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Roboterplanung ist eine Domain innerhalb von Robotik das untersucht wie Roboter (komplex oder nicht), um Aufgaben auszuführen. Urlaub planen a Roboter Ziele zu analysieren und die zur Erreichung dieses Ziels erforderlichen Aufgaben auszuführen.

Der Planer muss berücksichtigen, dass die zugänglichen Informationen über die Umgebung möglicherweise nicht perfekt sind und durch externe Benutzer eingeschränkt werden.

Diese Planung kann auf vielen verschiedenen Ebenen erfolgen. Dies kann vom Umgehen von Hindernissen beim Erreichen eines Ortes bis zum Aufbau eines Designs in einer Art Blockwelt reichen. Wir können diese Ebenen wie folgt kategorisieren.

Interpolation

Interpolation ist ein Beispiel für Planung auf unterster Ebene. Wenn sich ein Roboter von Punkt A zu Punkt B bewegt, muss eine Reihe von Zuständen bestimmt werden, die diesen Roboter von einem Punkt zum anderen bringen können. Diese Punkte erhält man durch Interpolation zwischen A und B. Die Anzahl der Punkte kann selbst gewählt werden. Für dieses Problem stehen eine Vielzahl von Algorithmen zur Verfügung. Die Wahl des Algorithmus hängt von der Art des Problems ab (nur Positionen, 1D-Punkte (separate Punkte für jeden Drehpunkt) oder Punkte mit mehreren Dimensionen, ...). Der Interpolator muss auch harte Echtzeitanforderungen erfüllen, wenn er für die Scheduling-Module der höheren Ebene von Nutzen sein soll.

Bewegungsplanung

sehen Bewegungsplanung für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Diese Planungsebene behandelt eine höhere Ebene als die oben beschriebene Interpolation. Eine Bewegung von einem Punkt A zu einem Punkt B bildet auch hier den Kern des Problems. Die Punkte liegen jedoch viel weiter auseinander, und Hindernisse, Routen und dergleichen müssen vom Bewegungsplaner bestimmt werden, um eine Kette von Routen zu erzeugen, die einfach genug ist, um sie dem Interpolator anzuvertrauen.

Hindernisse vermeiden

Es gibt ein Vielfaches von Algorithmen verfügbar, die Roboter an Hindernissen vorbeiführen können. Es kann zwischen reaktiven und Vorplanungsalgorithmen unterschieden werden. Wo gibt es a reaktiver Algorithmus Wenn nur für den nächsten Schritt eine Entscheidung getroffen wird, entwickelt ein Vorplanungsalgorithmus einen Weg, der zum Ziel führt. Der Vorteil des ersten Ansatzes besteht darin, dass der Algorithmus in einer sich ändernden, dynamischen Umgebung genauso gut funktioniert wie in einer statischen, da bei jedem Schritt Informationen über den aktuellen Zustand der Umgebung gesammelt werden. Der zweite Ansatz ermöglicht es, einen schnellen und effizienten Weg zum Ziel zu finden, kann aber scheitern, wenn auf diesem Weg plötzlich Hindernisse auftauchen. Auch hybride Ansätze sind möglich, bei denen beispielsweise ein reaktiver Algorithmus umgeschaltet wird, wenn ein Hindernis im Weg erscheint.

Es virtueller Kraftfeldalgorithmus ist ein Beispiel für einen Hindernisvermeidungsalgorithmus obstakel

Aufgabenplan

Die Aufgabenplanung befasst sich wiederum mit der übergeordneten Planung. Aufgaben auf dieser Ebene sind in der Regel weniger zeitgebunden und abstrakter. Der Scheduler hat die Aufgabe, solche Befehle in eine Reihe von Aktionen umzuwandeln, die zum Abschluss der spezifizierten Aufgabe führen.

Missionsplanung

Dieser Planer beschreibt die Top-Level-Planung. Hier müssen Aufgaben entdeckt werden, die notwendig sind, um ein Abstract zu beschreiben.Mission". Um ein solches Ziel zu erreichen, ist oft die Zusammenarbeit mehrerer Roboter erforderlich. Koordinierung und Synchronisation sind Probleme, mit denen Planer auf dieser Ebene konfrontiert sind.