Fähigkeitsbasierte Kooperation von Heterogenen Robotersystemen

Durch stetige Weiterentwicklung gibt es nicht nur immer mehr Roboter in unserem Umfeld, sondern vor allem mehr Spezial-Roboter die für einen eng umrissenen Anwendungsfall konzipiert wurden. In dieser Arbeit wird ein Konzept für die Kooperation dieser heterogenen Robotersysteme entwickelt um das ganze Potential aktueller Robotik für Aufgaben nutzen zu können. Es wird ein Behavior Tree basierter Ansatz für die Modellierung von Fähigkeiten und Missionen Entwickelt. Durch in den Behavior Tree integrierte Konzepte wie Parametrisierung oder entfernte Ausführungsumgebungen können Missionen schnell erstellt und über das ganze Team verteilt ausgeführt werden. Zusammen mit einem Framework für die multiroboter Koordination welches einen automatischen Austausch, Marktbasierte Verteilung und Ausführungsüberwachung der Fähigkeiten umsetzt können Roboter ihre Fähigkeiten oder Teile davon dadurch dynamisch zum Erreichen einer Mission beisteuern.
Während aktuelle Lösungen die Kommandierung sowie Kommunikation aller Systeme auf den kleinsten gemeinsamen Nenner abstrahieren wird in dieser Arbeit untersucht wie insbesondere sehr heterogene Systeme in einem Team eingebunden werden können ohne deren Komplexität zu beschränken. Durch individuelle Kostenberechnungen kann jedes System selbst bestimmen wie geeignet es ist, durch einen universellen Health-Werte jedoch im Team teilen. Eine dynamische Abbildung der Fähigkeiten auf eine roboterspezifischen Implementierungen zur Laufzeit ermöglichen Aufgaben homogen zu verteilen, aber individuell auszuführen.
Die Entwickelten Konzepte und Umsetzungen werden mit realen und simulierten Experimenten mit verschiedenen Roboterteams und Domänen evaluiert.