LEGO League 2017

Dienstag, April 04, 2017
2017
Regionalwettbewerb am Freitag, den 01.12.2017 im Audimax


An der Technischen Hochschule Brandenburg

  • Der Regionalwettbewerb Brandenburg der FIRST® LEGO® League findet am 01.12.2017, 10 Uhr im Audimax der Technischen Hochschule Brandenburg statt. Die Anreise ist ab 09:00 Uhr möglich: Zeitplan (Stand 13.11.2017).
  • Das Audimax finden Sie im Campusplan, Parkplätze stehen ausreichend zur Verfügung. Die Präsentationen werden im Informatikzentrum stattfinden.
  • Der FLL-Champion in Brandenburg qualifiziert sich für das Semi-Finale NorthEast am 04.02.2018 an der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (HTW Dresden).

Es starten in Brandenburg:

  • SAP Archenhold, Archenhold-Oberschule Berlin
  • Medienroboter, Privatinitiative, Hennigsdorf
  • Pathfinder, Bertolt-Brecht-Gymnasium Brandenburg
  • Ein Stein, Einstein Gymnasium Potsdam
  • Leibniz powered by SAP, Leibniz-Schule Berlin
  • Robo-Team-Orwell, George Orwell Schule Berlin
  • CaroAces, Gymnasium Carolinum Neustrelitz
  • Optibots, Friedrich-Ludwig-Jahn-Gymnasium Rathenow
  • Käthe-Kollwitz-Gymnasium Berlin
  • Lego Fighters, Paulus-Praetorius-Gymnasium Bernau
  • Loriot, Vicco-von-Bülow-Gymnasium Falkensee

Die Jury

  • Rainer Schmidt, Leiter der Beruflichen Bildung, Heidelberger Druckmaschinen AG
  • Manuel Scharner, Leiter EMSR-Technik, BRAWAG
  • Tim Freudenberg, Leiter Fachbereich Kultur, Stadt Brandenburg an der Havel
  • Stephan Köpping, Betriebsleiter und Prokurist, MEBRA
  • Harm Schenk, Technischer Leiter, BRAWAG
  • Eberhard Beck, Professor im FB Informatik und Medien
  • Kirstin Ohme, Leiterin Fachgruppe Umwelt und Naturschutz, Stadt Brandenburg an der Havel
  • Joachim Hütter, Richter am Oberlandesgericht
  • Sylvia Fröhlich, Akademische Mitarbeiterin im FB Informatik und Medien
  • Klaus-Dieter Pohl, Landesbeauftragter für Schülerwettbewerbe
  • Anne Sedlmayer, Referentin für Qualität der Lehre, THB
  • Martin Ahlborg, Georg-Klingenberg-Schule Brandenburg an der Havel
  • Thomas Schrader, Professor im FB Informatik und Medien
  • Henry Moews, Softwareentwickler, equeo GmbH (Berlin)
  • Eva Pudewell, Informatiklehrerin i.R.
  • Jochen Heinsohn, Professor im FB Informatik und Medien

Wir danken herzlich allen Helfern und unseren Sponsoren:

  • MEBRA - Märkische Entsorgungsgesellschaft Brandenburg mbH
  • BRAWAG - Wasser- und Abwassergesellschaft Brandenburg an der Havel
  • Institut für interdisziplinäre Forschungund Entwicklung e.V.
  • Institut für Informatik und Medien e.V.
  • HANDS on TECHNOLOGY e.V.
Unterstützer der LEGO League 2017 in Brandenburg


Das Sponsoring für 2017 ist beendet. Wenn Sie mit Ihrem Angebot im Rahmen eines technik- und informatikorientierten Schülerwettbewerbes in 2018 werben wollen, finden Sie hier weitere Informationen.


FLL Saison 2017/2018 "Hydro Dynamics"

  • 10. April 2017 - 16 Uhr Start FLL Anmeldung 2017/18 "Hydro Dynamics"
  • Ende August 2017 Versand der FLL Spielfelder
  • 29. August 2017 FLL Kickoff: Aufgabenveröffentlichung & Stichtag Altersgrenze
  • 28. Oktober 2017 Anmeldeschluss
  • 18. November 2017 - 14. Januar 2018 FLL Regionalwettbewerbe
  • 20. Januar - 11. Februar 2018 FLL Semi Finals
  • März 2018 FLL Finale Zentraleuropa

Robot Building Lab im Sommersemester 2017

Montag, Januar 23, 2017

Autonome Taxis, ...

