Kollaborative Roboter sind speziell für den Einsatz unter Anwesenheit von Menschen gedacht und operieren mit geringeren Kräften und Geschwindigkeiten als herkömmliche Roboterarme. Dies schafft hardwareseitige Voraussetzungen für Anwendungsszenarien wie beispielsweise Roboterassistenten zum Anreichen von Gegenständen am Arbeitsplatz. Die Anwesenheit von Menschen während der Bewegung des Roboters sowie die Fähigkeit zur Antizipation stellt Verfahren zur Bewegungsplanung vor neue Herausforderungen. Gegenstand der Forschung sind optimierungsbasierte Verfahren zur Planung von Roboterbewegungen in Echtzeit unter folgenden Gesichtspunkten:

• Kollisionsfrei bezüglich der Umgebung sowie Personen,
• robust gegenüber den Unsicherheiten der Umgebung und Bewegungen der Personen,
• adaptiv hinsichtlich räumlich variierender Zielvorgaben wie beispielsweise Übergabepunkte von Objekten,
• zeitlich synchron zum Arbeitsfortschritt des Menschen für eine Roboter-Mensch-Interaktion zum richtigen Zeitpunkt sowie
• komfortable Nachgiebigkeit bei beabsichtigtem physischen Kontakt im Rahmen einer Aufgabe.

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