Schmaus, Peter und Leidner, Daniel und Krueger, Thomas und Grenouilleau, Jessica und Pereira, Aaron und Bauer, Adrian Simon und Bechtel, Nicolai und Bustamante Gomez, Samuel und Köpken, Anne und Lay, Florian Samuel und Sewtz, Marco und Batti, Nesrine und Ferreira, Edmundo und den Exter, Emiel und Bayer, Ralph und Pleintinger, Benedikt und Holderried, Roman und Pavelski, Pedro Henrique und Lii, Neal Yi-Sheng (2022) On Realizing Multi-Robot Command through Extending the Knowledge Driven Teleoperation Approach. In: Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC, IAC-22. International Astronautical Federation, IAF. 73rd International Astronautical Congress (IAC), 2022-09-18 - 2022-09-22, Paris, France. ISSN 0074-1795.
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Offizielle URL: https://iafastro.directory/iac/paper/id/73173/summary/
Kurzfassung
Future crewed planetary missions will strongly depend on the support of crew-assistance robots for setup and inspection of critical assets, such as return vehicles, before and after crew arrival. To efficiently accomplish a high variety of tasks, we envision the use of a heterogeneous team of robots to be commanded on various levels of autonomy. This work presents an intuitive and versatile command concept for such robot teams using a multi-modal Robot Command Terminal (RCT) on board a crewed vessel. We employ an object-centered prior knowledge management that stores the information on how to deal with objects around the robot. This includes knowledge on detecting, reasoning on, and interacting with the objects. The latter is organized in the form of Action Templates (ATs), which allow for hybrid planning of a task, i.e. reasoning on the symbolic and the geometric level to verify the feasibility and find a suitable parameterization of the involved actions. Furthermore, by also treating the robots as objects, robot-specific skillsets can easily be integrated by embedding the skills in ATs. A Multi-Robot World State Representation (MRWSR) is used to instantiate actual objects and their properties. The decentralized synchronization of the MRWSR of multiple robots supports task execution when communication between all participants cannot be guaranteed. To account for robot-specific perception properties, information is stored independently for each robot, and shared among all participants. This enables continuous robot- and command-specific decision on which information to use to accomplish a task. A Mission Control instance allows to tune the available command possibilities to account for specific users, robots, or scenarios. The operator uses an RCT to command robots based on the object-based knowledge representation, whereas the MRWSR serves as a robot-agnostic interface to the planetary assets. The selection of a robot to be commanded serves as top-level filter for the available commands. A second filter layer is applied by selecting an object instance. These filters reduce the multitude of available commands to an amount that is meaningful and handleable for the operator. Robot-specific direct teleoperation skills are accessible via their respective AT, and can be mapped dynamically to available input devices. Using AT-specific parameters provided by the robot for each input device allows a robot-agnostic usage, as well as different control modes e.g. velocity, model-mediated, or domain-based passivity control based on the current communication characteristics. The concept will be evaluated on board the ISS within the Surface Avatar experiments.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/189542/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Konferenzbeitrag (Vortrag) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | On Realizing Multi-Robot Command through Extending the Knowledge Driven Teleoperation Approach | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | September 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | IAC-22 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | International Astronautical Federation, IAF | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 0074-1795 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | Space Teleoperation, Robotic Team Collaboration, Scalable Autonomy, Multimodal User Interface, Supervised Autonomy, Telepresence | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungstitel: | 73rd International Astronautical Congress (IAC) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsort: | Paris, France | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsart: | internationale Konferenz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsbeginn: | 18 September 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsende: | 22 September 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstalter : | International Astronautical Federation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Robotik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | R RO - Robotik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - On-Orbit Servicing [RO], R - Interagierende Robotersteuerung [RO], R - Intuitive Mensch-Roboter Schnittstelle [RO] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Oberpfaffenhofen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Autonomie und Fernprogrammierung Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Kognitive Robotik Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Perzeption und Kognition Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Mechatronische Systeme | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Schmaus, Peter | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 02 Nov 2022 13:34 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 23 Sep 2024 15:14 |
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