... die smart auf Veränderungen der Verkehrswege reagieren, waren das Ziel im Bachelorprojekt im Gebiet der Künstlichen Intelligenz. Im sog. Robot Building Lab entwerfen, konstruieren und programmieren Studierende autonome Roboter, die sich selbständig in einer Welt - diesmal einer Stadt - zurechtfinden. Es gibt zwar zentrale Verkehrsmeldungen, aber keine zentrale Steuerung, Autonomie ist gefragt.

Die Stadt ist ein wenig formalisiert als ein Gitter aus schwarzen Linien, in dem bestimmte Kreuzungen als gesperrt markiert sind - ein Unfall. Die Systeme erhalten den aktuellen Stand der Sperrungen und planen selbständig einen Weg durch die Stadt zu den Passagieren - der optimale Weg ist hilfreich, wenn man den Wettstreit gewinnen möchte. Was ist optimal? Wie finde ich den Weg? Auf einem Mikrocontroller? Kann ich den Weg zuverlässig zurücklegen? Begegne ich anderen Systemen? Werde ich meine Fahrgäste vorfinden oder war die Konkurrenz schneller?

Im Wettkampf traten 4 Systeme gegeneinander an, leider hatten zwei Startprobleme. Zwei Systeme liefen sehr robust, wie rechts die Punktetabelle zeigt.

Die Roboter werden in folgenden Projektarbeiten beschrieben.

  • Roboter S.A.L.A.T.

    "Trotz seiner Langsamkeit war er in der Lage bei allen Karten, außer Fahrplan Nr.7, mindestens zwei Fahrgäste abzuholen und zum Start zurückzubringen, wobei er den letzten Fahrgast immer schon im Greifer hatte. Als Wertung der Arbeit lässt sich sagen, dass S.A.L.A.T. sehr zuverlässig ist und dem Sieger des Wettbewerbes nur in Sachen Tempo etwas unterlegen war."

  • Roboter Herby

    "Den Roboter, den wir während des Projektes konstruiert haben, tauften wir auf den Namen „Herby“. Dieser stammt aus dem gleichnamigen Film „Herby – Ein kleiner Flitzer“. Wir hielten ihn für passend, da sich unser Roboter vom Beginn an am schnellsten fortbewegte."
Zu den Fotos der Roboter

Masterarbeit von Patrick Rutter

Dienstag, August 02, 2016

Human Robot Interaction am Beispiel eines Tic-Tac-Toe spielenden NAO-Roboters

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer Applikation, die einem NAO-Roboter ermöglicht, autonom Tic- Tac-Toe gegen einen menschlichen Spieler zu spielen. Schwerpunkt ist hierbei ein natürliches und motivierendes Spielerlebnis. Hierzu ist es notwendig, robuste Lösungen für Teilprobleme der Interaktion wie Rezeption und Aktorik zu entwickeln, die diese Zielstellung berücksichtigen. Eine leistungsfähige Spielstrategie ist so umzusetzen, dass sowohl starke wie auch schwächere Spieler Freude an der Interaktion finden. Die Applikation soll autonom auf dem Roboter laufen und perspektivisch für andere Spiele sowie beim Spiel NAO gegen NAO einsetzbar sein. Die besondere Schwierigkeit der Arbeit liegt in der Gestaltung der Interaktion und dem Lösen der Robotik-Probleme in einer realen, stochastischen Welt.

Die Arbeit wurde in die Problemfelder Spiellogik, Strategie, Aktorik, Bildverarbeitung und Interaktion aufgeteilt. Spiellogik und Strategie beschäftigen sich mit der Umsetzung des grundlegenden Spielablaufs. Die Aktorik dient primär der Umsetzung des Zeichnens auf dem Spielfeld. In der Bildverarbeitung wird das Spielfeld mit Hilfe der Roboterkameras erfasst und ausgewertet. In der Interaktion wird eine auf Sprache basierende Schnittstelle mit dem menschlichen Gegenspieler sowie eine adaptive Spielstärke umgesetzt.

