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Humanoide Roboter sind hochkomplexe Systeme. Sie zeichnen sich durch ein sehr heterogenes Sensor- und Aktorsystem aus, welches wiederum sehr hohe und breit gefächerte Anforderungen an die verwendete Architektur stellt. Es wird sowohl der Entwurf einer funktionalen Steuerungsarchitektur, das verwendete Softwarerahmenwerk als auch die Abbildung auf eine dezidierte Hardwarearchitektur beschrieben.

Humanoide Roboter --- Hardwarearchitektur --- Softwarearchitektur

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Der Trend zu kleineren Losgrößen und kürzeren Produktlebenszyklen erfordert flexiblere Automatisierungslösungen. Der Beitrag dieser Arbeit liegt in der Entwicklung universeller, kontaktbasierter Manipulationsstrategien, die modellfrei, objektunabhängig und durch den Einsatz von erfahrungsbasiertem Lernen taktzeitoptimiert sind. Sie lösen industrielle Greif- und Fügeaufgaben, die zur Palettierung, Verpackung und Maschinenbestückung notwendig sind.

Roboter --- Manipulation --- Greifer --- Montage --- Automatisierung

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In der vorliegenden Arbeit wird für eine neue Klasse von humanoiden Robotern ein generisches zweischichtiges diskret-kontinuierliches Regelungskonzept vorgestellt, welches eine operative multisensorielle Überwachung des Roboterumfeldes hinsichtlich störungsbedingter Abweichungen vom geplanten Bewegungsablauf beinhaltet und in der Lage ist, entsprechend zu reagieren. Auf der Grundlage des vorgeschlagenen Konzepts wurden verschiedene perzeptorisch geregelte Grundgeschicklichkeiten implementiert.

Humanoide Roboter --- Aktionsprimitive Grundgeschicklichkeit --- hybride Regelung --- multisensorielle Überwachung

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Ein Konzept für eine interaktive semantische Objektmodellierung wird vorgeschlagen. Die flexible und erweiterbare Objektrepräsentation ermöglicht die Modellierung funktionaler und semantischer Objektinformationen durch die Darstellung von Eigenschaften, die menschliche Begriffe und Kategorien abbilden und die Verbindung von Objekten mit Handlungen und mit sensoriell erfassbaren Attributen herstellen. Das interaktive Modellierungssystem erlaubt die intuitive Erstellung semantischer Objektmodelle.

Objektmodellierung --- Semantische Modellierung --- Mensch-Roboter-Interaktion --- Multimodale Interaktion --- Objektrepräsentation

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Mehrsegmentige Roboter können verschiedene Umgebungen befahren und inspizieren. In dieser Arbeit wird eine Steuerung entwickelt, die die selbständige Durchführung komplexer Bewegungen in unstrukturierten Umgebungen ermöglicht. Vorgaben eines menschlichen Operators und Zustandsinformationen des Roboters werden in einem Regelkreis verarbeitet. Drei Sensorsysteme erfassen diesen Zustand. Die Teilkomponenten und das Gesamtsystem werden auf den Zielsystemen MakroPlus und Kairo-II evaluiert.

Redundanz --- Mehrsegmentige Roboter --- Adaptive Steuerung --- Bewegungsplanung --- Teilautonome Manöver