inf307 Robotik (Complete module description)

Keine

Fachkompetenzen
Die Studierenden:

• benennen und erkennen die Funktionsweise und Anwendungsgebiete von Robotersystemen
• charakterisieren die Grundkonzepte der Programmierung von Robotersystemen
• differenzieren das Zusammenwirken mechanischer, elektrischer und softwaretechnischer Komponenten in einem

Methodenkompetenzen
Die Studierenden:

• definieren Eigenschaften und Komponenten für Robotersysteme für eine spezifische Anwendung - entwerfen und implementieren Teilmodule von Robotersteuerungen
• entwerfen und parametrisieren einfache Reglerstrukturen
• planen den Einsatz von Robotersystemen und leiten Anforderungen an das System ab
• konstruieren Modelle elektro-mechanischer Systeme
• entwerfen und realisieren einfache Robotersysteme

Sozialkompetenzen 
Die Studierenden:

• arbeiten gemeinsam an gegebenen Problemstellungen der Robotik

Selbstkompetenzen
Die Studierenden:

• reflektieren ihre Lösungen und beziehen dabei die Methoden der Robotik ein

Das Modul vermittelt die folgenden Inhalte:

• Integration in Produktionsanlagen / Ziele / Teilsysteme - Architekturen / Typisierungen (Typisierung von Robotern);
• Komponenten eines Roboters + Rechnersystems zur Programmierung -- Beispiel PA-10 -- Beispiel Lego Mindstorms
• Grundlagen der Kinematik -- Koordinatentransformationen, homogene Koordinaten, Parametrisierung von Koordinatenübergängen, -- Kinematische Gleichungssysteme, Transformation von Vektoren
• Kinematik -- Gelenkarten/Räder, TCP -- Denavit-Hartenberg-Regeln -- Vorwärtsrechnung -- Rückwärtsrechnung - Sensorik -- Allgemeine Eigenschaften von Sensoren, Kenngrößen, -- Einfache optische Positionssensoren, -- Induktive, kapazitive und Ultraschall-Schalter -- Abstandssensoren (Laserscanner, Triangulationssensoren) -- Kraftsensorik -- Sensordatenaufbereitung
• Planung / Regelung -- Ansatz der Regelung, Begriffe, Prozess- und Reglerfunktionen, PID-Regler, -- Konzepte und Ansätze zur Planung (On-Line, Off-Line), Planungsverfahren, Montage- und Wegeplanung - Aktoren

Essentiell:

• Skript zur Vorlesung

Empfohlen:

• Lüth, T.: Technische Multi-Agenten-Systeme. Hanser-Verlag, 1998
• Siegert, H.-J.; Bocionek, S.: Programmierung intelligenter Roboter. Springer Verlag, 1996
• Craig, J.J.: Introduction to Robotics: Mechanics and Control. Prentice Hall, 1989
• Juckenack, D.: Handbuch der Sensortechnik: Messen mechanischer Größen. Verlag moderne Industrie,
• Landsberg/Lech, 1989 - Jiang, X.; Bunke, H.: Dreidimensionales Computersehen (Gewinnung und Analyse von Tiefenbildern), Springer Verlag, 1997

Gute Sekundärliteratur:

• Hommel, G.; Heiß, H.: Roboterkinematik. Bericht 1990-15 an der TU-Berlin
• Muir, P.F.; Neuman, C.P.: Kinematic Modeling of Wheeled Mobile Robots. Journal of Robotic Systems, 4(2) 281-340, 1987

Am Ende der Vorlesungszeit

Portfolio oder Klausur oder mündliche Prüfung