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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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

Kognitive Robotik I – Überblick 3

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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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Motivation: Service RobotikInspektion Rehabilitation Chirurgie

Tanken Reinigung Mähen

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MotorikAntriebs-/Lenkachse

Stützräder

Differenzieller Antrieb

Lenk

mot

or

Achse fürAufbau

Antriebsmotor

Synchronantrieb Omnidirektionaler Antrieb Laufmaschinen

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SensorikInterne Sensoren Taktile Sensoren Kamera

GPS Infrarotsensoren Ultraschallsensoren Laserscanner

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Physikalische Modellbildung

Simulation und Realität

Simulatoren3D-Modelle

Welt

Agent

Aktuatoren Sensoren

Welt

Agent

Aktuatoren Sensoren

Modellierung

Virtuelle Realität

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SimRobotGUI Mobile Roboter Roboterarme

Sensordaten Rauschen

Kognitive Robotik I – Überblick 9

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Navigation bei Mensch und Tier

Seefahrt Feld-/Beobachterperspektive Referenzsysteme

Ameisennavigation Bienennavigation Vogelnavigation

Kognitive Robotik I – Überblick 10

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Verhaltensbasierte RobotikLernen von Grundverhalten

2

6 3

5

2

7

91

8

Teaching

Homing Subsumption Architecture

Grundverhalten

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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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Kartografierung und Selbstlokalisation

Zusammenhang Scanüberdeckung

Globale KartenMultimodale Karten

Überlagerung lokaler Karten

Topologische Karten

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Bahnplanung

Bewegungsmodell Planung

Kognitive Robotik I – Überblick 14

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Navigation

Parti-GamePlanen im Konfigurationsraum

Start Ziel

8

3

59

7 26

9

84 6

7

23

8

Potentialfeld

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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