Multisensorielle Überwachung und Regelung humanoider Roboter

Die intelligente Interaktion eines humanoiden Roboters in einem komplexen Umfeld (z.B. Fertigungszelle, privater Haushalt) erfordert die Einführung von strukturvariablen lernfähigen Überwachungs- und Regelungsalgorithmen, die gegenwärtig noch nicht zur Verfügung stehen. Ziel des Teilprojektes R2 im DFG-Sonderforschungsbereich 588 (Humanoide Roboter) ist daher die Entwicklung und Untersuchung eines solchen intelligenten Überwachungs- und Regelungskonzeptes unter Verwendung von Neuro-Fuzzy-Methoden. Die Funktion dieses hierarchisch strukturierten Zwei-Elemente-Konzeptes beinhaltet zunächst die multisensorielle Überwachung des Roboterumfeldes. Hierbei werden mit Hilfe verschiedener komplementärer (z. B. optisch-bildgebende, taktile und akustische) Sensoren sowie durch die intelligente Fusion relevanter Sensormerkmale die jeweils aktuellen Bewegungsphasen sowie stochastische Fehlerereignisse online diagnostiziert. In Abhängigkeit vom Diagnoseergebnis werden von einer heuristischen Entscheidungskomponente (Fuzzy-Mode-Selector) die für die aktuelle Situationsbewältigung geeignetsten Teilregler weich (stoßfrei) aktiviert. Das vorgeschlagene strukturvariable Überwachungs- und Regelungskonzept imitiert somit typische Verhaltensweisen der Menschen bei der taktischen Situationsbewältigung. Über erste experimentelle und simulierte Ergebnisse dieses längerfristigen Forschungsvorhabens wird in diesem Beitrag berichtet.