Softwareprojekt Teamrobotik

Wir bieten in jedem Semester verschiedene Projekte im Bereich Robotik an. Die Aufgaben bauen zum Teil auf den Ergebnissen vergangener Projekte auf. Zusätzlich stehen die Themen im Zusammenhang, so das die Lösung der Teilaufgaben integriert einem übergeordneten Projektziel dienen.

Für eine Übersicht über das Projekt und die zu bearbeitenden Aufgaben siehe auch die angehängten Präsentationsfolien.

Das Projekt orientiert sich an Szenarien aus dem Bereich der Rescue-Robotik. Daraus werden die Themen der einzelnen Teilprojekte abgeleitet.

In diesem Semester wird das Softwareprojekt in Kooperation mit der Intelligent Systems Group (Prof. Sanaz Mostaghim) angeboten. Das übergeordnete Szenario orientiert sich daran, den Einsatz von Schwarmintelligenz an einem praxisnahen Beispiel zu evaluieren. 5 Roboter des Typs KuKa Youbot (R) sollen gemeinsam ein Rettungsnetz aufspannen, mit dem ein aus einer Notsituation abspringendes Opfer sicher aufgefangen werden soll. Die Roboter müssen dabei so koordiniert werden, dass das Netz auf Spannung gehalten wird, um den Fall des Opfers abzufedern. Gleichzeitig ist es nötig, dass alle Roboter zusammen mit dem Netz mobil sind, d.h. sie müssen zunächst das Netz aufnehmen und zum Einsatzort bringen, um dort ggfs. ihre Zielposition anzupassen. Ziel soll es sein, das Opfer, dass an einer beliebigen Position in einem Zielbereich abgeworfen wird, sicher aufzufangen. 

Die geschlossene Navigation zu einem Zielpunkt, während gleichzeitig das Netz transportiert wird, stellt dabei eine besondere Herausforderung dar, die von den Teilnehmerinnen und Teilnehmern Kreativität und Lösungsorientiertheit verlangt. Als Lösungsidee eigenen sich besonders Methoden aus der Schwarmintelligenz: Aus einfachen Regeln, die sich aus der unmittelbaren Wahrnehmung eines einzelnen Roboters ableiten lassen, kann ein Formations- und Trackingverhalten erreicht werden, ohne dass Roboter direkt miteinander Informationen austauschen müssen. Theoretische Vorüberlegungen zu diesem Verhalten werden zum Beginn des Projektes vermittelt.

Themen und Gruppenaufteilung

Das übergeordnete Szenario wird von den Studierenden in Gruppen bearbeitet. Jede der Gruppen bearbeitet dabei ein in sich abgeschlossenes Thema, das einen Teilaspekt des Szenarios inhaltlich abdeckt. Die Bewertung der Gruppenleistung erfolgt dabei anhand der jeweiligen Aufgabenstellung der Gruppe. Ein eindrucksvolles Gesamtszenario mit den Robotern vorführen zu können ist dagegen die Kür dieses Projektes - die nur bei entsprechendem Erfolg aller fünf Gruppen erfüllt werden kann.

• Schwarmintelligenz: Umsetzung des Formationsverhaltens und Navigation zum Zielpunkt
• Sensorik: Erkennung und Klassifizierung von Merkmalen (andere Roboter/Hindernisse) der Umgebung
• Greifarm: Greifen und Spannen des Netzes
• GUI/Simulation: Schaffen einer Simulationsumgebung für Rapid-Prototyping
• Evaluierung: Bestimmen der Positionsgenauigkeit und Effektivität der Formation
  

Die Themenzuweisung und Gruppenbildung erfolgt in einer Einführungsveranstaltung zum Semesterbeginn. Der Termin für die Einführungsveranstaltung wird vorher mit allen Teilnehmern abgestimmt.

Anmeldung

Anmeldungen sind nicht mehr möglich.