Engineering-orientierte Steuerungsarchitektur auf der Basis von Aktionsprimitiven für Anwendungen in der Robotik:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Dresden
Vogt
2012
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XXIV, 163 S. graph. Darst. 21 cm |
| ISBN: | 9783938860540 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1 PROBLEMSTELLUNG UND MOTIVATION 1
1.1 EINLEITUNG 1
1.2 ZIELSTELLUNG U N D AUFBAU DER ARBEIT 1
2 STAND DER TECHNIK 5
2.1 STEUERUNGSARCHITEKTUREN FUER SYSTEME DER ROBOTIK 5
2.1.1 FUNKTIONSORIENTIERTE ARCHITEKTUREN 7
2.1.2 VERHALTENSBASIERTE ARCHITEKTUREN 12
2.1.2.1 EIGENSCHAFTEN VERHALTENSBASIERTER ARCHITEKTUREN 13 2.1.2.2
REALISIERUNG VON VERHALTEN 19
2.1.2.3 KOORDINATION PARALLELER VERHALTEN 20
2.1.3 HYBRIDE ARCHITEKTUREN 21
2.2 FUNKTIONSREALISIERUNG UE B E R AKTIONSPRIMITIVE 24
2.2.1 UBERSICHT UE B E R DIE N U T Z U N G VON AKTIONSPRIMITIVEN . . 24
2.2.2 FORMALISIERUNG DES KONZEPTS 2 7
2.3 ENGINEERING VON ROBOTERSTEUERUNGEN 28
2.4 OFFENE PROBLEME U N D EIGENER BEITRAG 30
3 ENGINEERING-ORIENTIERTE ARCHITEKTUR A P E C A 3 3
3.1 ANFORDERUNGEN A N D E N E N T W U R F SOWIE MODELLSYSTEM 33
3.2 MODULARER AUFBAU DER ARCHITEKTUR 36
3.2.1 SYSTEMBEGRIFF 36
3.2.2 AKTIONSPRIMITIVE 37
3.2.3 FUNKTIONSORIENTIERTES MODELL DER AKTIONSPRIMITIV-STEUERUNG 41
3.2.4 KOORDINIERUNGSANSATZ MITTELS GEWICHTETER FUSION . . . 43
3.2.5 ELEMENTARES AKTIONSPRIMITIV-ABLAUFMODELL 46
3.2.6 AKTIONSPRIMITIVBUENDEL 46
3.2.7 ABLAUFMODELL DER BUENDELSTEUERUNG 49
3.2.8 MISSIONSSTEUERUNG 51
3.3 INTEGRATION INNERHALB DES APECA-FRAMEWORKS 54
XV
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IMAGE 2
4 OBJEKTORIENTIERTE SOFTWAREREALISIERUNG D E R APECA-MODULE 5 9
4.1 SYSTEMENTWURF 59
4.2 E N T W U R F DER SOFTWARESTRUKTUR 60
4.3 SOFTWAREVERHALTEN IN AKTIVITAETSDIAGRAMMEN 64
4.4 RESULTIERENDER AUFBAU DER KLASSEN 66
4.5 KOMPONENTEN DES SOFTWAREENTWURFS 69
4.6 IMPLEMENTIERUNG DES FRAMEWORKS 70
5 ENGINEERING INNERHALB D E R APECA-ARCHITEKTUR 7 1
5.1 NUTZERKONZEPT 71
5.2 WORKFLOW Z U M STEUERUNGSENTWURF 73
5.2.1 ALLGEMEINES VORGEHEN 73
5.2.2 STEUERUNGSARCHITEKTUR A M BEISPIELSZENARIO 74
5.2.3 ERSTELLUNG DER ANWENDUNGSSPEZIFISCHEN BIBLIOTHEKEN . 75 5.2.4
KONFIGURATION U N D P A R A M E T R I E R U N G DES MISSIONSPLANS 78 5.3
REALISIERUNG VERTEILTER SYSTEME 79
5.3.1 ABGRENZUNG VON TEILSYSTEMEN 82
5.3.2 KOMPONENTEN DER TEILSYSTEME 85
5.3.3 SYNCHRONISATION VON TEILSYSTEMEN 86
6 DEMONSTRATIONSBEISPIELE, EXPERIMENTE UND VERIFIKATION 89
