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Universität Bremen
Kognitive Robotik I – Überblick
Thomas RöferKai Hübner
VAK: 3-791
Vorlesung: Mo. 10:15-11:45 in MZH 7220Praktikum: Mi. 10:15-11:45 in MZH 6240 (ab 30.10)
http://www.tzi.de/~roefer/kr02
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Kognitive Robotik I – Überblick 2
Universität Bremen
Allgemein
� Allgemein� Begleitveranstaltung zum Projekt „RoboCup II“� Veranstaltung geht nicht in die Projektnote ein� Leistungsnachweis für Praktische Informatik kann erworben werden� Zusammen mit „Kognitive Robotik II“ kann Diplomprüfung gemacht werden
� Leistungsnachweise� Bearbeitung von Übungsaufgaben im Praktikum� Aufgaben zweiwöchentlich� n-1 Lösungen müssen zu über 40% korrekt sein� Note ergibt sich aus den n-1 besten abgegebenen Lösungen
≥ 95% → 1 ≥ 80% → 2 ≥ 65% → 3 ≥ 50% → 4� Hörerscheine� Teilnahme an Vorlesung reicht
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Kognitive Robotik I – Überblick 3
Universität Bremen
Vorlesungsplan
� 21.10.2002 Motivation: Service Robotik� 28.10.2002 Motorik� 04.11.2002 Sensorik� 11.11.2002 Simulation und Realität� 18.11.2002 SimRobot� 25.11.2002 Navigation bei Mensch und Tier� 02.12.2002 Verhaltensbasierte Robotik I� 09.12.2002 Verhaltensbasierte Robotik II� 16.12.2002 Odometrie und lokale Karten� 06.01.2003 Kartografierung und Selbstlokalisation� 13.01.2003 Kartografierung mit Laserscans� 20.01.2003 Bahnplanung� 27.01.2003 Navigation� 03.02.2003 Wettbewerb
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Kognitive Robotik I – Überblick 4
Universität Bremen
Motivation: Service RobotikInspektion Rehabilitation Chirurgie
Tanken Reinigung Mähen
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Kognitive Robotik I – Überblick 5
Universität Bremen
MotorikAntriebs-/Lenkachse
Stützräder
Differenzieller Antrieb
Lenk
mot
or
Achse fürAufbau
Antriebsmotor
Synchronantrieb Omnidirektionaler Antrieb Laufmaschinen
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Kognitive Robotik I – Überblick 6
Universität Bremen
SensorikInterne Sensoren Taktile Sensoren Kamera
GPS Infrarotsensoren Ultraschallsensoren Laserscanner
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Kognitive Robotik I – Überblick 7
Universität Bremen
Physikalische Modellbildung
Simulation und Realität
Simulatoren3D-Modelle
Welt
Agent
Aktuatoren Sensoren
Welt
Agent
Aktuatoren Sensoren
Modellierung
Virtuelle Realität
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Kognitive Robotik I – Überblick 8
Universität Bremen
SimRobotGUI Mobile Roboter Roboterarme
Sensordaten Rauschen
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Kognitive Robotik I – Überblick 9
Universität Bremen
Navigation bei Mensch und Tier
Seefahrt Feld-/Beobachterperspektive Referenzsysteme
Ameisennavigation Bienennavigation Vogelnavigation
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Kognitive Robotik I – Überblick 10
Universität Bremen
Verhaltensbasierte RobotikLernen von Grundverhalten
2
6 3
5
2
7
91
8
Teaching
Homing Subsumption Architecture
Grundverhalten
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Kognitive Robotik I – Überblick 11
Universität Bremen
Odometrie und lokale Karten
y
x
x wy w
α
(x,y)
α0
xhyh
(x0,y0)
α r
(x r,yr)
Metrische Positionen Odometrie Lokale Karten
Virtuelle SensorenVector Field Histogram
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Kognitive Robotik I – Überblick 12
Universität Bremen
Kartografierung und Selbstlokalisation
Zusammenhang Scanüberdeckung
Globale KartenMultimodale Karten
Überlagerung lokaler Karten
Topologische Karten
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Kognitive Robotik I – Überblick 13
Universität Bremen
Bahnplanung
Bewegungsmodell Planung
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Kognitive Robotik I – Überblick 14
Universität Bremen
Navigation
Parti-GamePlanen im Konfigurationsraum
Start Ziel
8
3
59
7 26
9
84 6
7
23
8
Potentialfeld
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Kognitive Robotik I – Überblick 15
Universität Bremen
Praktikum
� Termin/Räume� Startet in zwei Wochen am
Mittwoch, 10:00� Ist dann mindestens einmal in
MZH 6240� Nach Einführung keine festen
Termine mehr
� Roboter� Sony Aibo� Programmierung in C/C++� Entwicklung auf PCs unter
Microsoft Windows
� Wettbewerb am Ende