Roboter werden zunehmend als intelligente Maschinen und Werkzeuge betrachtet.
Über Sensoren nehmen sie Aufgabenstellungen und Informationen aus
ihrer Umgebung auf, verarbeiten sie in einer "intelligenten" Art und Weise
und reagieren dann mit geeigneten Aktionen. Die Führung von Robotern
durch Sensoren ergibt neuartige und herausfordernde Aufgaben u.a. im Bereich
der Dynamik, der Regelungstechnik, der Echtzeitsoftware und der Steuerungsarchitektur
sowie der Bildverarbeitung. Auf einige der Probleme und Lösungen wird
anhand von charakteristischen Beispielen eingegangen. Bei einem mobilen
Roboter zum Verteilen von Postkisten in einem grossen Bürogebäude
werden Laserscanner eingesetzt zur Umgebungserkennung und zur Hindernisumgehung.
Dabei wird ein regelbasierter Verhaltensselektor eingesetzt, der zuvor
mit Fuzzy RuleNet, einem neuronalen Netz, erzeugt worden war. Die Software
der Entwicklungsumgebung und das Echtzeit-Betriebssystem beruhen auf der
objektorientierten Hochsprache XOBERON. Zweites Beispiel ist eine Beinprothese,
bei der die Impedanz des Kniegelenks abhängig von Gangphase und Gangart
nichtlinear und adaptiv geregelt wird. Weitere Beispiele umfassen die Regelung
eines grossen Manipulators mit einer redundanten Kinematik für das
teilautomatische Betonspritzen in einem Tunnel, oder der Einsatz von Bildinformation
zur Positionsregelung eines Manipulators für nanotechnische Arbeiten
unter einem Mikroskop.
Gerhard Schweitzer
Institut für Robotik ETH Zürich CH-8092 Zürich http://www.ifr.mavt.ethz.ch
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