Read e-book online Anthropomorphe Multi-Agentensysteme: Simulation, Analyse und PDF

By Christian Schlette

ISBN-10: 3658025182

ISBN-13: 9783658025182

ISBN-10: 3658025190

ISBN-13: 9783658025199

„Anthropomorphe Multi-Agentensysteme“ erlauben die systematische und vereinheitlichte Simulation, Steuerung und examine vielfältiger komplexer Kinematiken in aktuellen Anwendungen von Robotertechnik in der Forschung und in der Industrie. Ein Schwerpunktthema von Christian Schlette ist die Simulation des menschlichen Bewegungsapparates, anhand derer zwei wesentliche Entwicklungsrichtungen verfolgt werden: Bei der ersten Entwicklungsrichtung demonstriert er am Beispiel eines „Virtuellen Menschen“, wie „Anthropomorphe Multi-Agentensysteme“ etablierte Basistechniken der Robotik geeignet erweitern und für die Adressierung komplexer Kinematiken rekombinieren. Diese Simulationen des „Virtuellen Menschen“ erlauben es ihm, menschliche Tätigkeiten nachzubilden und dabei insbesondere nach ergonomischen Kriterien zu analysieren. Darauf aufbauend demonstriert der Autor bei der zweiten Entwicklungsrichtung am Beispiel „Ergonomie“, wie auf foundation der „Anthropomorphen Multi-Agentensysteme“ ein neuartiger Methodentransfer ermöglicht wird – Methoden zur Simulation, examine und Steuerung des „Virtuellen Menschen“ werden auch für humanoide Roboter und anthropomorphe Mehrrobotersysteme bereitgestellt. Als Beispiel dieses Methodentransfers entwirft der Autor eine ergonomisch motivierte Bewegungssteuerung (und -planung), die für humanoide Roboter zu verbesserten, sehr menschenähnlichen Bewegungen führt.

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KG erzielt die Kooperation seiner Roboter durch die Synchronisation ihrer Bewegungen in einem echtzeitfähigen Netzwerk [335][336]. Der japanische Produzent FANUC Ltd. bietet als einziger Fabrikant beide Ansätze an. In dem M ULTI A RM genannten zentralen Steuerungsmodus können bis zu vier Industrieroboter verschaltet werden. Mit ROBOT L INK existiert zudem eine Lösung der Zusammenschaltung von zehn Robotern des Roboterherstellers über ein Echtzeit-Ethernet [112][99]. 2 Steuerungskonzepte für industrielle Mehrrobotersysteme Der Umsetzung des zentralen und des verteilten Steuerungsansatzes durch die Roboterhersteller ist es gemeinsam, dass die Bewegungssynchronisation in der so genannten lagebasierten „Master/Slave“-Kopplung erfolgt.

Eine Alternative stellt die Organisation der Kommunikation mittels „Client/Server“-Verbindungen dar, bei denen sich „Client“Agenten bedarfsorientiert mit „Server“-Agenten zum bidirektionalen Informationsaustausch 28 2 Stand der Technik verbinden. Im Gegensatz zum „Broadcast“ erlauben es „Client/Server“-Verbindungen, auch dedizierte Verbindungen zwischen Agenten aufzubauen, um Gruppen zu formen oder private Informationen auszutauschen. Die Organisation der Kommunikation mittels „Client/Server“Verbindungen ist damit gleichermaßen für zentrale und verteilt koordinierte MAS geeignet.

In ihrer Gesamtheit bilden die Prozesse ein Netzwerk, bzw. einen Graphen, dessen Organisisation und Kommunikation in den Kernbibliotheken des Systems definiert ist. Auf diese Weise ist es einfach möglich, dem System neue, so genannte Prozessknoten hinzuzufügen oder vorhandene Prozessknoten durch alternative Implementierungen auszutauschen [245]. Für ROS sind derzeit über 2000 Module erhältlich, in denen typischerweise jeweils ein oder mehrere Prozessknoten angeboten werden. Die unübersichtliche Zahl an Modulen kennzeichnet zugleich auch den wesentlichen Kritikpunkt an dem Simulationssystem – aufgrund der Vielzahl beitragender Forschergruppen ist jenseits der Kernbibliotheken ein durchgängiger Standard bei der Dokumentation und Implementierung nur schwer umzusetzen, wodurch die peripheren Bibliotheken häufig nur von den ursprünglichen Entwicklern nutzbar sind.

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Anthropomorphe Multi-Agentensysteme: Simulation, Analyse und Steuerung by Christian Schlette


by Kenneth
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