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.kile/mechforsch.kilepr.gui

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MA.gummi

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tex/1_Einleitung.tex

@@ -2,24 +2,33 @@
 \section{Motivation}
 Die Simulation von Maschinen wird im industriellen Umfeld immer beliebter, um deren Verhalten schon vor der eigentlichen Produktion zu testen.
 Dazu wird ein Modell des gesamten Prozesses in der Simulation geschaffen, der durch die Maschine beeinflusst werden soll.
-Das Modell wird dann um die Maschine selbst erweitert, die Einfluss auf das System nimmt.
-Die Veränderungen durch die Maschine werden nun analysiert, und erlauben Rückschlüsse auf die Funktion des Systems.
+Das Modell wird um die Maschine selbst erweitert, die Einfluss auf das 
+System nimmt.
+Die Veränderungen durch die Maschine werden analysiert, und erlauben 
+Rückschlüsse auf die Funktion des Systems.
 Ein solches Modell kann nun für die Erkennung von Fehlverhalten und Problemen schon weit vor der eigentlichen Inbetriebnahme der Maschine genutzt werden.
 
 
 Im wachsenden Feld der Mensch-Roboter-Kollaboration existieren bereits einige Lösungen, um auch die namensgebende Interaktion von Mensch und Roboter simulieren zu können.
 Eine häufige Einschränkung der Simulatoren ist dabei, dass der Bewegungsablauf in der Simulation bereits vor deren Ausführung fest definiert werden muss.
-Dies erlaubt die Reproduktion des genauen Bewegungsablaufes, aber nicht verschiedene Variationen im gesamten Prozess, die durch die Ereignisse in der Simulation ausgelöst werden.
+Dies erlaubt lediglich die Reproduktion des genauen Bewegungsablaufes, aber 
+nicht verschiedene Variationen im gesamten Prozess, die durch die Ereignisse in 
+der Simulation ausgelöst werden.
 Um eine solche Funktionalität bereitstellen zu können, muss der Bewegungsablauf von sowohl Roboter und Mensch zur Laufzeit der Simulation gesteuert werden.
 
-Dies soll durch eine eingängliche Beschreibungssprache ermöglicht werden, die einfach erweitert und auf neue Szenarien angepasst werden kann.
-Um diese Funktionalität zu demonstrieren, sollen 3 unterschiedliche Testszenarien in der Simulationsumgebung abgebildet werden.
+Diese Steuerung soll durch eine eingängliche Beschreibungssprache ermöglicht 
+werden, die einfach erweitert und auf neue Szenarien angepasst werden kann.
+Um diese Funktionalität zu demonstrieren, sind 3 unterschiedliche 
+Testszenarien in der Simulationsumgebung abzubilden.
 Diese sollen durch verschiedene Aufgaben unterschiedliche Interaktionsgrade zwischen Mensch und Roboter simulieren.
 
 \section{Stand der Wissenschaft}
-Aktuelle wissenschaftliche Arbeiten befassen sich mit vielen unterschiedlichen Teilaspekten einer solchen Simulation.
+Aktuelle wissenschaftliche Arbeiten befassen sich mit vielen unterschiedlichen 
+Teilaspekten einer Simulation eines Mensch-Roboter-Kollaborationsszenarios.
 
-Die Planung von unterschiedlichen Reaktionen von Roboter auf den Menschen in verschiedenen Interaktionsszenarien stellt eine Grundlage für spätere Projekte dar.\cite{DOMBROWSKI2018134}
+Die Planung von unterschiedlichen Reaktionen von Roboter auf den Menschen 
+in verschiedenen Interaktionsszenarien stellt eine Grundlage für spätere 
+Projekte dar.\cite{DOMBROWSKI2018134}
 Hierbei wird die erwünschte Interaktion betrachtet und aus den gewonnenen Daten werden Einschränkungen generiert.
 Diese Einschränkungen können nun in der Interaktion verwendet werden, um Verletzungen durch den Roboter auszuschließen.
 
