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Einführung in die Robotik

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Einführung in die Robotik
Modulbezeichnung (engl.): Introduction to Robotics
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Praktische Informatik, Master, ASPO 01.10.2011
Code: PIM-WI20
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P221-0163
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
2V+2P (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
5
Studiensemester: 1
Pflichtfach: nein
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Projektarbeit

[letzte Änderung 16.05.2007]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

KI842 Kommunikationsinformatik, Master, ASPO 01.04.2016 , 2. Semester, Wahlpflichtfach, informatikspezifisch
MTM.ERO Mechatronik, Master, ASPO 01.04.2020 , Wahlpflichtfach, informatikspezifisch
MST.ERO Mechatronik/Sensortechnik, Master, ASPO 01.04.2016 , Wahlpflichtfach, informatikspezifisch
PIM-WI20 (P221-0163) Praktische Informatik, Master, ASPO 01.10.2011 , 1. Semester, Wahlpflichtfach, informatikspezifisch
MST.ERO Mechatronik/Sensortechnik, Master, ASPO 01.10.2011 , Wahlpflichtfach, informatikspezifisch
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Steffen Knapp
Dozent/innen:
Dipl.-Ing. Dirk Ammon


[letzte Änderung 08.07.2007]
Lernziele:
Durch den theoretischen Teil der Veranstaltung sollen die Studierende in die Lage versetzt werden, grundlegende Aufgaben und Probleme aus dem Bereich der mobilen Robotik wie Selbstlokalisation, Navigation, Kartenerstellung und Routenplanung zu kennen und Lösungsmöglichkeiten zu erarbeiten.
Im praktischen Teil der Veranstaltung müssen diese Kenntnisse angewandt werden, um ein Projekt zu bearbeiten. Der Schwerpunkt der Aufgabe liegt weniger im reinen Aufbau eines Roboters (Lego NXT), sondern in der Programmierung.
Die Studierenden lernen dabei, Sensordaten sinnvoll zu interpretieren, effektiv zu nutzen und in mehreren Prozessen zu verarbeiten.  

[letzte Änderung 28.04.2012]
Inhalt:
I. Theoretischer Teil (Vorlesung)
 1. Einführung
  1.1 Geschichte und Entwicklungen der Robotik   
  1.2 Grundlagen und Definitionen
  1.3 Steuerungsparadigmen
 2. Hardware
  2.1 Sensoren der Robotik
  2.2 Aktoren der Robotik
  2.3 Mechanik und Roboterkinematik
 3. Navigation
  3.1 Mathematische Grundlagen
  3.2 Koppelnavigation
  3.3 Navigation mittels Landmarken - Beispiele aus der Biologie
 4. Kartierung und Routenplanung
  4.1 Messdatenerfassung mit Ultraschallsensor
  4.2 Sensorfusion und Kartenerstellung
 
II.  Praktischer Teil (Projekt)
 Erstellen eines mobilen Roboters (Gruppen zu jeweils 2 Studierende)
 - Einarbeiten in Hard- und Software
 - gruppenspezifische Aufgabenbeschreibung und Projektgespräche
 - Aufbau, Realisierung und Test
 - Dokumentation
 - Vortrag mit Präsentation   
  

[letzte Änderung 28.04.2012]
Literatur:
NEHMZOW, Ulrich, Mobile Robotik, "Eine praktische Einführung", Springer Verlag Berlin-Heidelberg, 2002
GOCKEL, DILLMANN, Embedded Robotics, "Das Praxisbuch", Elektor-Verlag, Aachen, 2005
BRÄUNL, THOMAS, Embedded Robotics, Springer Verlag, Berlin-Heidelberg, 2008, (3.Aufl.)

[letzte Änderung 09.02.2011]
Modul angeboten in Semester:
SS 2013, SS 2012, SS 2011, SS 2010, SS 2009, ... 
[Thu Nov 21 15:56:57 CET 2024, CKEY=robotik, BKEY=pim, CID=PIM-WI20, LANGUAGE=de, DATE=21.11.2024]