Autonome Roboter haben das Potenzial, Branchen wie das Bauwesen, die Landwirtschaft und die Katastrophenhilfe zu revolutionieren, indem sie Effizienz und Sicherheit erhöhen. Eine große Hürde bleibt jedoch bestehen: Maschinen verschiedener Hersteller können nicht einfach miteinander kommunizieren oder zusammenarbeiten. Dieser Mangel an Interoperabilität führt zu kostspieligen Anpassungen und komplexer Programmierung, sobald neue Maschinen in bestehende autonome Prozesse integriert werden. Das IMARO-Projekt begegnet dieser Herausforderung durch die Entwicklung einer universellen Middleware, die eine nahtlose, sichere und spontane Vernetzung autonomer Maschinen ermöglicht , unabhängig von ihrem Hersteller. Diese Innovation soll neue Ebenen der Zusammenarbeit, Flexibilität und Skalierbarkeit für autonome Systeme in anspruchsvollen Offroad-Umgebungen erschließen.

Das IMARO-Projekt widmet sich der Entwicklung einer herstellerunabhängigen Middleware-Plattform, die als Übersetzer und Koordinator für autonome Maschinen fungiert. Diese Middleware wird es Robotern verschiedener Typen und unterschiedlicher Hersteller ermöglichen, koordinierte Schwärme zu bilden und sich dynamisch an veränderte Szenarien und Anforderungen anzupassen. Die Lösung ist offen, skalierbar und robust konzipiert und stellt sicher, dass Maschinen ad hoc in kooperative Systeme integriert werden können, ohne dass eine umfangreiche Neuprogrammierung erforderlich ist. Praxistests werden in realen Einsatzszenarien wie Baustellen, landwirtschaftlichen Flächen und Katastrophengebieten durchgeführt, um den praktischen Nutzen der Middleware zu demonstrieren. Letztendlich verfolgt das Projekt das Ziel, eine standardisierbare Schlüsseltechnologie zu etablieren, die eine nachhaltige Automatisierung unterstützt und neue Innovationsmöglichkeiten eröffnet, insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen.

• Entwicklung einer generischen, modularen Middleware, die eine Ad-hoc-Vernetzung und Koordination heterogener autonomer Roboter ermöglicht.
• Sicherstellung der Interoperabilität zwischen verschiedenen Herstellern, Plattformen und Anwendungsbereichen, ohne dass individuelle Schnittstellenanpassungen erforderlich sind.
• Erstellung standardisierter Modelle und Metriken zur Beschreibung und Bewertung der Autonomiefähigkeiten von Maschinen.
• Demonstration der Wirksamkeit der Middleware in realen Anwendungsszenarien wie Bauwesen, Landwirtschaft und Katastrophenhilfe.

• Spezifikation: Analyse bestehender Softwarelösungen und Frameworks, Definition von Anwendungsszenarien sowie Spezifikation einer modularen Systemarchitektur mit Fokus auf Modularität, Echtzeitfähigkeit und Erweiterbarkeit.
• Entwicklung von Metriken: Definition quantitativer und qualitativer Metriken zur objektiven Bewertung der Leistung, Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit der Middleware.
• Anpassung & Konnektivität: Entwicklung von Mechanismen zur dynamischen Integration und Anpassung neuer Maschinen, einschließlich generischer Schnittstellen und adaptiver Integrationsstrategien.
• Implementierung: Aufbau auf etablierten Frameworks (wie FINROC und ROS 2), um eine robuste, serviceorientierte und echtzeitfähige Middleware sicherzustellen.
• Schwarm-Demonstration: Implementierung und Test der Middleware in realen Schwarmszenarien durch die Vernetzung mehrerer autonomer Fahrzeuge verschiedener Hersteller.
• Validierung: Systematische Messung und Analyse der Systemleistung in praktischen Anwendungen, abschließend durch öffentliche Demonstrationen.