@@ -44,12 +53,15 @@ Dazu zählen zum Beispiel das Hineingreifen in einen Prozess, das Aufheben von M
 
 Das erste Szenario soll sich mit der Simulation einer bereits vollautomatisierten Fertigungsaufgabe befassen, in der ein Roboter im Arbeitsbereich eines Menschen Teile fertigt.
 Die zu erwartende Interaktion beschränkt sich hierbei auf die Anpassung der Fahrgeschwindigkeit bei Annäherung des Menschen, um Kollisionen zu vermeiden.
-Der Mensch soll in diesem Szenario auch arbeiten, jedoch nur vereinzelt den Arbeitsbereich des Roboters betreten, um diesen zu beobachten.
+Der Mensch soll in diesem Szenario an einer anderen Aufgabe arbeiten.
+Während dieser Arbeit betritt der Mensch vereinzelt den Arbeitsbereich des 
+Roboters, was eine entsprechende Reaktion hervorrufen soll.
 
 Dieses Szenario ist ein Beispiel für eine Koexistenz zwischen Roboter und Mensch, wo beide an unterschiedlichen Aufgaben, jedoch im selben Raum, arbeiten.
 Außerdem werden grundlegende Aspekte der Simulation getestet, wie zum Beispiel das Bewegen von Mensch und Roboter und die sicherheitsrelevante Aktion der Geschwindigkeitsanpassung.
 
-Im zweiten Szenario prüft und sortiert der Roboter Teile und legt die guten Exemplare auf einem Fließband zur Weiterverarbeitung ab.
+Im zweiten Szenario prüft und sortiert der Roboter Teile und legt die 
+fehlerfreien Exemplare auf einem Fließband zur Weiterverarbeitung ab.
 Die Mängelexemplare werden hingegen in einer besonderen Zone abgelegt, von wo sie vom Menschen abtransportiert werden.
 Auch hier soll der Mensch solange eigenständig arbeiten, bis der Roboter ein aussortiertes Teil ablegt, dass weiter transportiert werden muss.
 
@@ -58,8 +70,11 @@ Hierbei soll eine Palette entladen werden, wobei der Roboter nicht jedes Objekt
 Dies resultiert in Problemen beim Aufheben, Transport und Ablegen der Objekte.
 In diesen Fällen muss nun ein Mensch aushelfen, wodurch er mit dem Roboter in Interaktion tritt.
 Dieser soll, wenn seine Hilfe nicht benötigt wird, andere Roboter kontrollieren, was durch das Laufen im Raum abgebildet werden soll.
-\section{Welcher Nutzen / Contributions}
+\section{Contributions}
 Durch diese Arbeit soll in zukünftigen Projekten die Möglichkeit geschaffen werden, konzeptionelle Probleme bei der Erstellung neuer Aufgabenbereiche eines Roboters frühzeitig durch Simulation erkennbar zu machen.
 
-Dazu ist eine schnelle Konfiguration von sowohl Roboter als auch Mensch auf unterschiedliche Szenarien nötig, die durch eine Beschreibungssprache definiert werden sollen.
+Dazu ist eine schnelle Konfiguration von sowohl Roboter als auch Mensch auf 
+unterschiedliche Szenarien nötig.
+Die Szenarien sollen dabei durch eine Beschreibungssprache definiert 
+werden.
 Durch deren einfache Struktur soll komplexes Verhalten einfach und überschaubar definierbar sein, dass dann in der Simulation getestet werden kann.

tex/2_Konzept.tex

@@ -1,11 +1,11 @@
 \chapter{Konzept}
-Die zu entwickelnde Simulation soll die bisher meißt separaten Zweige der Roboter- und Menschensimulation verbinden.
+Die zu entwickelnde Simulation soll die bisher meist separaten Zweige der Roboter- und Menschensimulation verbinden.
 Um die beiden Akteure in der simulierten Umgebung zu steuern, werden Befehle von außerhalb der Simulation eingesetzt.
 Diese Befehle werden dabei von externer Software unter der Verwendung einer Beschreibungssprache und Feedback aus der Simulation generiert.
 
