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Praktikum Roboternavigation (RoboNav-Pra) [Import]- Dozentinnen/Dozenten
- Moritz Sackmann, M. Sc., Henrik Bey, M. Sc.
- Angaben
- Praktikum
Online
3 SWS, Schein, ECTS-Studium, ECTS-Credits: 2,5
nur Fachstudium, geeignet als Schlüsselqualifikation, Sprache Deutsch
Zeit: Fr 9:00 - 13:00, Live-Stream; Bemerkung zu Zeit und Ort: Vorbesprechung ist verpflichtend und findet über Zoom statt
Vorbesprechung: 9.4.2021, 9:00 - 11:00 Uhr, Raum Zoom-Meeting
- Studienfächer / Studienrichtungen
- WPF WING-BA-IKS-ING-P 4-6
WPF WING-MA 1-3
WPF WING-BA-ET-IT 4-6
WPF EEI-MA-AUT ab 1
WPF EEI-BA-AUT ab 5
WF EEI-BA ab 5
WF EEI-MA ab 1
WPF EEI-BA-INT ab 5
WPF EEI-MA-INT ab 1
WPF MT-MA ab 3
WPF WING-MA-ET-IT 1-3
WPF ME-MA-P-EEI 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches
- Online-Angebot
Sämtliche Informationen werden über die Studon-Gruppe kommuniziert: https://www.studon.fau.de/studon/goto.php?target=crs_1528132
Zur Durchführung des Praktikums werden die Studenten ihren Rechner von einem USB-Stick starten, auf dem ein Ubuntu-System mit sämtlichen benötigten Programmen vorinstalliert ist. Im Vergleich zu bisherigen Semestern kommen zusätzlich zwei Programme hinzu:
Vorbesprechung findet über Zoom statt.
Die Vorlesung Integrierte Navigationssysteme (NavSys) wird sehr empfohlen.
Im WS bietet sich eine Kombination mit dem Seminar Roboternavigation an, ist aber nicht zwingend. Ablauf des Praktikums
10 Versuche semesterbegleitend wöchentlich. 1. Einrichtung der Umgebung mit Ubuntu, ROS und Simulatoren
2. Laserscanner - Lokalisierung
3. 3D Kamera - Lokalisierung
4. Gestendetektion und -steuerung
5. Lokalisierung mittels WLAN Fingerprinting
6. Sensordatenfusion mit einem Kalmanfilter
7. Planung der Fahrspur und Navigation
8. Regelung der Geschwindigkeit und Lenkung
9. Zusammensetzen der Komponenten zu einem Gesamtsystem
10. Umsetzung auf einer realen Roboterplattform
- Inhalt
- Mobile, autonome Roboter sind dabei, die Welt nachhaltig zu prägen und zu verändern. In den Megatrends der Globalisierung und der Mobilität sind sie ein ebenso wesentlicher Bestandteil wie die Digitalisierung. Der selbständige Rasenmäher oder Staubsauger sind die ersten schon auf dem Markt befindlichen Anwendungen. In Zukunft ist weder eine Industrie 4.0 ohne autonome Roboter noch eine Mobilität ohne selbstfahrende Autos und Züge denkbar.
Unverzichtbare Voraussetzung jedes mobilen Robotersystems ist die Navigation. Im Rahmen dieses Moduls werden die Grundlagen der Roboternavigation aus dem Blickwinkel der Algorithmen (Koordinaten-Transformationen, Zeitsynchronisation, Pfadplanung, Sensordatenfusion, Regelung) und der Sensorik (Inertialsensoren, Odometrie, GPS, Laserscanner, (3D-)Kameras) näher untersucht. Dabei stehen nicht nur theoretische Überlegungen im Vordergrund, sondern auch die Anwendungen in aktuellen und zukünftigen Systemen.
Im Praktikum Roboternavigation werden die grundlegenden Sensoren und Konzepte implementiert und können anhand von Simulatoren und einer Roboterplattform nachvollzogen werden. Die Lokalisierung anhand visueller Sensoren erfolgt in zwei Versuchen durch die Verarbeitung von Messungen eines Laserscanner und durch einfache Bildverarbeitung von 3D-Bildern einer Asus Xtion Kamera. Als Funkortungssystem wird ein Fingerabdruckverfahren mit WLAN-Feldstärken betrachtet. Schließlich werden unterschiedliche Messungen durch ein Kalmanfilter zu einer Positionsschätzung fusioniert. Die Steuerung eines Roboters anhand von Gesten und selbstständiges Planen eines Weges sowie Folgen dieses Pfads über Regelkreise sind Themen dreier weiterer Versuche. Schließlich soll mit den zusammengesetzten Komponenten eine einfache Navigationsaufgabe erst im Simulator und anschließend mit einem realen Roboter gelöst werden.Demoprojekt zum besseren Verständnis, was für Anforderungen auf sie im Praktikum hinzukommt:
https://www.studon.fau.de/studon/goto.php?target=grp_1947253
- Empfohlene Literatur
- Skriptum zur Lehrveranstaltung
- ECTS-Informationen:
- Title:
- Robot Navigation
- Credits: 2,5
- Zusätzliche Informationen
- Schlagwörter: Navigation, Ortsbestimmung
Erwartete Teilnehmerzahl: 16, Maximale Teilnehmerzahl: 16
www: http://www.like.tf.fau.de
Für diese Lehrveranstaltung ist eine Anmeldung erforderlich.
Die Anmeldung erfolgt von Montag, 29.3.2021, 00:00 Uhr bis Sonntag, 4.4.2021, 23:55 Uhr über: StudOn.
- Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
- Startsemester SS 2021:
- Praktikum Roboternavigation (RoboNav-Pra)
- Institution: Zentralinstitut für Wissenschaftsreflexion und Schlüsselqualifikationen (ZiWiS)
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UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
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