Die numerischen Verfahren zur Bahnoptimierung und Parameteridentifizierung werden an der Hochschule entwickelt. Sie sind ursprünglich als eigenständige, an der mathematischen Problembeschreibung orientierte Algorithmen angelegt, die unabhängig von anderer Software eingesetzt werden können. Als durchschnittlicher Benutzer der Programme wird in der Regel ein Fachexperte vorausgesetzt. Vom industriellen Anwender kann jedoch weder das Fachexpertenwissen in Mathematik noch die an der abstrakten mathematischen Problemformulierung orientierte Bedienung der Verfahren verlangt werden. Die mathematischen Optimierungsverfahren werden daher über eine gemeinsam definierte Schnittstelle, die mathematische Details vor dem Anwender verbirgt, mit den beim Industriepartner eingesetzten Roboter-CAD-Systemen verbunden. Dabei stellt sich die Frage, wie eine sinnvolle Anbindung der Optimierungs- und Parameteridentifizierungsalgorithmen an die Roboter-Software erfolgen kann.
Einer direkten Implementierung der mathematischen Verfahren innerhalb der derzeit beim Industriepartner eingesetzten Roboter-CAD-Systeme ist eine Verbindung über eine wohldefinierte Schnittstelle vorzuziehen. Zum einen kann das Roboter-CAD-System so bei Bedarf durch ein anderes Produkt ersetzt werden, ohne daß die Optimierungsprogramme mitersetzt werden müssen. Zum anderen ist die Pflege und Erneuerung der Optimierungsverfahren, wenn beispielsweise neue Diskretisierungen oder Sparse-Optimierungsverfahren entwickelt worden sind, nur dann bei vernünftigem Aufwand unter den Möglichkeiten der Hochschule durchführbar, wenn die beim Industriepartner eingesetzte Implementierung im wesentlichen mit der universitären übereinstimmt.
Daher wird ein modulares Konzept realisiert, bei dem die Software beider Projektpartner weitgehend ihre Eigenständigkeit beibehalten kann. Zur Steuerung der einzelnen Programmteile wird das Programmiersystem Tcl/Tk [Ou] eingesetzt. Dieses hat sich in den letzten Jahren auf UNIX-Systemen unter X-Windows sowohl im universitären als auch im industriellen Bereich als mächtiges Werkzeug zur Erstellung grafischer Benutzeroberflächen etabliert. Tcl (Tool command language) ist eine Skriptsprache, ähnlich zu Shell-Skripten, die vom Benutzer beliebig um eigene Funktionen erweitert werden kann. Man koppelt diese eigenen Funktionen als Unterprogramme in der Programmiersprache C an das System an. Durch Tk (Toolkit) wird die Skriptsprache um eine Sammlung von Elementen für grafische Benutzeroberflächen, wie Knöpfe, Texteingabefelder etc. erweitert. Die Funktionalität von auf diesem System beruhenden Programmen ist in mehrere Module getrennt, welche als Funktionen der Skriptsprache zur Verfügung stehen. Das Zusammenspiel der einzelnen Programmteile untereinander und die Interaktion mit dem Benutzer, der über die grafische Oberfläche eingreift, wird dann durch Tcl-Skripten geregelt. In diesen Skripten wird der Ablauf des Programms ereignisorientiert beschrieben. Etwa so: ,,Drückt der Anwender auf diesen Knopf, dann führe einen Iterationsschritt aus und teile das Ergebnis der Anzeige mit``. Diese abstrahierte Beschreibung der Interaktion einzelner Programmteile und des Benutzers bildet eine ideale Plattform zum Ankoppeln unterschiedlicher Softwarekomponenten. Die gemeinsame Schnittstelle ist dabei die Anbindung an die Skriptsprache Tcl.