BUP65 – APTree+

Autonomous Robotic Task and Motion Planning for Flexible Manufacturing

Eine flexible Produktion ist für eine wettbewerbsfähige Automobilfertigung unerlässlich. Gründe hierfür sind häufige Modell-Updates, neue Prozesse für die Elektrifizierung sowie steigende Kundenanforderungen hinsichtlich Individualisierung.

Roboter sind hierbei ein wichtiger Faktor, doch ihr Einsatz erfordert eine sorgfältige Planung ihrer Aufgabenabfolgen und Bewegungen. In der Praxis stützt sich die Roboterplanung jedoch oft auf unflexible oder manuell durchgeführte Prozesse.

Diese unflexible Planung ist arbeits- und fehlerintensiv und erfordert selbst bei kleinen Änderungen ständige manuelle Anpassungen. Um diverse Produkte effizient fertigen zu können, müssen Roboter daher befähigt werden, ihre Aufgaben und Bewegungen autonom zu planen, anzupassen und auszuführen.

Ziel

APTree+ zielt auf eine Fertigungszukunft ab, in der Roboter sich autonom an sich ändernde Umgebungen anpassen, auch wenn Aufgaben nicht vollständig im Voraus planbar sind. Das Hauptziel ist die Entwicklung von Methoden zur Multi-Agenten-RoboterVorplanung, die dynamisch Planer zur Neuplanung und Koordination der Aufgabenausführung über mehrere Roboter hinweg auswählen.

Vorgehen

heterogene Planungsverfahren beschreiben und kategorisieren,
eine Methode zur autonomen Auswahl und Integration dieser Techniken abhängig vom jeweiligen Szenario entwickeln und
ein neuartiges Kommunikationsprotokoll (basierend auf A2A und OPC UA) zwischen Planern und Robotern konzipieren.

Die Umsetzung von Planungsintegration und Kommunikationsprotokoll erfolgt mittels erweiterter Behavior Trees (Verhaltensbäume), welche Aufgaben hierarchisch strukturieren und Roboter befähigen, Aufgaben flexibel auszuführen und zwischen ihnen zu wechseln.

Nutzen

APTree+ wird somit automatisierte, anpassungsfähige und skalierbare Roboterplanungsmethoden liefern, unabhängig von der Roboteranzahl oder der Komplexität des Planungsszenarios. Für Unternehmen führt dies zu höherer Produktionsflexibilitöt, geringerem Engineering-Aufwand und reduzierten Betriebskosten.