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Software- und Reglungsarchitektur

Software- und Reglungsarchitektur
Software- und Reglungsarchitektur

Die Software- und Regelungsarchitektur des humanoiden Roboters ARMAR-III besteht aus drei Schichten (siehe Abbildung). Auf der niedrigsten Ebene befinden sich die DSP für die sensormotorische Regelung bestehend aus kaskadierten Geschwindigkeits- und Positionsreglern. Des Weiteren stehen auf der gleichen Ebene diverse Hardwarekomponenten wie z.B. Mikrophone, Lautsprecher und Kameras zur Verfügung. Alle Komponenten sind entweder direkt oder via CAN-Bus verbunden mit PCs in der mittleren Ebene der Architektur. Die Software in der mittleren Ebene ist mit Hilfe von Modular Controller Architecture (MCA2) integriert. Die PCs in der mittleren Ebene werden für die Berechnung der Vorwärtskinematik als auch der inversen Kinematik genutzt sowie für die Steuerung der holomischen Plattform und der Sprachverarbeitung. 

Die ersten beiden Ebenen der Architektur können als stabil angesehen werden, da die implementierten Module nicht mehr starken Änderungen unterliegen. Die Programmierung des Roboters wird auf der obersten Ebene durchgeführt. Hierbei wird auf die unteren Ebenen mittels einer standardisierten Schnittstelle zugegriffen. Programme für den Roboter auf dieser Ebene werden hauptsächlich in C++ geschrieben. 

Für die effektive und effiziente Programmierung des Roboters sind zwei Abstraktionsebenen definiert: Taks und Skills. Skills sind hierbei atomare Fähigkeiten des Roboter z.B. Navigation der Plattform, visuelle suche von Objekten etc. Tasks hingegen werden aus mehreren Skills zusammengesetzt, um komplexere Operationen auszuführen z.B. Apfelsaft aus dem Kühlschrank dem Benutzer bringen.


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