6.1 VORGEHEN 89
6.2 DEMONSTRATIONSBEISPIEL A: MOBILE ROBOTIK 90
6.2.1 MOBILER R O B O T E R IFABOT 90
6.2.2 SZENARIO TRANSPORTAUFGABE 92
6.2.2.1 AUFGABENSTELLUNG 93
6.2.2.2 AKTIONSPRIMITIVE IM FUNKTIONSORIENTIERTEN MODELL 93
6.2.2.3 BUENDELSTEUERUNG U N D MISSIONSPLAN 94
6.2.2.4 SIMULATION, EXPERIMENTE U N D AUSWERTUNG . 96
6.2.3 SZENARIO SEARCH A N D RESCUE 99
6.2.3.1 AUFGABENSTELLUNG 99
6.2.3.2 AKTIONSPRIMITIVE IM FUNKTIONSORIENTIERTEN MODELL 99
6.2.3.3 BUENDELSTEUERUNG U N D MISSIONSPLAN 102
6.2.3.4 SIMULATION, EXPERIMENTE U N D AUSWERTUNG . 102 6.2.4 SZENARIO
MULTIROBOT 104
6.2.4.1 AUFGABENSTELLUNG 105
XVI
IMAGE 3
6.2.4.2 AKTIONSPRIMITIVE IM FUNKTIONSORIENTIERTEN
MODELL 106
6.2.4.3 BUENDELSTEUERUNG U N D MISSIONSPLAN 107
6.2.4.4 SIMULATION U N D AUSWERTUNG DER ERGEBNISSE 108 6.3
DEMONSTRATIONSBEISPIEL B: FERTIGUNGSTECHNIK 111
6.3.1 SZENARIO VERTEILTE AUFGABE 111
6.3.1.1 AUFGABENSTELLUNG 111
6.3.1.2 AKTIONSPRIMITIVE IM FUNKTIONSORIENTIERTEN MODELL 112
6.3.1.3 BUENDELSTEUERUNG U N D MISSIONSPLAN 113
6.3.1.4 SIMULATION U N D AUSWERTUNG DER ERGEBNISSE 116 6.4 EVALUATION
DER ERGEBNISSE 119
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 121
7.1 DISKUSSION DER ERREICHTEN ERGEBNISSE 121
7.2 WEITERFUEHRENDE FRAGESTELLUNGEN 122
ANHANG A SPEZIFIKATION DES IFABOT 127
ANHANG B SZENARIO TRANSPORTAUFGABE 1 3 3
B . L SZENARIO ..TRANSPORTAUFGABE - AKTIONSPRIMITIV-BIBLIOTHEK . 133
B.2 SZENARIO ..TRANSPORTAUFGABE - AP-BUENDEL-BIBLIOTHEK . . . . 135
B.3 SZENARIO ..TRANSPORTAUFGABE - EXPERIMENTE 137
ANHANG C SZENARIO SEARCH A N D RESCUE 139
C . L SZENARIO SEARCH A N D RESCUE - AKTIONSPRIMITIV-BIBLIOTHEK . 139
C.2 SZENARIO SEARCH A N D RESCUE - AP-BUENDEL-BIBLIOTHEK . . . . 141
C.3 SZENARIO SEARCH A N D RESCUE - EXPERIMENTE 143
ANHANG D SZENARIO MULTIROBOT 145
D . L SZENARIO MULTIROBOT - AKTIONSPRIMITIV-BIBLIOTHEK 145
D.2 SZENARIO ..MULTIROBOT - AP-BUENDEL-BIBLIOTHEK 147
D.3 SZENARIO ..MULTIROBOT - SIMULATIONSERGEBNIS 149
ANHANG E SZENARIO VERTEILTE AUFGABE 1 5 1
E . L SZENARIO ..VERTEILTE AUFGABE - AKTIONSPRIMITIV-BIBLIOTHEK . . .
151 E.2 SZENARIO VERTEILTE AUFGABE - AP-BUENDEL-BIBLIOTHEK . . . . 153
E.3 SZENARIO VERTEILTE AUFGABE - SIMULATIONSERGEBNIS 155
LITERATURVERZEICHNIS 157
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| discipline | Informatik Elektrotechnik / Elektronik / Nachrichtentechnik Mess-/Steuerungs-/Regelungs-/Automatisierungstechnik / Mechatronik |
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