Selbstrekonfiguration adaptiver Roboter auf Grundlage von erweiterten Binärbäumen

Gerbl, Michael; Gerstmayr, Johannes

In dieser Arbeit stellen wir eine neue Beschreibung des Konfigurationsraumes des modularen Robotersystems PARTS auf der Basis von erweiterten Binärbäumen vor. Binärbäume können generell zur Darstellung kinematischer Bäume mit maximal zwei Nachkommen pro Element verwendet werden. Durch eine funktionale Ergänzung der Indizes können kinematische Schleifen in der Baumstruktur berücksichtigt werden. Die Einführung von Äquivalenzklassen ermöglicht daraufhin eine eindeutige mathematische Beschreibung spezifischer Konfigurationen des Robotersystems. Im Anschluss wird aufgezeigt, wie der erweiterte Binärbaum als systematisches Werkzeug zur Planung der Rekonfiguration verwendet werden kann. Durch Besetzen der Binärbaumindizes der Zielkonfiguration in aufsteigender Weise mittels Bewegung von Modulen entlang der Oberfläche kann eine Rekonfiguration durchgeführt werden. Abschließend demonstrieren wird den vorgestellten Planungsalgorithmus an einem einfachen Beispiel.

In this paper we present a novel description of the configuration space of the modular robot system PARTS based on extended binary trees. Binary trees can generally be used to represent kinematic trees with a maximum of two descendants per element. By an ingenious extension of the binary tree indices, kinematic loops can be accounted for in the tree structure. The introduction of equivalence classes then allows a unique mathematical description of specific configurations of the robot system. Subsequently, it is shown how the extended binary tree can be used as a systematic tool for reconfiguration planning. Reconfiguration can be performed by populating the binary tree indices of the goal configuration in an ascending manner through module movement along the surface. Finally, the presented planning algorithm is demonstrated on a simple example.

Logo

IFToMM D-A-CH Conference

Cite

Citation style:
Gerbl, M., Gerstmayr, J., 2020. Selbstrekonfiguration adaptiver Roboter auf Grundlage von erweiterten Binärbäumen. Sechste IFToMM D-A-CH Konferenz 2020. https://doi.org/10.17185/duepublico/71200
Could not load citation form.

Rights

Use and reproduction:
All rights reserved

Export