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Moduldetails
Multi-Sensory Based Robot Dynamic Manipulation
Lehrstuhl für Kognitive Systeme (Prof. Cheng)
TUEIICS
6
1
1
EI7408
2013S
Zuordnungen zu SPO-Versionen
Lehrveranstaltungen und Prüfungsveranstaltungen
Beschreibungen
Export
Allgemeine Daten (Modulhandbuch)
Master
Einsemestrig
Wintersemester
Englisch
Arbeitsaufwand (Work Load)
180
90
90
Studien- und Prüfungsleistungen
Laboraufgaben, Einzelprojekt und mündliche Prüfung

Jedes Tutorium besteht aus einer Aufgabe, durch die die Studierenden nachweisen, dass sie in Eigenarbeit Probleme der Multi-sensorische dynamische Roboter-Manipulation lösen können. Die Studenten haben eine Arbeit durchzuführen, welche die theoretischen Kenntnisse der Einzelaufgaben erfordert. Die Arbeit ist im Anschluss durch die Studierenden zu präsentieren und schließt mit einer mündlichen Prüfung (15 min) bezüglich Details zur Durchführung des Projekts.

Die Endnote setzt sich wie folgt zusammen:
individuelle Tutoriumsaufgaben: 50%
Einzelprojekt: 40%
Abschlusspräsentation: 10%
J
N
Beschreibung
Starker mathematischer Hintergrund in linearer Algebra, Trigonometrie und Analysis.
Grundkenntnisse in der Robotik (bevorzugt).
Grundkenntnisse in C++ und ROS
Alle Übungen werden in Matlab und ROS (ubuntu) implementiert, bitte installieren Sie auf Ihrem Laptop ubuntu (18.04) und ROS (Kinetic).
Nach Abschluss des Moduls ist der Studierende in der Lage serieller Roboter mit iterativen Methoden zu modellieren. Dazu kann er die symbolischen Gleichungen, die von diesem Prozess abgeleitet werden, zur Modellierung der Kinematik und Dynamik von Roboter einsetzen. Er kann diese Modelle zum Design von passivitäts-basierten Regelungsverfahren und der Fusion verschiedener Sensoren einsetzten.
1. Einleitung
1.1. Motivation
1.2.Mathematische Grundlagen und Werkzeuge für Robotermodellierung
1.2.1. Homogene Transformation
1.2.2. Tutorium 1: Einarbeitung in die Simulation (Matlab/Simulink) und räumliche Beschreibung
1.2.3. Vorwärts/Invers Kinematic
1.2.4. Tutorium 2: D-H Konvention
1.2.5. Differentielle Kinematics
1.2.6. Tutorium 3: Roboter Jacobians
1.2.7. Allgemeine Dynamik
1.2.8. Tutorium 4: Dynamisches Modell einfacher Systeme
1.2.9 Roboter Dynamik
1.2.10 Tutorium 5: Roboter Dynamik via iterativen Methoden

2. Passivitäts-basierte Regelung (Modellbasierte Regelung)
2.1. Gelenkwinkel Regelung
2.1.1 Tutorium 6: Gelenkwinkel Regelung
2.2. Regelung im Betriebsbereich
2.2.1 Tutorium 7: Regelung im Betriebsbereich
2.2.6 Redundanz
2.2.7 Tutorium 8: Regelung redundanter Roboter

3. Passivitäts-basierte Regelung (visuelles Servoing)
3.1 Positionsbasiertes (visuelles Servoing)
3.2 Tutorium 9: Positionsbasiertes (visuelles Servoing)
3.3 Bild-basiertes visuelles Servoing
3.4 Tutorium 10: Bild-basiertes visuelles Servoing

4. Passivitäts-basierte Regelung (Kraftregelung)
4.1 Impedanzregelung
4.3 Tutorium 11: Impedanzregelung
4.2 Prinzip der Orthogonalisierung
4.3 Tutorium 12: Kraftregelung

5. Passivitäts-basierte Regelung (visuell-taktile Regelung)
5.1 Fusion visueller und kraftbasierter Signale
5.2 Tutorium 13: visuell-taktile Regelung
Vorlesungen werden ex cathedra gehalten. Die Laborübungen festigen das erlangte Wissen, die Prinzipien des Themengebiets. Die Theorie, welche in dieser Vorlesung behandelt wird, wird durch praktische Übungen unterstützt in welchen der Student Modellierungs und Regelungsbeispiele in Matlab/Simulink implementiert.
Die folgenden Medien werden verwendet:
- Präsentationen
- Laborübungen
Modulverantwortliche*r
Gordon Cheng (gordon@tum.de)