Lernziele

Das Thema Methoden der Robotik zu beherrschen heißt, Methoden zu verstehen und anzuwenden, die den Betrieb eines Roboters in zeitlich veränderlicher Umgebung ermöglicht.

Bei einem Robotersystem greifen viele Verarbeitungsmechanismen ineinander, damit der Roboter automatisiert eine vorgegebene Aufgabe erfüllt (siehe Abbildung). Die Besonderheit: Die Überwachung des Arbeitsraumes. Durch die Erfassung und Rückkopplung dieser Information kann der Roboter dynamisch auf Änderungen seiner Umwelt (ein Werkstück liegt nicht exakt an seinem Ort oder Hindernisse kommen und gehen) reagieren.

Das Modul Methoden der Robotik legt den Schwerpunkt auf Methoden und Algorithmen zur automatisierten Pfadplanung und der Regelung von Robotern unter Berücksichtigung einer dynamischen Umwelt. 

Nach einer Wiederholung grundlegender Methoden der Robotik, lernen Sie die Herausforderungen kennen, die entstehen, wenn sich die Umwelt des Roboters zeitlich verändert. Wir tauchen tiefer in Methoden ein, die diese Herausforderungen meistern, entwickeln ein Verständnis für deren Methodik, wenden diese an und diskutieren deren Qualität.

In dem Praktikum widmen wir uns ausgewählte Methoden und wenden diese an einem Robotersystem an.

Inhalte

Die Inhalte der Veranstaltung lauten wie folgt:

  • Grundlagen: Wiederholung mathematischer Grundlagen und klassischer Methoden, Grundlagen der Computer Vision
  • Dynamik: Modellierung des dynamischen Verhaltens
  • Regelung: Bewegungsregelung, Vision-based Control
  • Automatische Pfadplanung: Suchen im Konfigurationsraum, Potentialfelder
  • Praktikum: Programmierung eines Roboters

Literatur

Eine Auswahl der von mir empfohlenen Literatur ist folgende:

  • M.W. Spong et al. Robot Modeling and Control, 2. Auflage, Wiley- Blackwell, 2020
  • J. Mareczek. Grundlagen der Roboter-Manipulation - Band 1 und 2, Springer, 2020

Zielgruppe

Wahlmodul für 

  • Master Elektrotechnik
  • Master Informatik

Organisatorisches

Umfang

2 SWS Vorlesung

1 SWS Übung

1 SWS Praktikum 

Leispungspunkte 5
Voraussetzungen

Kenntnisse in der Programmierung mit Python sollte vorhanden sein

Grundkenntnisse der Regelungstechnik und Robotik sind wünschenswert

Voraussetzung für die Zulassung zur Prüfung

Erfolgreiche Teilnahme an dem Praktikum

Prüfungsform

Mündliche Prüfung

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