BWP525: Mobile Roboter (mit Praktikum)

Wahlpflichtmodule

BWP525: Mobile Roboter (mit Praktikum)

Kurzporträt BWP525: Mobile Roboter (mit Praktikum)
Worum geht es? In diesem Modul entwickeln Studierende ein kleines autonomes Robotersystem von der Idee bis zum funktionsfähigen Prototypen. Studierende beschäftigen sich mit Mechanik, Antrieb, Sensorik, Steuerungssoftware, einfacher Vernetzung und Telemetrie. In Testszenarien prüfen Studierende Fahrverhalten, Hindernisvermeidung und Zuverlässigkeit und verbessern das System schrittweise.
Wofür braucht man es? Diese Kompetenzen werden gebraucht, um mobile Robotersysteme in praxisnahen Entwicklungsprojekten mitzudenken und umzusetzen. Die Kompetenzen helfen dabei, mechanische, elektronische und softwarebezogene Teilaufgaben zu einem funktionierenden Gesamtsystem zu verbinden.
Wieso ist es interessant? Mobile Roboter zeigen besonders anschaulich, wie viele technische Disziplinen zusammenwirken müssen. Das Modul bietet einen direkten Einstieg in autonome Systeme, die ihre Umgebung wahrnehmen und darauf reagieren.
Modulverantwortung

Prof. Dr. Matteo Zella

Lehrperson(en)
  • Prof. Dr. Matteo Zella
  • Prof. Dr. Benedikt Janßen
Verwendbarkeit
  • Bachelor Elektrotechnik
  • Bachelor Maschinenbau
  • Bachelor Mechatronik und Robotik
Fächergruppe

Ingenieurwissenschaften

Modultyp
Wahlpflicht
Sprache

Deutsch

Angebot

jährlich

Dauer

1 Semester

Credits

5 ECTS

Benotung

Deutsche Notenskala 1-5

SWS

2 V | 1 Ü | 1 P | - S

Workload
Präsenzstudium: 45 Std. Selbststudium: 90 Std.
Engl. Titel

Mobile Robotics

Empfohlene Voraussetzungen
  • BB008: Informatik für Ingenieurwissenschaften: Programmiergrundlagen, Algorithmen und strukturierte Umsetzung technischer Abläufe.
  • BMT102: Sensortechnik und Signalverarbeitung: Sensorprinzipien, Signalaufbereitung, Digitalisierung und technische Bewertung von Sensordaten.
  • BMT103: Robotik: Planung, Programmierung, Simulation, Inbetriebnahme und Bewertung einfacher Roboterstationen.
  • BET301: Mikrocontroller-Programmierung: hardwarenahe Softwareentwicklung, Peripherienutzung und Implementierung eingebetteter Funktionen.
Lernergebnisse / Kompetenzen
WAS

Die Studierenden können ein kleines autonomes Robotersystem – bestehend aus Mechanik/Antrieb, Sensorik, Steuerungssoftware und einfacher Vernetzung – als funktionsfähigen Prototypen planen, umsetzen und hinsichtlich Funktionalität und Zuverlässigkeit bewerten

WOMIT

Die Studierenden erreichen dieses Lernergebnis, indem sie

  • aus einer Aufgabenstellung Anforderungen und Use Cases für einen mobilen Roboter ableiten,
  • Antriebs- und Sensorkonzept auswählen und in eine einfache mechatronische Plattform integrieren,
  • die Steuerungssoftware entwerfen und auf einem Embedded-Controller implementieren,
  • grundlegende Kommunikationswege vorsehen und realisieren,
  • das System mit definierten Testszenarien erproben, Schwachstellen identifizieren und Verbesserungen iterativ umsetzen
WOZU

um in praxisnahen Entwicklungsprojekten komplette kleine Robotersysteme von der Idee bis zum funktionierenden Prototypen mitdenken, mitgestalten und weiterentwickeln zu können.

Inhalte
  • Grundlagen mobiler Robotik und Anwendungsfelder
  • Mechatronischer Aufbau eines mobilen Roboters
  • Sensorik und Aktorik für Fahrverhalten & Hindernisvermeidung
  • Steuerungssoftware und einfache Verhaltens-/Navigationsstrategien
  • Einfache Vernetzung und Telemetrie
  • Systemtests, Versuchsaufbau & Iteration am Prototyp
Prüfungsvorleistung

aktive Praktikumsteilnahme

Prüfungsleistung

Studienarbeit (20 Seiten) mit Präsentation und Fachgespräch (20 Minuten)

Literatur
  • Joachim Hertzberg, Kai Lingemann, Andreas Nüchter: Mobile Roboter: Eine Einführung aus Sicht der Informatik. Springer Vieweg, 2012.
  • Roland Siegwart, Illah R. Nourbakhsh, Davide Scaramuzza, Introduction to Autonomous Mobile Robots, 2nd Edition, MIT Press, 2011