Department of Computer Science Technische Universitaet Muenchen
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Hauptseminar Intelligente Systeme (WS 2007):
Kognitive Verfahren zur Steuerung autonomer Roboter

Inhalt

Im Rahmen des Hauptseminars soll den Studenten ein Überblick über Verfahren zur Steuerung autonomer Roboter vermittelt werden. Dieses Forschungsgebiet hat in den letzten Jahren zu zahlreichen industriell verwertbaren Ergebnissen, insbesondere in der Automatisierung von Produktionsfabriken geführt. Die Steuerung autonomer Roboter, die sich frei in der Welt bewegen können ist jedoch nach wie vor schwierig und lässt Raum für zukünftige Forschung. Einen Einblick in diesen faszinierenden Forschungszweig zu geben, ist Ziel dieses Hauptseminars.

Die ersten beiden Themen setzen sich mit Grundvoraussetzungen auseinander die erfüllt sein müssen, damit sich ein Roboter in seiner Umgebung zurechtfinden kann. Nämlich zu wissen, wo er sich befindet und welche Positionen er in seiner Umgebung anfahren darf ohne mit Hindernissen zu kollidieren. Die Themen 3 und 4 stellen dann Verfahren vor, welche dieses Wissen nutzen, um das Problem zu lösen einen kollisionsfreien Weg von Punkt A nach Punkt B zu finden. Die Lösungsansätze unterscheiden sich dadurch, dass Rapidly-Exploring Random Trees (RRTs) zufällig Positionen der Umgebung sampeln und daraus eine Landkarte bauen, während Hierarchical Generalized Voronoi Graphs (HGVGs) die Landkarte aufgrund von geometrischen Berechnungen erstellen. Thema 5 beschäftigt sich mit der Fragestellung, wie man kinematisches Verhalten von Alltagsgegenständen - zum Beispiel einer Schere - durch ausprobierendes Benutzen des Gegenstandes lernen kann. Thema 6 stellt einige Optimalitätskriterien der Motorsteuerung vor, mit denen zum Beispiel möglichst kraftsparende oder Gelenk-schonende Wege bevorzugt werden können. Die Themen 7 und 8 beziehen die Manipulatoren (die "Arme") von Robotern in die Bewegungsplanung ein. Thema 7 untersucht, welche Bereich der Roboter mit seinem Manipulator überhaupt erreichen kann und Thema 8 benutzt den Manipulator um Gegenstände wie Tische oder Stühle aus dem Weg zu räumen, wenn der Weg zum Ziel durch sie versperrt ist.

Bei Interesse besteht die Möglichkeit die im Hauptseminar erworbenen Kenntnisse im Rahmen von SEPs oder Bachelor-/Diplomarbeiten zu vertiefen.

Wo und Wann

Mittwochs von 11:00 - 12:00 Uhr, in Raum 02.09.023.
Der Zeitraum in denen die Präsentationen stattfinden werden, ist vom 14.11 bis zum 05.12. Die Vortragstermine und Themen finden sich unter Themen.
Hinweis: Sollten sich weniger als 5 Teilnehmer für das Hauptseminar finden, so wird das Hauptseminar im Rahmen des Oberseminars des Lehrstuhls veranstaltet.

Anmeldung und Vorbesprechung

Eine Voranmeldung per E-mail (an E-Mail) ist erwünscht. Hier können auch bereits Themenwünsche geäussert werden. Die Vorbesprechung findet am Mittwoch, den 18.07.2007 um 14:00 Uhr in Raum 02.09.023 statt. Nach einem kurzen Vortrag, der einen Überblick über das Forschungsgebiet gibt, erfolgt die Vergabe der Themen. Die Teilnahme daran ist verpflichtend. Sollte es mehr Interessenten als freie Plätze (8) geben, so erfolgt die Auswahl der Teilnehmer nach erfolgter Voranmeldung.

Wichtige Information für Bachelor- und Masterstudenten

In den Bachelor- und Masterstudiengängen zählen Seminare als Prüfungsleistungen, zu welchen eine vorzeitige Anmeldung erforderlich ist. Die Anmeldung erfolgt mit der Zuteilung eines Themas bei der Vorbesprechung. Angemeldete Prüfungen, zu welchen die Studierenden nicht erscheinen, werden als "Nicht bestanden (nicht erschienen)" mit der Note 5,0 gewertet. Im Rahmen dieses Hauptseminars wird den Studenten jedoch die Möglichkeit eingeräumt, innerhalb von 4 Wochen nach der Vorbesprechung (also bis zum 15.08.2007) vom Seminar zurückzutreten. Die Abmeldung muss jedoch persönlich beim Betreuer (Raum 02.09.039) erfolgen. Eine E-mail ist nicht ausreichend.

Themen

Ein Überblick über die zu vergebenden Themen zusammen mit den Vortragsterminen findet sich unter Themen.

Was wird erwartet

  • Ein etwa 30-minütiger Vortrag (±5 min) auf deutsch oder englisch.
  • Eine etwa 20-seitige Ausarbeitung in Latex auf deutsch oder englisch - diese ist verpflichtend bis spätestens 2 Wochen vor dem Vortragstermin abzugeben.
  • Eine detailliertere Beschreibung der Anforderungen an Ausarbeitung und Vortrag sind unter Informationen zu finden.
  • Ein Treffen bis spätestens Freitag vor der Präsentation um den Vortrag zu besprechen (Vortragsfolien bitte mitbringen) und noch eventuelle Fragen klären zu können.
  • Anwesenheit bei allen (!) Vorträgen.
  • Sollte es weniger als 5 Teilnehmer geben, so müssen im Rahmen des Oberseminars zusätzliche Vorträge gehört werden.
  • Für zusätzliche Treffen (zum Beispiel bei Verständnisproblemen des Papers oder bei Fragen zur Ausarbeitung) stehe ich jederzeit zur Verfügung. Einfach kurz eine Mail mit dem Terminwunsch an mich.

Computer Science IX | Technische Universität München