IRIS: Robust interaction of robotic systems in heterogeneous swarms for crisis and disaster response

Heterogene robotische Verbünde können perspektivisch Aufklärung, Schutz, Transport, Unterstützung und Lagebilderzeugung in Umgebungen übernehmen, in denen Menschen nicht oder nur unter hohem Risiko eingesetzt werden. Besonders bedeutsam wird dies dort, wo (gezielte) Störungen im elektromagnetischen Spektrum, GPS-Ausfälle oder dynamische Umgebungen klassische Systeme an ihre Grenzen bringen. IRiS adressiert deshalb die Frage, wie sich robuste, selbstorganisierende und adaptive Verbünde entwickeln lassen, die auch unter widrigen Bedingungen handlungsfähig bleiben. Das Forschungsprogramm zielt darauf, Ansätze zu identifizieren und weiterzuentwickeln, mit denen robotische Systeme in heterogenen Verbünden robust interagieren können – trotz Störsendern, schwieriger Umgebungsbedingungen, unterbrochener Funkverbindungen oder beeinträchtigter Navigationssignale. Dafür werden Fragen der Roboter-Roboter-Interaktion sowie der Mensch-Schwarm-Interaktion betrachtet.

Research Area 1 befasst sich mit der Interaktion von Schwarmrobotern mit der Umwelt und untereinander. Insbesondere wird sich hierbei auf die Fähigkeit des Schwarms zur „Raumdeutung“ fokussiert, wobei Kommunikationsprobleme frühzeitig antizipiert werden und durch proaktive Pfadplanung, sowie Bewegung im Raum, minimiert oder sogar gänzlich vermieden werden. Zudem soll den Schwarmteilnehmern die unterschiedlichen Stärken und Schwächen der verschiedenen Robotertypen bewusst sein und diese durch Kooperation zielführend genutzt und ausgeglichen werden.
Research Area 2 beinhaltet die Interaktion des Anwenders mit einem (halb)autonomen und heterogenen Roboterschwarm in Bezug auf Steuerung und Kontrolle. Es soll untersucht werden, wie viel Kontrolle nötig und sinnvoll ist, damit einerseits der Schwarm nicht in der effizienten Ausführung von Aufgaben beeinträchtigt wird. Andererseits jedoch muss die Flut an Informationen so aufbereitet werden, dass der Anwender jederzeit über alle wichtigen Abläufe aufgeklärt ist und im Bedarfsfall die Steuerung übernehmen kann.