Was ist Verhaltensplanung in der Robotik?
Hallo Zusammen.
Ich habe ein großes Problem was mir mehr Sorge bereitet als es sollte. Ich bin gerade dabei meine Bachelorarbeit zu schreiben und tue mich irgendwie schwer die Aufgabenstellung zu verstehen. Ich bekomme demnächst irgendwann die genaue Aufgabe aber eine Themenausschreibung habe ich schonmal mit Beschreibung.
Wie dem auch sei. Das genaue Thema lautet "Bewertung von Methoden zur Verhaltensplanung einer hochautomatisierten Maschine".
Was bedeutet Verhaltensplanung in dem Kontext? Sind das Block-Diagramme, Quellcodes oder mathematische Gleichungen? Ich soll mich auf Schwarmroboter konzentrieren die in der Landwirtschaft eingesetzt werden sollen. Hatte evtl. einer von euch schonmal etwas damit zutun? Wie sehen solche Methoden aus? Ich habe einige Arbeiten schon gelesen aber irgendwie sind sich viele uneinig was Verhalten bedeutet. Mein Betreuer meinte ich soll dann am ende mehrere Beispiel Szenarien erstellen und anhand derer begründen warum eine bestimmte Methode gut ist. Jetzt stelle ich mir vor mein Roboter hat sich festgefahren auf dem Acker. Was soll da großartig geplant werden? Er soll schauen ob er noch genug Saft hat um selbst rauszukommen oder er bleibt einfach da und ruft nach Hilfe. Ich habe auch das Gefühl, dass die Fahrt nur wichtig ist und nicht was er dann macht kann das sein? Z.B. soll mein Roboter die Pflanzen bewässern. Was gibt es da großartig zu planen? wenn Wasser da, dann bewässern. Wenn nicht, dann nachladen.
Ich zweifle einfach manchmal die Sachen an die ich bisher geschrieben habe. "hat das überhaupt Bedeutung für deine Arbeit?"
Danke schonmal für eure Hilfe.
2 Antworten
Ne das ist relativ komplex. Nehmen wir zb mal einen Schwarm an Düngerverteilern. Was wenn bei einem der Dünger alle ist. Wenn man naiv ist sagt man jeder roboter hat eine vorher festgelegte route und nach dem auftanken macht er da weiter wo er aufgehört hat, Ein besserer Ansatz wäre dass die anderen Geräte die Arbeit von dem ausgefallenen Gerät übernehmen. Wenn man schlau ist reagiert der Schwarm an Robotern und plant ihre Routen um sodass der Auftankende Roboter wenn er zurück kommt einen kurzen weg hat. Sehr komplex. Das ist nur ein Beispiel. Schau dir mal Beispiele von Schwarmintelligenz an.
Es ist nicht geschmackssache. Du bestimmst eine Funktion die misst wie gut das Verhalten der Roboter ist. Zb Maximiere profit. Soeine funktion nennt man “loss function”. Profit setzt sich dann zusammen aus Spritverbrauch und ernteertrag was wiederum komplizierte funktionen sind abhängig vom verhalten der Roboter unter veschiedenen scenarien. Jetzt versuchst du das mathematisch zu optimieren. Dafür gibt es verschiedene machine learning Methoden die du analysieren sollst. Zb könntest du multi agent reinforcement learning benutzen. Oder du könnest evolutionary algos benutzen. Oder du kannst die pfade der roboter nach jedem zwischenfall (zb sprit fast alle) neu errechnen mit optimierungsmethoden zb gradient descent.
Verhaltensplanung - Landwirtschaft - Schwarm
ich kombiniere mal so. entweder sollen durch Spritzmittel Herbizite Pestizite so geschickt verteilt werden dass mit möglichst wenig davon maximale Schwärme von Schädlingen bekämpft werden soll oder im umgekehrten Fall das Mittel so verteilt dass nützliche Insekten nicht vernichtet werden.
Bei normaler Ausbringung werden Pflanzen mit Feldspritze nur von oben benetzt.
Würde man aber mit Roboterarmen die die Düsen schwenken oder sogar senkrecht auf und ab bewegen und seitlich sprühen wäre die Wirkung der Spritzmittel effektiver weil da Schädlinge die unter Blätter usw sitzen eher erfasst werden.
in dem Fall wäre die Verhaltensplanung dann das Schwenken des Arms? Also könnte ich sagen dass wenn die Sensoren merken, dass 2 pflanzen so platziert sind, dass ein einfaches auf und ab nicht reicht sonder vllt sogar eine drehung um die Pflanzen notwendig wäre?
wäre meine Idee sprich Vision Camera nimmt das auf, Roboter setzt das in Bewegung um
Okay also was sollen die Roboter machen wenn ein bestimmter Fall eintritt. Aber müsste ich dann jeden erdenklichen Fall nennen? Ich soll ja Methoden bewerten anhand von Beilspielen. Da gibt es doch bestimmt zahlreiche Fälle. Ich stelle mir halt nur vor dass es am ende einfach Geschmackssache ist welche Methode man nimmt. oder? Denn es gibt Methoden die sind einem bestimmten Fall gut aber in anderen weniger.
Ich habe aber schonmal Literatur gelesen und festgestellt dass einige Zustandsautomaten oder Petrinetze o.Ä. verwenden. Also eher so UML mäßig. Z.B. in dem Block steht "Fahren" und dann ein Pfeil "Suche nach Pflanze" dann wieder ein Block "Pflanzebewässern" und dann wieder Pfeil auf "Fahren". Wären das Methoden um ein Verhalten zu planen oder um ein Verhalten zu veranschaulichen?