Kolloqium: 02.08.2016

Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn, Dipl.-Inform. Ingo Boersch

Download: A1-Poster

LEGO League 2016

Freitag, Juli 15, 2016
2016
Regionalwettbewerb am Freitag, den 02.12.2016 im Audimax


Animal Allies - Tierische Verbündete.

Der Regionalwettbewerb Brandenburg der FIRST® LEGO® League findet am 02.12.2016 im Audimax der Technischen Hochschule Brandenburg statt. Mehr als 120 Kinder und Jugendliche in 15 Teams konstruieren und programmieren gemeinsam autonome Roboter, um Aufgaben auf einer thematischen Spielfläche zu meistern und Lösungen zum Thema “Animal Allies – Tierische Verbündete“ zu entwickeln. Der Wettbewerb wird zum 15. Mal vom Fachbereich Informatik und Medien in Brandenburg an der Havel organisiert und kombiniert den Spaß an Technik und Wissenschaft mit der spannenden Atmosphäre eines Sportevents. Die beiden besten Teams qualifizieren sich für das Semifinale NordOst am 21.01.17 in Eberswalde. Der Eintritt ist frei - Zuschauer sind herzlich willkommen.

An der Technischen Hochschule Brandenburg

Beginn der Veranstaltung: Freitag, 02.12.2016, 10:00 Uhr (Anreise möglich ab 09:00 Uhr), Zeitplan (Stand 30.11.2016)

Ort: Audimax der THB, siehe Campusplan und Raumplan. Parkplätze sind vorhanden.

Fünfzehn Teams mit ihren Robotern, auf der Suche nach tierischen Verbündeten:

  • SAP Archenhold, Archenhold-Oberschule Berlin
  • Medienroboter, Privatinitiative
  • Zukunftspiloten-BB, VDI-Zukunftspiloten Berlin
  • Gottfried, the 2nd Generation of Leibniz - powered by SAP, Leibniz-Gymnasium Berlin
  • Ein Stein, Einstein Gymnasium Potsdam
  • Optibots, Friedrich-Ludwig-Jahn Rathenow
  • Microbots, von Saldern-Gymnasium Brandenburg an der Havel
  • CaroAces, Gymnasium Carolinum Neustrelitz
  • Goethes Geister, Goethe Gymnasium Lichterfelde
  • Sprengel Lego Crafter, Konrad Sprengel Schule Brandenburg
  • Vierstein
  • Humboldt-Crew, Humboldt-Gymnasium Potsdam
  • Uni4Diversity, Uni4Kids e.V. und Regine-Hildebrandt-Gesamtschule Birkenwerder
  • Lego Fighters, Paulus Praetorius Gymnasium Bernau
  • Niestogel, Einstein Gymnasium Potsdam

Jury:

  • Andreas Ziemer, NABU Regionalverband Brandenburg/Havel e.V
  • Anne Sedlmayer, Referentin für Qualität der Lehre, THB
  • Cornelia Schröder, Akademische Mitarbeiterin im ZDD/ZSK der THB
  • Eberhard Beck, Professor FB Informatik und Medien
  • Eva Pudewell, Informatiklehrerin i.R.
  • Jenny Ludwig, Studentin Masterstudiengang Informatik
  • Jochen Heinsohn, Professor FB Informatik und Medien
  • Kevin Scheidemann, Jugendkulturfabrik Brandenburg e.V.
  • Kirstin Ohme, Fachbereich Bauen und Umwelt, Stadt Brandenburg an der Havel
  • Malte Schrader, Schüler
  • Nicol Schwanke, Juristin der THB
  • Rainer Schmidt, Leiter der Beruflichen Bildung, Heidelberger Druckmaschinen AG
  • Steven Stolze, Studierender Masterstudiengang Informatik
  • Sven Buchholz, Professor FB Informatik und Medien
  • Sylvia Fröhlich, Akademische Mitarbeiterin FB Informatik und Medien
  • Thomas Schiefelbein, Geschäftsführer der MEBRA
  • Thomas Schrader, Professor FB Informatik und Medien

Ergebnisse:

Es wurden 6 Pokale vergeben:

