Hierarchische Bahnplanung und -regelung für einen Biped-Roboter

Die Laufbewegung eines zweibeinigen Roboters kann wie beim Menschen in zwei Planungsphasen geteilt werden. Während auf einem langen Zeithorizont mit einem groben Modell ein Weg/Pfad vorausgeplant wird (z.B. um möglichst schnell oder auf kurzem Wege ein Hindernis zu umgehen), erfolgt die eigentliche Bestimmung von genauen „Anweisungen“/Stellsignalen („linkes Bein vor, drehen, rechtes Bein vor“) mittels eines genaueren Modells parallel auf einem kürzeren Zeithorizont.

In dieser Arbeit soll in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Steuerungs- und Regelungstechnik der Technischen Universität München untersucht werden, wie diese Planungs- oder Optimierungsphasen miteinander verknüpft werden können, wie methodische Garantien (z.B. Stabilität, wiederholte Lösbarkeit, Robustheit) erreicht werden können, und wie eine exemplarische Implementierung auf einem Nao-Roboter umgesetzt werden kann.

Robotik, Bahnplanung, modell-prädiktive Regelung, Optimierung

Vorlesungen: Regelungstechnik, Systemtheorie und Optimal Control
wünschenswert: Kenntnisse in Robotik, Matlab

Beginn ab sofort möglich, ein Teil der Bearbeitung kann auch an der TU München erfolgen

Literaturrecherche: 20%
Entwicklung von Methodik: 60%
Implementierung/Simulation/Umsetzung: 20%


Tobias Bäthge