\chapter{Einleitung}
\section{Motivation}
Das Feld der Mensch-Roboter-Kollaboration entwickelt sich mit zunehmender Geschwindigkeit fort.
Viele Unternehmen bieten neue Lösungen für die unterschiedlichsten Einsatzszenarien der Endanwender.

Dabei ist eine Prüfung des Anwendungsfalls sinnvoll, um etwaige Probleme der Interaktion früh erkennen und beheben zu können.
Diese Prüfung kann durch eine Simulation, in welcher der konkrete Anwendungsfall abgebildet wird, vereinfacht werden.

Außerdem bietet eine Simulation die Möglichkeit, die Aufgabe des Roboters, ohne dessen Anschaffung, evaluieren zu können.
Das so gefertigte Modell des Anwendungsfalls könnte später auch als Grundlage für einen digitalen Zwilling dienen.
Dieser kann später zur Wartung und Fehlerdiagnose des Systems genutzt werden.

-MRK häufiger ein Thema
-Anwendungsfälle sollen evaluiert werden
-Erprobung von Szenarien ohne Roboter

->Simulation eine kompletten Szenarios mit Roboter und Mensch
\section{Stand der Wissenschaft}
Aktuelle Arbeiten:

-Planung von Interaktionen

-Parametervergleiche von maschinellen und menschlichen Bewegungen

-Vermeidung von Kollisionen und Strategie

-Steuerung von Robotern mit Behavior Trees

-> Keine allgemeine Simulation einen gesamten Szenarios mit Mensch.

\url{https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2351978918311442}
\url{https://www.researchgate.net/publication/319888916_Interactive_Simulation_of_Human-robot_Collaboration_Using_a_Force_Feedback_Device}
\url{https://elib.dlr.de/120687/1/human_motion_projection.pdf}
\url{https://www.researchgate.net/publication/220065749_Human-Robot_Collaboration_a_Survey}

\section{Welche Szenarien}
Die drei zu modellierenden Szenarien sollten so gewählt werden, dass in vorherigen Szenarien genutzte Bestandteile in späteren, komplexeren Szenarien weiter genutzt werden können.
Hierfür kommen bestimmte Aufgaben, wie zum Beispiel die Interaktion mit Objekten, besonders in Frage, da diese viele ähnliche Bestandteile haben, jedoch mehrere Szenarien denkbar sind.
Dazu zählen zum Beispiel das Hineingreifen in einen Prozess, das Aufheben von Material oder das begutachten eines Objekts, welche alle nur eine Bewegungsabfolge eines Menschen sind.

Das erste abgebildete Szenario soll sich mit der Simulation einer bereits vollautomatisierten Fertigungsaufgabe handeln, in welcher 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.

Dieses Szenario ist ein Beispiel für eine Koexistenz zwischen Roboter und Mensch, wo beide an unterschiedlichen Aufgabe, 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.
Die Mängelexemplare werden hingegen in einer besonderen Zone abgelegt, von wo sie vom Menschen abtransportiert werden.

In diesem Szenario wird das vorhergegangene Szenario um weitere Aspekte ergänzt, was dieses zu einem

Die dritte simulierte Aufgabe stellt ein Kollaborationsszenario dar, in welchem Mensch und Roboter an der selben Aufgabe arbeiten.
Hierbei soll eine Palette entladen werden, wobei der Roboter nicht jedes Objekt ausreichend manipulieren kann.
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.
\section{Welcher Nutzen / 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, welche durch eine Beschreibungssprache definiert werden sollen.
Durch deren einfache Struktur soll komplexes Verhalten einfach und überschaubar definierbar sein, welches dann in der Simulation getestet werden kann.
- Erkennen von konzeptionellen Problemen vor Ersteinsatz

- Definition von Interaktion mit einfacheren Strukturen als State-Machines