  • Pokal "Beste Forschungspräsentation" an das Team "Optibots", 2. Platz "CaroAces", 3. Platz "Vierstein" und "Sprengel Lego Crafter"
  • Pokal "Bestes Robotdesign" an das Team "CaroAces", 2. Platz "Goethes Geister", 3. Platz "Ein Stein"
  • Pokal "Bestes Teamwork" an das Team "Medienroboter", 2. Platz "Optibots", 3. Platz "Lego Fighters"
  • Pokal "Sonderpreis der Jury" an das Team "Uni4Diversity"
  • Pokal "Bestes Robot-Game" an das Team "CaroAces" (Gewinner der Finalrunden), 2. Platz "Medienroboter", 3. Platz "Goethes Geister"
  • Sonderpreise der Schiedsrichter (LEGO-Spielaufbauten der aktuellen Aufgabe) an: "Humboldt-Crew" und "SAP Archenhold".

Der Pokal „FLL Champion“, den das Team erhält, welches in allen Bewertungskategorien die meisten Punkte sammeln konnte, geht an das Team "CaroAces" aus Neustrelitz, das damit am 21.01.17 nach Eberswalde zum FLL-Semi-Finale fährt. Auf dem Platz 2., und damit ebenfalls zum nächsten Wettbewerb qualifiziert, ist das Team "Goethes Geister" aus Berlin. Dritter in der Gesamtwertung wurden die "Optibots" aus Rathenow.

Punkte: Jury-Wertung, RobotGame

Fotos (R. Zimmermann, S. Fröhlich)

Sponsoring

Sie finden die LEGO League in Brandenburg eine tolle Idee und möchten bspw. mit Ihrem Firmenlogo/Aufsteller am Wettbewerbstag präsent sein: Ja, ich will.

Wir bedanken uns für die Unterstützung bei der Ausrichtung des Regionalwettbewerbes 2016 in Brandenburg bei:

  • HANDS on TECHNOLOGY e.V.
  • Institut für interdisziplinäre Forschungund Entwicklung e.V.
  • Institut für Informatik und Medien e.V.
  • MEBRA - Märkische Entsorgungsgesellschaft Brandenburg mbH
Unterstützer der LEGO League 2016 in Brandenburg

THB-Projektkonferenz: Roboter David spielt mit adaptiver Spielstärke

Mittwoch, Juni 01, 2016


Masterstudent Patrick Rutter demonstrierte am 1. juni bei der Projektkonferenz der THB, die Fähgikeiten des von ihm programmierten NAO-Roboters beim TicTacToe-Spiel gegen Besucher. Mithilfe eines verlängerten Fingers setzt der NAO auf einen Touchscreen sein Feld und erkennt die Züge des Menschen. Während des Spieles versucht er zwar zu gewinnen, aber nicht demotivierend oft. Er adaptiert sich dazu an die Spielstärke des menschlichen Spielers und erzeugt so ein kurzweiliges Spielerlebnis.

Die Präsentation zeigt einen Zwischenstand der Masterarbeit.


Foto: Patrick Rutter

Bachelorprojekt: NAO soll 4-Gewinnt spielen

Dienstag, Februar 23, 2016

Wie fühlt man sich bei einem deterministischen Nullsummenspiel gegen einen humanoiden Roboter?

NAO als Farbsortierer bei Youtube

Im Bachelorprojekt "Künstliche Intelligenz" soll ein Roboter von Studierenden so programmiert werden, dass er das Spiel 4-Gewinnt perfekt spielt. Die Aufgabe besteht aus folgenden Teilproblemen:
  • Lokalisierung, Pfadplanung und Bewegung,
  • Spielsteinaufnahme und -ablage,
  • Erkennen des Spielsteins und des Spielstandes,
  • Spielstrategie,
  • Gesamtsystem.
In einem ersten Projekt wurden einige Teilprobleme gelöst: idas Video zeigt die Erkennung des Spielsteines (ALColorBlobDetection) nach einer erkannten Bewegung (MovementDetected) und das Schließen der Hand bis zu einem leichten Widerstand, gemessen mit der Abfrage des Stromverbrauches. Der vorgesehene Lauf von der Ballausgabe zum Spielfeld konnte nicht mit einer für das Ablegen der Bälle ausreichenden Genauigkeit realisiert werden, so dass die Lösung bisher stationär ist. Für die Spielstrategie gibt es erste Ansätze. Die eingangs gestellte Frage bleibt also noch offen ...