 Hierfür wird die Beschreibungssprache in der Dienstumgebung ausgeführt, in der auch die Bewegungsplanung stattfindet.
-Die Beschreibungssprache kommuniziert direkt mit der Simulation und Bewegungsplanung des simulierten Menschen.
-Damit der Roboter in der Simulation von der Bewegungsplanung gesteuert werden kann, werden zwischen diesen auch Nachrichten ausgetauscht.
+Die Beschreibungssprache kommuniziert direkt mit der Simulation und der Bewegungsplanung des simulierten Menschen.
+Damit der Roboter in der Simulation von der Bewegungsplanung gesteuert werden kann, werden zwischen Simulation und Bewegungsplanung auch Nachrichten ausgetauscht.
 Der gesamte Vorgang ist in Abbildung \ref{concept_overview} visualisiert.
 
 Die zu erarbeitende Softwareumgebung soll einfach erweiterbar sein, um weitere Modifikationen und die Umsetzung anderer Projekte zuzulassen.
@@ -21,10 +21,10 @@ Um diese Möglichkeiten zu schaffen, sind die Systeme modular aufzubauen.
 
 \section{Simulation des Roboters}
 Der simulierte Roboter soll für viele unterschiedliche Szenarien nutzbar sein, was spezialisierte Robotertypen ausschließt.
-Außerdem ist die enge Interaktion mit Menschen interessant, was einen für Mensch-Roboter-Kollaboration ausgelegten Roboter spricht.
+Außerdem ist die enge Interaktion mit Menschen gewünscht, was für einen auf Mensch-Roboter-Kollaboration ausgelegten Roboter spricht.
 Für diese beschriebenen Kriterien eignet sich der KUKA LBR iisy, der als Cobot vermarktet wird.
 Die Bezeichnung als Cobot\cite{cobot} ist dabei ein Portemanteau aus Collaborative und Robot, was die besondere Eignung für Mensch-Roboter-Kollaboration noch einmal unterstreicht.
-Der Roboter besitzt auch einen modifizierbaren Endeffektor, um unterschiedlichste Aufgaben erfüllen zu können.
+Der Roboter besitzt einen modifizierbaren Endeffektor, um unterschiedlichste Aufgaben erfüllen zu können.
 
 Um den Kuka iisy in der Simulation verwenden zu können, muss ein Modell des Roboterarms erstellt werden.
 Dieses Modell sollte die physikalischen Eigenschaften des Roboters möglichst gut abbilden.
@@ -36,8 +36,9 @@ Hierzu sollen in der Simulationsumgebung mehrere Animationen verwendet werden, w
 Für komplexere Verhaltensweisen können Animationen und andere Aktionen, wie zum Beispiel eine Bewegung und Rotation kombiniert werden, um zum Beispiel die Aktion ``Laufen in eine bestimmte Richtung'' auszuführen.
 
 Um diese Animationen erstellen zu können, wird zuerst ein animierbares Modell des Menschen benötigt.
-Dieses Modell soll dabei um weitere Animationen erweiterbar sein.
-Es werden mehrere Animationen und Übergänge zwischen diesen benötigt, um bestimmte Bewegungen darstellen zu können.
+Das zu erstellende Modell soll dabei um weitere Animationen erweiterbar sein.
+Unterschiedliche Animationen gehen dabei meist von verschidenen Ursprungszuständen aus.
+Um zwischen diesen Ursprungszuständen wechseln zu können, werden weitere Animationen benötigt.
 
 Die so erstellten Animationen müssen nun von außerhalb der Simulationsumgebung ausführbar gemacht werden, um diese später mit einer Beschreibungssprache steuern zu können.
 Hierfür muss eine Komponente entwickelt werden, die in der Simulation die Anfragen der Beschreibungssprache entgegennimmt und umsetzt.