Das Thema „Kinematik“ befasst sich mit der systematischen Beschreibung von Bewegungen und Bewegungsapparaten anhand ihrer geometrischen Zusammenhänge im zeitlichen Verlauf und ist damit ein grundlegendes Thema der Robotik und Automatisierungstechnik. Im Kontext der eRobotik werden am MMI dazu Methoden zur Modellierung, Simulation, Analyse und Steuerung erarbeitet. Mittels dieser Methoden wird es ermöglicht, beliebige Kinematiken – ob 3D-Objekte, industrietypische Roboter oder anthropomorphe Strukturen – einheitlich zu modellieren und in der Simulation oder in der Realität entlang vorgegebener Trajektorien zu bewegen. Darauf aufbauend werden Erweiterungen oder Optimierungen entwickelt, um beispielsweise anwendungsspezifische Darstellungsformen für Trajektorien anzubieten, kollisionsfreie Roboterbahnen automatisch zu generieren oder Bewegungen menschenähnlich zu gestalten. Die Ergebnisse dieser Methoden werden u.a. genutzt, um Roboter direkt anzusteuern oder um ideale Sollvorgaben für weitergehende Algorithmen zu generieren.
In besonderer Weise eignen sich “Multi Agentensysteme” (MAS) dazu, die hierarchischen und heterarchischen Strukturen komplexer Kinematiken nachzubilden. Darüber hinaus sind MAS erweiterbar, um allgemeine Automatisierungssysteme zu steuern. Am MMI entwickeln wir dazu hochmodulare Steuerungsarchitekturen auf Basis von MAS, in denen Agenten eigenständige Steuerungsinstanzen mit einheitlichen Schnittstellen für virtuelle und reale Teilsysteme darstellen. Jeder Agent repräsentiert dazu ein Element des realen Systems. Sensor-Agenten dienen dazu Sensoren auszulösen, zum Beispiel Kamerasysteme oder Laserscanner. Aktor-Agenten steuern Roboter und Greifer sowie andere angetriebene Automatisierungselemente wie Schalter oder Aufnahmen. Produkt-Agenten verwalten virtuelle Abbildungen der Produkte und stellen Schnittstellen zu anderen Agenten dar, zum Beispiel um Auskunft zu geben über Lage oder Abmessungen von Produktteilen.
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