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RRT-Bahnplanung mit kartesischer Zielvorgabe für einen mobilen Manipulator
Typ:

Masterarbeit

Links:
Betreuer:

Dr.-Ing. Christian Frese
Dipl.-Ing. Angelika Zube

Status:

abgeschlossen

Abgabedatum:

Juli 2015

Hintergrund
Die Abteilung Mess-, Regelungs- und Diagnosesysteme (MRD) des Fraunhofer IOSB beschäftigt sich intensiv mit der Entwicklung von Algorithmen für autonome Roboter. Hierzu zählen Verfahren für das Lokalisieren des Roboters, die Wahrnehmung der Umgebung, komplexe Algorithmen zur Pfadplanung und Methoden der Mensch-Roboter-Interaktion. Um die entwickelten Verfahren zu evaluieren, stehen am IOSB eine Reihe verschiedener Roboterplattformen zur Verfügung. In dieser Arbeit wird eine omnidirektionale mobile Roboterplattform verwendet, die mit einem 7-achsigen Arm ausgerüstet ist.

Aufgabenstellung
Um eine Position im Raum anzufahren, an der beispielsweise ein Objekt gegriffen werden soll, wird üblicherweise ein zweistufiges Planungsverfahren eingesetzt: Zunächst werden Gelenkwinkel berechnet, mit denen die Raumposition erreicht werden kann. Anschließend wird eine kollisionsfreie Bahn vom Startzustand zu dieser Gelenkwinkelposition geplant. Aufgrund der Redundanz von Plattformposition und Roboterarm entsprechen jedoch viele verschiedene Gelenkwinkelpositionen derselben Raumposition. Das zweistufige Vorgehen wählt willkürlich eine davon aus.
In dieser Arbeit soll die Realisierbarkeit eines einstufigen Planungsverfahrens untersucht werden, das direkt eine Raumposition als Zielvorgabe verwendet und eine optimierte Auswahl der Gelenkposition ermöglicht (z.B. möglichst nah an der Startposition). Auf der Grundlage des probabilistischen RRT-Planungsalgorithmus soll ein derartiges Verfahren konzipiert und in C++ implementiert werden. Benötigte Komponenten wie Roboter- und Umgebungsmodell sowie eine Bibliothek zur Kollisionsprüfung stehen bereits zur Verfügung.

Anforderungen
Dieses Angebot richtet sich an Studierende der Informatik, Elektrotechnik, Mechatronik, Mathematik oder verwandter Fachrichtungen an Universitäten und Hochschulen.
Eine selbständige Arbeitsweise sowie Programmiererfahrung in C++ werden vorausgesetzt. Grundkenntnisse in Linux sind von Vorteil.

Wir bieten
... Ihnen die Möglichkeit einer interessanten und praxisbezogenen Abschlussarbeit mit intensiver Betreuung, eine moderne Hardware- und Softwareausstattung mit leistungsfähigen Entwicklungs- und Simulationswerkzeugen sowie eine angenehme Arbeitsatmosphäre in einem kreativen Team von jungen Mitarbeitern.


Kontakt
Christian Frese
Angelika Zube