Optimal task planning and predictive online motion control for a multi-manipulator system

Nigora Gafur

doi:10.51202/9783186281081

Zusammenfassung

Diese Arbeit befasst sich mit einem Ansatz zur Aufgaben- und Bewegungsplanung (TAMP), der eine autonome Kooperation zwischen mehreren Manipulatoren in Echtzeit ermöglicht. Die simultane und echtzeitfähige Ausführung von Aufgaben durch eine Gruppe von Manipulatoren stellt nach wie vor eine große Herausforderung dar, da eine komplexe Koordination zwischen den Robotern erforderlich ist, um Kollisionen und Deadlocks zu verhindern. Der vorgeschlagene optimierungsbasierte TAMP Ansatz ist hierarchisch aufgebaut und basiert auf einem gemischt-ganzzahligen linearen Optimierungsproblem sowie der verteilten modellprädiktiven Regelung. Umfangreiche simulationsbasierte und experimentelle Studien, einschließlich mehrerer Benchmark-Analysen, werden durchgeführt, um die Vorteile des vorgeschlagenen TAMP-Ansatzes zu demonstrieren. Eine zusätzliche Skalierbarkeitsanalyse zeigt die Grenzen des Ansatzes auf. Contents Acknowledgments III List of Abbreviations VIII Kurzfassung IX Abstract X 1 Introduction 1 2 State of the art 5 2.1 Path planning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.1.1 Roadmap techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2025
ISBN-Print: 978-3-18-528108-2
ISBN-Online: 978-3-18-628108-1
Verlag: VDI Verlag, Düsseldorf
Reihe: Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik
Band: 1281
Sprache: Deutsch
Seiten: 164
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

Titelei/Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff Seiten I - X
Introduction Kein Zugriff Seiten 1 - 4
1. 1. Roadmaptechniques Kein Zugriff
  2. Cell decomposition methods Kein Zugriff
  3. Artificial potential field methods Kein Zugriff
  4. Sampling-based planners Kein Zugriff
2. 1. Optimization-based methods Kein Zugriff
  2. Grid-based search methods Kein Zugriff
  3. Alternativeapproaches Kein Zugriff
3. 1. Mathematical formulation Kein Zugriff
  2. Control schemes Kein Zugriff
  3. Collisionavoidance Kein Zugriff
  4. Review for robotic arm systems Kein Zugriff
4. 1. Review Kein Zugriff
  2. Deadlocks Kein Zugriff
  3. Multi-robot task allocation Kein Zugriff
5. Summary Kein Zugriff
1. Assumptions Kein Zugriff
2. 1. Object detection Kein Zugriff
  2. Optimization-based scheduling model Kein Zugriff
  3. Online trajectory generation using MPC Kein Zugriff
  4. Compensation of computation times Kein Zugriff
3. 1. Performance metrics Kein Zugriff
  2. Sortingtask Kein Zugriff
  3. Narrowpassageproblem Kein Zugriff
  4. Dynamically changing environment Kein Zugriff
4. Summary Kein Zugriff
1. Requirements and assumptions Kein Zugriff
2. Task and motion planning architecture Kein Zugriff
3. 1. Definitions Kein Zugriff
  2. Heuristic scheduling model Kein Zugriff
  3. Optimization-based scheduling model Kein Zugriff
  4. Proximity and concurrency constraints Kein Zugriff
  5. Constraints enforcing specific order of objects Kein Zugriff
4. 1. Inter-robot collision avoidance Kein Zugriff
  2. Comparison of centralized and distributed optimization Kein Zugriff
5. Reactive deadlock resolution approach Kein Zugriff
6. Summary Kein Zugriff
1. Generalsettings Kein Zugriff
2. Environmental modeling Kein Zugriff
3. 1. Heuristic task assignment Kein Zugriff
  2. Optimization-based task assignment Kein Zugriff
  3. Discussion Kein Zugriff
4. 1. Performance metrics Kein Zugriff
  2. Heuristic task assignment Kein Zugriff
  3. Optimization-based task assignment Kein Zugriff
  4. Scalabilityanalysis Kein Zugriff
  5. Discussion Kein Zugriff
5. Summary Kein Zugriff
1. Experimentalsetup Kein Zugriff
2. Object detection Kein Zugriff
3. Collision avoidance Kein Zugriff
4. 1. Scenario 1: Objects in close proximity Kein Zugriff
  2. Scenario 2: Objects lying on opposite sides of each robot Kein Zugriff
  3. Scenario 3: Assignment of objects to the same tray Kein Zugriff
5. 1. Heuristic task assignment Kein Zugriff
  2. Optimization-based task assignment Kein Zugriff
6. 1. Heuristic task assignment Kein Zugriff
  2. Optimization-based task assignment Kein Zugriff
7. Discussion Kein Zugriff
Conclusion and Outlook Kein Zugriff Seiten 131 - 136
1. Model identification of an UR3 Kein Zugriff
2. ModelidentificationofanUR5e Kein Zugriff