Semiautomatischer Erwerb visuomotorischer, kooperativer Pläne

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Die technologische Erschließung autonomer mobiler Roboter erfordert unter anderem, daß Roboter über leistungsstarke visuomotorische Fähigkeiten verfügen und daß effektive Methoden und Softwarewerkzeuge bereitstehen, die die effiziente Entwicklung von sehr komplexen Steuerungsprogrammen unterstützen. Ziel des hier beantragten Forschungsprojektes ist der Entwurf und die Implementierung der Softwarekomponenten VisBot und RPL-learn: VisBot (Vision for RoBots) stellt eine Softwarebibliothek und Sprachkonzepte zur Realisierung hochleistungsfähiger visuomotorischer Steuerungssysteme zur Verfügung. Die Softwarebibliothek umfaßt Komponenten zur bildbasierten Roboterlokalisierung, zur Systemzustandsschätzung, zum Modellaufbau statischer Umgebungen und mobiler Objekte, zur Objekterkennung und zur Integration von Bildverarbeitungsroutinen in Robotersteuerungsprogramme. RPL-learn ist eine Erweiterung der ereignisgesteuerten Plansprache RPL (Reactive Plan Language). RPL-learn ermöglicht die schnelle Implementierung komplexer, feinabgestimmter Steuerungsprogramme durch eine synergetische Kopplung von Programmierung und automatischen Lernverfahren. Als primären Demonstrator und Evaluationsplattform unserer Forschungsarbeiten realisieren wir einen Mechanismus zum Lernen und zur Ausführung von Spielzügen beim Roboterfußball. Spielzüge sind feinabgestimmte kooperative Makroaktionen, die in bestimmten Situationen ausgeführt werden können und in diesen Situationen große Erfolgschancen haben. Die kompetente Ausführung von Spielzügen ist ein repräsentatives und informatives Benchmarkproblem für VisBot und RPL-learn: Die effektive Durchführung von Spielzügen erfordert zum einen das kompetente Erkennen von Spielsituationen und zum andern Steuerungsprogramme, die so komplex sind, daß sie weder vollständig gelernt noch vollständig programmiert werden können.