376.040 Fachvertiefung - Robotik und Bildverarbeitung
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2022S, VU, 4.0h, 5.0EC
TUWEL

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 4.0
  • ECTS: 5.0
  • Typ: VU Vorlesung mit Übung
  • Format der Abhaltung: Hybrid

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage grundlegende Methoden der Robotik wie Navigation in Innenräumen mit Lasersensoren sowie eine Objekterkennung mit Kameras und Lokalisierung des Roboters selbst zu implementieren und für Anwendungen anhand von Beispielen, insbesondere RoboHockey, umzusetzen.

Inhalt der Lehrveranstaltung

Mobile Robotik:
- Überblick über Motoren und Sensoren und deren Modellierung in der Robotik
- Fortbewegungsarten von mobilen Robotern
- Koordinatentransformationen
- Bahnplanung, Navigation
- Verhalten
- Mapping, SLAM (Simultaneous Localization and Mapping)

Bildverarbeitung:
- Grundlagen, Bildrepräsentation, Farbräume
- Filteroperationen
- Feature Extraktion

Methoden

Der Übungsteil besteht aus einem "Robohockey"-Wettbewerb mit abschließendem Finale am LVA-Ende, bei welchem jeweils 2 mobile Roboter gegeneinander antreten und Punkte erspielen müssen (Spielfeld erkennen, Tore schießen...). In Teams von 3-4 Studierenden werden während des Semesters je einen mobilen Roboter so programmiert, dass er mit Hilfe von Laser- und Kamerasensoren das Spielfeld, sowie Gegner, Tore und Pucks erkennen und selbstständig navigieren und spielen kann. Die Entwicklung findet dabei zuerst mit Hilfe eines 3D Simulators und schließlich am realen Roboter statt. Es ist möglich bereits im Vorhinein ein Team zu bilden.

Aufgrund der Corona Sicherheitsmaßnahmen wird der Robohockey Wettbewerb im Sommersemester 2022 in einem Hybrid-Format durchgeführt. Die einzelnen Teile des Programms werden anfangs in einer Simulationsumgebung implementiert und dann an echten Robotern getestet und adaptiert, insofern die Situation dies zulässt.

Teilnahme an der ersten Vorlesung am 3.3. um 14:00 (pünktlich) im Computerlabor E376, CA0426 zur Teameinteilung ist verpflichtend.

Prüfungsmodus

Mündlich

Weitere Informationen

Details zur Übung finden Sie hier. Eine nativ installierte Linux Umgebung (bevorzugt Ubuntu 20.04) und Programmierkenntnisse in C++ oder Python sind unbedingt erforderlich!

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Do.14:00 - 16:0003.03.2022Computerlabor E376, CA0426 Vorbesprechung Robo-Hockey, Teameinteilung
Di.14:00 - 16:0008.03.2022Computerlabor E376, CA0426 Einführung ROS
Do.16:00 - 18:0017.03.2022Computerlabor E376, CA0426 Theorie Teil 1
Fr.14:00 - 16:0025.03.2022 URL in TUWEL (LIVE)Theorie Teil 2
Do.14:00 - 16:0031.03.2022Computerlabor E376, CA0426 Theorie Teil 3
Fr.14:00 - 16:0029.04.2022Computerlabor E376, CA0426 Theorie Teil 4
Do.14:00 - 16:0023.06.2022 Abschlusspräsentation und Wettbewerb

Leistungsnachweis

75% zählen die Arbeiten zur Implementierung von RoboHockey, die einzeln beurteilt werden aber im Team durchgeführt werden.

25% zählt eine abschließende Prüfung über den Vorlesungsstoff.

Die mündliche Prüfung wird Online mit Zoom durchgeführt. Der Link dazu ist im TUWEL Kurs und in TISS ersichtlich. Zur Prüfung wird lediglich eine Webcam zum Identitätsnachweis benötigt. Kandidat*innen mit Einschränkungen im Bezug auf zeitliche Verfügbarkeit oder fehlende technische Infrastruktur mögen vor dem Prüfungstermin die Vortragenden kontaktieren.

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
15.02.2022 08:00 15.03.2022 23:59 15.03.2022 23:59

Anmeldemodalitäten

Limitiert für 16 Studierende, wir tun unser möglichstes mehr aufzunehmen. Studierende auf der Warteliste sind in der Einführungsvorlesung herzlich willkommen und wir werden versuchen möglichst alle unterzubringen.

Curricula

StudienkennzahlSemesterAnm.Bed.Info
033 235 Elektrotechnik und Informationstechnik

Literatur

Es wird kein Skriptum zur Lehrveranstaltung angeboten.

Vorkenntnisse

Programmiererfahrung mit C++ oder Python
Linux 

 

Sprache

Englisch