Seminar - Entwicklung modularer robotischer Systeme

Modus:

Das Seminar Entwicklung modularer robotischer Systeme ist aufgebaut als Gruppenarbeit, wobei zur Vermittlung der theoretischen Grundlagen zu Beginn der einzelnen Termine kurze Vorträge für alle Teilnehmerinnen und Teilnehmer erfolgen. Anhand von PowerPoint Präsentationen und dem zur Verfügung gestellten Skript lernen die Studierenden beispielsweise verschiedene Kinematiken und Standardroboterkonfigurationen zu unterscheiden, robotische Systeme zu regeln und auszulegen. Mit Hilfe der eingesetzten Series-Elastic-Actuators kann Kraftregelung realisiert werden. In Kleingruppen bearbeiten die Studierenden Aufgaben (Programmieraufgaben, Konstruktionsaufgaben, Verständnisaufgaben), um selbst praktische Erfahrung und theoretisches Grundlagenwissen zu gewinnen. Den Studierenden werden dazu Rechner zu Verfügung gestellt. In den Gruppen sollen die Ergebnisse selbstständig erarbeitet werden. Dabei gewinnen sie Kompetenzen in der kreativen Problemlösung und der Umsetzung eigener Ideen und lernen somit, robotische Systeme auszulegen, zu konstruieren, zu programmieren und zu regeln. Zur Unterstützung können Betreuer kontaktiert werden, die die Gruppen anleiten, Fragen beantworten und die Studierenden zu kreativen Problemlösungen auffordern. Die dabei erworbenen Kompetenzen wenden die Studierenden bei der Bearbeitung des Projektes (inklusive Präsentation) an. Sie lernen dabei die Auslegung, Konstruktion, Programmierung und Regelung robotischer Systeme und erlernte und erarbeitete Ergebnisse zu präsentieren.

Ergebnis:

Robotische Teilsysteme und Präsentation der erarbeiteten Lösungen.

Bewertung:

Die Modulprüfung erfolgt in Form einer Übungsleistung. Diese beinhaltet die Bearbeitung von Programmieraufgaben, Verständnisaufgaben, Konstruktionsaufgaben, vier schriftliche Testate (jeweils 20 min) sowie eine Präsentation. Die drei Bestandteile gehen zu gleichen Teilen in die Modulnote ein.

Einordnung der Leistung in die Studienordnung:

Das Seminar wird als Ergänzungsfach angeboten.

Behandelte Themen:

- Grundlagen robotischer Aktuatoren am Beispiel eines Series-Elastic-Aktuators

- Auslesen und Verarbeiten von Sensordaten

- PID-Regler im Kontext robotischer Aktuatoren

- mobile Roboter

- serielle Roboterkinematiken, Arbeiten mit der direkten und inversen Kinematik

- Entwurf und Aufbau von modularen Robotern aus Standardelementen

- Generierung von Trajektorien

- Computer Vision im Kontext robotischer Systeme

Voraussetzungen:

Gute Kenntnisse im Umgang mit MATLAB

Termin:

Das Praktikum findet donnerstags von 13:00 bis 16:00 im MW1134 statt.

Betreuer:

Simon Schiele, M.Sc. (089 289 15171)

Dingzhi Zhang, M.Sc. (089 289 15184)