|
Lehrende: Jasper Güldenstein
Veranstaltungsart:
Projekt
Anzeige im Stundenplan:
PJ RoboCup
Semesterwochenstunden:
6
Credits:
9,0
Unterrichtssprache:
Deutsch
Min. | Max. Teilnehmerzahl:
- | 15
Anmeldegruppe: Anmeldegruppe Projekte
Kommentare/ Inhalte:
Das Forschungsgebiet der Robotik ist ein breites Feld, das sich aus vielen Themen in den Bereichen Hardware- und Softwareentwicklung zusammensetzt. Das Spektrum der Themen geht von hardwarenaher Programmierung über Bildverarbeitung, Netzwerkkommunikation und Kinematik bis hin zur Verhaltensplanung und deckt damit fast jedes Gebiet der Informatik ab. Fortschritte oder Vergleiche unterschiedlicher Forschungsansätze auf dem Gebiet der Robotik sind nur unter Betrachtung des Zusammenspiels aller Komponenten aussagekräftig.
Der RoboCup ist ein Forschungsprojekt, das sich zum Ziel gesetzt hat den Fortschritt in der Entwicklung von Robotern durch die Einführung von Ligen mit klaren Regeln, die sich jedes Jahr erweitern, messbar zu machen. Das Team Hamburg Bit-Bots des Fachbereichs Informatik an der Universität Hamburg tritt im Fußball mit humanoiden Robotern an. Die Roboter treten dabei als Mannschaft, bestehend aus vier Spielern, gegen andere Mannschaften der Liga an. Die Regeln sind an das menschliche Fußballspielen angelehnt, jedoch auf die Roboter angepasst und vereinfacht. Das Ziel des RoboCup ist es, im Jahr 2050 gegen die dann amtierenden Fußball-Weltmeister anzutreten und in einem fairen Spiel zu gewinnen.
In diesem Projekt soll selbständigt an einem Teilaspekt der humanoiden Robotik gearbeitet werden. Die Programmierung erfolgt meistens in Python (C++ ist aber auch möglich). Vorherige Kenntnisse dieser Sprachen sind nicht notwending und können während des Projekts erarbeitet werden. Notwendig sind allerdings solide Programmierkenntnisse in einer objektorientierten, imperativen Programmiersprache.
Folgende Themenvorschläge stehen zur Wahl (es können aber auch eigene Vorschläge gebracht werden):
- Bildverarbeitung (z.B. Ball, Tor, Roboter) mit neuronalen Netzen
- Erkennung von Schiedsrichterpfeifen
- Gestenerkennung für Befehle des Trainers
- Erkennung was andere Roboter gerade tun oder vorhaben
- Filterung von Messungen (z.B. Kalman Filter)
- Konzeption eines eigenen Behavior Frameworks
- Entwicklung einer Deckenkamera basierten Evaluation
- Fallvorhersage
- Verbesserung von Teilaspekten des bestehenden Teamverhaltens (z.B. Anstoß)
Lernziel:
Das Projekt soll den Studierenden die effektive und selbständige Arbeit in Gruppen vermitteln. Insbesondere das intensive Befassen mit einer konkreten Problemstellung über einen längeren Zeitraum soll geschult werden, auch als Vorbereitung für die Bachelorarbeit.
Vorgehen:
In der ersten Woche wird vom Veranstallter eine kurze Übersichtseinführung in die Robotik und den RoboCup gegeben um die verschiedenen involvierten Themen der Informatik in der Robotik zu beleuchten. Danach finden die Teilnehmer sich zu Gruppen von drei Personen zusammen und wählen sich eine konkrete Problemstellung aus, die sie bearbeiten wollen. Dazu werden verschiedene Auswahlmöglichkeiten präsentiert, es können aber gerne in Absprache auch eigene Themen gewählt werden.
In den weiteren Wochen des Semesters arbeiten die Gruppen selbstständing an ihrem Thema.
Am letzten Veranstaltungstermin wird von jeder Gruppe eine mündliche Präsentation gehalten, die die Ergebnisse allen vorstellt.
Außerdem schreibt jede Gruppe eine schriftliche Ausarbeitung. Eine erste Version wird bis zur vorletzten Woche verfasst. Zu dieser Version geben dann die anderen Gruppen und die Veranstalter Feedback, das die Gruppe einarbeiten kann um ihre Ausarbeitung zu verbessern. Die finale Abgabe erfolgt dann bis zum Ende der vorlesungsfreien Zeit.
Literatur:
Wird jeweils themenabhängig bereitgestellt.
Zusätzliche Hinweise zu Prüfungen:
Die Mitarbeit im Projekt und das Projektergebnis, einschließlich der Präsentation und des Projektberichtes, ist Grundlage für die Bewertung. Bei der Ausarbeitung muss dafür klar markiert werden, wer welchen Teil verfasst hat.
|
