Model TaskER — Strukturyzacja systemu robota usługowego rozważnie zarządzającego przerywalnymi zadaniami

Prelegent

Wojciech Dudek

Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej, Politechnika Warszawska

Zapisz się i uzyskaj dane logowania

Streszczenie

Zarządzanie zadaniami jest podstawową umiejętnością autonomicznych organizmów żywych i urządzeń. Problem zarządzania zadaniami jest kluczowy dla wszechstronnych robotów usługowych, które pomagają ludziom w wypełnianiu różnych obowiązków. Niekiedy roboty te są współdzielone przez wielu użytkowników, którzy nie uzgadniają ze sobą poleceń dla robota. Wszechstronne roboty usługowe często pracują w zmiennych środowiskach, a do tego ich użytkownicy zmieniają swoje żądania i preferencje. A zatem, takie roboty potrzebują odpowiedniego zarządzania zadaniami. Dzięki niemu robot ustala i aktualizuje priorytety, powtarzalnie sprawdza możliwość wykonania zadań oraz aktualizuje plany wykonania zadań. Ponadto, roboty przerywając obecnie realizowane zadanie, muszą przewidywać konsekwencje wynikające z tego przerwania (np. pozostawienie włączonej kuchenki).

Tematem tego wystąpienia będzie rozważnie zarządzający zadaniami system sterowania robota. Posiada on wyżej wymienione cechy oraz wstrzymuje/wznawia zadania, odświeża estymaty parametrów szeregowania w reakcji na zmiany w środowisku oraz zamyka zadania oczekujące, które stały się niewykonalne. Przedstawiony zostanie model tego typu systemu, który bazuje na podejściu agentowym i określa wiele agentów, które należą do różnych klas. Działanie agentów należących do poszczególnych klas opisane jest hierarchicznymi automatami skończonymi (HFSM). Zadania w przedstawianym modelu są wykonywane przez Agenty Klasy Dynamicznej. Stany automatów tych agentów mają przypisane zachowania podstawowe agentów oraz warunki końca tych zachowań. Poza stanami odpowiedzialnymi za wykonanie zadania, wyróżnione są stany, które m.in. wstrzymują bezpiecznie obecne zadanie przez jego przełączeniem. Dzięki temu, prezentowany model umożliwia rozwiązanie problemu z przewidywaniem konsekwencji przerwania zadania robota.

Model został zweryfikowany przez jego wdrożenie do systemów sterowania dwóch robotów (mobilnego robota TIAGo oraz mobilnego manipulatora Velma). Roboty te podczas weryfikacji pracują w różnych środowiskach, wykonują różne zadania oraz różne algorytmy szeregują ich zadania.

Biografia Prelegenta

Wojciech Dudek — naukowiec i nauczyciel, a prywatnie biegacz i podróżnik. Tytuł magistra inżyniera uzyskał w 2015 roku z nadania Politechniki Warszawskiej. Jest asystentem naukowo-dydaktycznym w Instytucie Automatyki i Informatyki Stosowanej Politechniki Warszawskiej. Uczestniczył w międzynarodowych projektach — RAPP (Robotic Applications for Delivering Smart User Empowering Applications) oraz INCARE (Integrated Solution for Innovative Elderly Care) oraz w projektach finansowanych przez NCBiR oraz NCN — MeDeRo (Methodology of design and implementation of multi-sensory robotic systems for service purposes), NPC (Narodowa Platforma Cyberbezpieczeństwa), Robot Kompan (Look & learn: Skill acquisition by a companion robot based on task demonstration). Ponadto, zaprojektował liczne zadania laboratoryjne z zakresu nawigacji, symulacji oraz sterowania robotów mobilnych. Badania naukowe prowadzi w zakresie modelowania, projektowania i programowania sterowników robotów. Swoje prace koncentruje na usługowych robotach mobilnych, ich lokalizacji, nawigacji i zarządzaniu ich zadaniami. Interesuje się również cyberbezpieczeństwem robotów. Otrzymał liczne stypendia uczelniane, wydziałowe oraz dwie nagrody na międzynarodowych konferencjach naukowych. W temacie niniejszego wystąpienia uzyskał Young Author Award na konferencji IEEE 12th International Workshop on Robot Motion and Control oraz opublikował artykuł w czasopiśmie IEEE Access (DOI: https://www.doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3020265).