Pro-Seminar Mobile Robotik

Pro-Seminar: Termin Mittwochs 11-13 Uhr, G29-408.

Mobile Roboter sind nicht an einen festen Arbeitsort gebunden, und können damit weitreichendere Aufgaben übernehmen, als festinstallierte Roboter. Sie finden Anwendung vorwiegend im Transportwesen (Warenstransport). Als fahrerlose Transportsysteme (FTS), sind sie in der Industrie sehr weit verbreitet, um Aufgaben in der innerbetrieblichen Logistik (Intralogistik) zu übernehmen. Vereinzelt kommen sie auch in anderen Bereichen zum Einsatz. Bekannt ist beispielsweise die Absicht namhafter Unternehmen, fliegende Roboter für die schnelle Auslieferung von Waren über kurze Distanzen einzusetzen. Ein weiteres Einsatzgebiet ist auch der Search-and-Rescue-Bereich, wo Roboter eingesetzt werden, um schnell etwa nach einer Havarie schnell Gebiete zu erkunden zu können, oder um Orte auszukundschaften, die für den Menschen zu gefährlich sind.

O.g. Anwendungen stellen sehr unterschiedliche Anforderungen an Roboter. Fahrerlose Transportsysteme müssen beispielsweise lediglich fest definierten Routen folgen können. Viele Anwendungen in der Rescue-Robotik sind dagegen sehr anspruchsvoll: Mit Hilfe von Sensoren orientieren sich Roboter in unbvekanntem Gelände. Sie müssen Weltmodelle erstellen, um ihr Vorgehen autonom planen zu können. Der Anspruch an die künstliche Intelligenz ist hier sehr hoch, da sich die Roboter lediglich auf ihre Sensorik stützen können, die verrauschte, ungenaue und unvollständige Informationen liefert, was den Entwurf entsprechender Onlinealgorthmen erfordert. Weiterhin ist eine Datenverarbeitung in Echtzeit nötig, da sich die Situation, in der sich ein Roboter befindet, womöglich sehr schnell ändern kann, und entsprechend rechtzeitige Anpassungen seines Verhaltens erfordern. Alle diese Anforderungen sind dabei sehr Anwendungsspezifisch: So muss ein radgebundener Transportroboter eventuell nur mit  Sensorik mit kurzer Reichweite ausgestattet werden, um im Bedarfsfall vor Hindernissen einfach anhalten zu können. Ein Flugroboter, der millimetergenau navigieren muss, um einen Gegenstand aufnehmen und abtranportieren zu können, muss dagegen präzisere Sensorik besitzen und ausgefeiltere Steuerungsalgorithmen implementieren.

Das Proseminar umfasst folgende Themenschwerpunkte:

• Einführung in die mobile Robotik
• Einführung in Mechatronische Systeme
• Fahrerlose Transportsysteme in der Industrie
• Lokalisierung und Weltmodelle
• Pfadplanung
• Schwarmintelligenz und Teamrobotik

Das Pro-Seminar bereitet Studierende ideal auf das von diesem Lehrstuhl angebotene Softwareprojekt Teamrobotik vor, das im folgenden Sommersemester angeboten wird (siehe Link zum vergangen Softwareprojekt Teamrobotik SS 14). Das Pro-Seminar dient dazu, Grundlagen im Bereich der mobilen Robotik zu vermitteln, die später im Softwareprojekt praktische Anwendung finden sollen. Die Themaausgestaltung wird in diesem Rahmen auf die am Lehrstuhl verfügbaren Roboter angepasst.

Jeder Teilnehmer erarbeitet sich ein ihm zugeteiltes Thema, stellt dieses im Seminar in einer Präsentation vor und fertigt eine Seminararbeit an.