Robotics Systems Engineering

Untersuchungen im Bereich „Robotics for Architecture“ ab 2018 haben mich dazu veranlasst, die  Situation im Bereich „Robotics und komplexe Anlagen bzw. Koop mit Menschen“ konkreter  zu analysieren. Dies hat zu folgenden Aktivitäten geführt:

  • Unterstützung beim Thema „Robotic Systems Engineering“ für die Franz Josef Mayer GmbH seit Mai  2020.
  • Mitarbeit beim Forschungsprojekt  „SAMY“ („Semi-automatische Modifikation von Steuerprogrammen industriell eingesetzter kollaborationsfähiger Robotersysteme“) (2020-2022).
  • Entwicklung eines „Palletierungsstudio“ unter dem Einsatz von Tools wie pySimpleGUI, RoboDK, py-Libs etc. und Anschluss an die Verifikation/Validierung-Tools des Projekts „SAMY“
  • Kooperation mit „Eberle Automatische Systeme“ zum Thema Verknüpfung von Roboter-Simulation mit deren Anlagen-Simulationssystem „Twin“
  • Planung des Aufbaus eines RoboLab für das Ars Electronic Center im Jahr  2021.

Mich interessiert stark, wie Modellierungsmethoden wie SysML 2.0 in Kombination mit formalen Methoden wie „Abstract State Machines“ (ASM), „Planning Domain Definition Language“ (PDDL), … in Bezug auf eine bessere Formalisierung verbessert werden können. Die Modellierung „Cyber Physical Systems“ erfordert eine „Precise Semantics“ Die Zusammenarbeit von Menschen, Robotern und anderen komplexen Anlagenteilen macht eine gute formale Beschreibung („Precise Semantics“, „Ability for Execution“, „Approved Refinement“) unabdingbar, um eine „tiefe“ Simulation der Systeme zu Zwecken der „Verification and Validation“ zu ermöglichen. Erst die Formalisierung der Modellbeschreibungen ermöglicht in der Folge auch den Einsatz von AI-Algorithmen.​ Für etliche Modellierungssprachen gibt es diese Formalisierungen bereits. In dem laufenden Forschungsprojekt SAMY nutzen wir BPMN/DMN aus Sicht der fachlichen Spezifikation und übersetzen diese dann in ihre formalen Repräsentationen. Dann kommt zB PDDL als nächste Stufe ins Spiel. 

Beispielhaft einige konkrete Tools, die im Rahmen von „Robotic Systems Engineering“ eine Rolle spielen.