Es wurde ein Planungssystem für das Szenario der kooperativen Getreideernte entwickelt. Das Planungssystem berechnet für ein Ernte- und ein Transportfahrzeug einen gemeinsamen Prozessplan. Dieser Plan beschreibt den Ernte- und den Transportprozess des Ernteguts. Wie in der Zielsetzung formuliert, wird bei der Planung ausschließlich die Infield- Transportlogistik, also der Transport des Ernteguts bis zum Feldrand, betrachtet. Dazu wurde in dieser Arbeit das Szenario der Infield-Transportlogistik und das aus diesem Szenario hervorgehende raumzeitliche Planungsproblem ausführlich beschrieben und formal dargestellt. Basierend auf der Formalisierung und unter Berücksichtigung der technischen Randbedingungen wurde das Konzept und die Implementierung eines raumzeitlichen Planungsverfahrens beschrieben. Das Konzept des Planungssystems sieht eine Aufteilung in maschinenübergreifende Routen- und maschinenspezifische Bewegungsplanung vor. Weil für die beiden Fahrzeugtypen unterschiedliche Aufgaben und Randbedingungen existieren, wurden fahrzeugtypspezifische Verfahren zur Bewegungsplanung entwickelt. Diese Verfahren nutzen jeweils den gitterbasierten Planer der Search-Based Planning Library und die in dieser Arbeit entwickelte Approximation einer Referenztrajektorie zur Bewegungsplanung. Für diese Algorithmen wird eine Beschreibung der kinematischen Eigenschaften der Fahrzeuge in Form von Bewegungsprimitiven benötigt. Diese wurden im Rahmen dieser Arbeit mit Experimenten der realen Maschinen bestimmt und verifiziert. Die implementierten Verfahren zur Bewegungsplanung wurden auf Laborrechnern und mit realen Fahrzeugen erfolgreich getestet. Durch eine zentrale Routenplanung wird sichergestellt, dass alle Fahrzeuge immer demselben gemeinsamen Prozessplan folgen. Die Routenplanung realisiert die anvisierte Optimierung des Gesamtprozesses anhand einer austauschbaren Kostenfunktion. Die fahrzeugspezifischen Teilpläne verfeinern immer denselben gemeinsamen übergeordneten Plan für das jeweilige Fahrzeug. Kann der gemeinsame Prozessplan von einem Fahrzeug nicht erfüllt werden, so wird dieser zentral überplant und an alle Fahrzeuge verteilt. Dadurch wird die geforderte Konsistenz der Teilpläne aller Fahrzeuge sichergestellt. Die Trennung der Routen- und der Bewegungsplanung ermöglicht außerdem eine Reduktion der Komplexität der einzelnen Planungsschritte. Die dadurch ermöglichte Performanz erlaubt die dynamische Neuplanung auf den Fahrzeugrechnern bei Abweichungen in der Prozessausführung.


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    Title :

    Prozessoptimierte Planung für kooperative mobile Roboter


    Contributors:

    Publication date :

    2014


    Size :

    125 Seiten, Bilder, Tabellen, 106 Quellen


    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




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