltäglichen Aufgaben im Haushalt - Um diese Herausforderungen angemessen bewältigen zu können, müssen Roboter immer autonomer werden. Der aktuelle Grad an Autonomie erlaubt Robotern beispielsweise selbständig einen Gegenstand zu greifen oder den Weg zu einem vorgegebenen Ort zu bewältigen. Um jedoch eine komplette Aufgabe abschließen zu können, müssen diese autonomen Aktionen sinnvoll kombiniert werden. Oft wird das manuell ausgeführt. Eine Möglichkeit, durch die auch dieser Schritt automatisiert wird, ist die Verwendung eines semantischen Logikplaners. An diesem Punkt setzt diese Arbeit an. Dabei werden zunächst fünf dieser Planer anhand der Kriterien Lizenz, Programmiersprache, Wartungshäufigkeit, Verteilungsart, Funktionsumfang und Missions- zeit analysiert. Zum Vergleich und zur Ermittlung der Missionszeit wurden die Planer in zwölf Szenarien aus drei verschiedenen Domains getestet. Diese Domains sind Experimenten auf realen Robotersyste- men aus den Bereichen Nutzung in Gefahrenzonen, Raumfahrt und Industrie nachempfunden. Anschließend folgt die Integration des Fast Downward Planning Systems (einer der getesteten Planer) in das Rafcon Framework, in dem hierarchische Zustandsautomaten für die Steuerung autonomer Robotersysteme programmiert werden können. Die Integration ermöglicht es somit, Aufgaben nicht nur automatisiert zu planen, sondern auch in einen Zustandsautomaten umzusetzen, der dann direkt auf einem Roboter ausgeführt werden kann.