Bei der Interaktion mit dem NAO stellt sich in kurzer Zeit die Anmutung eines sozialen Gegenübers ein - freundlich, interessiert, tolpatschig. Das technische System tritt in den Hintergrund und man verfällt in einen Kommunikationsmodus wie mit einem verständigen Partner. Der NAO weist einen relativ kleinen "mechano-humanness score" auf, ist also zwar menschenähnlich, aber klar als Roboter zu erkennen. Diese Art von Robotern erzeugt beim Menschen in Versuchen eine relativ (zu anderen humanoiden Robotern ) hohe Akzeptanz, sie werden gemocht und ihnen wird vertraut. Mehr Informationen dazu bei einem Versuch der Vermessung des "Uncanny Valley" in [1].

[1] Maya B Mathur, David B Reichling. Navigating a social world with robot partners: A quantitative cartography of the Uncanny Valley.Cognition 2016 Jan 21;146:22-32

Masterarbeit von Andy Klay

Montag, September 14, 2015

Realisierung eines Tic-Tac-Toe-spielenden NAO-Roboters mittels automatischen Erlernens der Spielstrategie

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer Applikation, die einen NAO-Roboter gegen einen Menschen Tic-Tac-Toe spielen lässt. Perspektivisch soll auch ein Spiel zwischen NAO-Robotern möglich sein. Ein Schwerpunkt der Arbeit ist die geeignete Realisierung eines Lernvorganges, mit dem die Applikation eine Spielstrategie erlernt, bspw. mit Reinforcement-Lernen. Der Lernvorgang soll durch die Messung der Spielstärke evaluiert werden. Wünschenswert ist eine Anzeige der aktuellen Spielstärke.

Die Applikation soll modular entworfen werden, so dass ein einfacher Austausch oder Erweiterung von Komponenten ermöglicht wird. Es soll möglich sein, ein verwandtes Spiel, wie 4x4-Tic-Tac-Toe, umzusetzen, in dem im Wesentlichen nur die spielabhängigen Anteile (wie Spielregeln, Situationserkennung, Zugausführung und Testgegner) modifiziert werden. Die Komponenten Spielsteuerung und Lernmodul sollen möglichst unabhängig vom konkreten Spiel sein.

Eine Teilaufgabe besteht in der Erkennung der Spielsituation mit Hilfe der Bildverarbeitung. Die relative Lage des Spielfeldes zum Roboter kann hierbei als statisch und bekannt vorausgesetzt werden. Sie ist im Rahmen der Arbeit geeignet zu definieren. Zur Ansteuerung der Aktorik ist eine sinnvolle, einfache Schnittstelle unter Berücksichtigung der NAO-Plattform zu realisieren. Die Applikation und Ergebnisse sind in geeigneter Weise zu evaluieren.

Kolloqium: 14.09.2015

Betreuer: Dipl.-Inform. Ingo Boersch, Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn

Download: A1-Poster

Bachelorarbeit von Matthias Gartemann

Dienstag, April 14, 2015

Konzeption und Implementierung einer Cloud Robotics-Anwendung für Text-to-speech Kommunikation mit Twitter

Ziel der Arbeit ist eine verteilte Applikation, die Tweets über die Streaming-API des Kurznachrichtendienstes Twitter empfängt und diese auf den Pioneer-Robotern vorliest. Die implementierte Anwendung soll Tweets anhand frei wählbarer Suchworte filtern können und auf bestimmte Tweets mit Reaktionen, bspw. eigenen Tweets der Roboter, reagieren. Für Anwender, die keinen Twitter-Account besitzen, soll eine alternative Internetseite im responsive Design angeboten werden. Der Schwerpunkt der Arbeit ist der Softwareengineering-Prozess sowie die Beschreibung aller verwendeten Dienste und Schnittstellen.

Kolloqium: 14.04.2015

Betreuer: Dipl.-Inform. Ingo Boersch, Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn

Download: A1-Poster

LEGO League 2015

Mittwoch, Februar 25, 2015
2015
Regionalwettbewerb am Freitag, den 04.12.2015 im Audimax

TRASH TREK Challenge

Keinen Müll reden - sondern ihn wegräumen. Das FLL-Thema 2015 "TRASH TREK Challenge" erforscht die faszinierende Welt des Mülls: Müll als Problem, als Energiequelle, als Rohstoff, vom Sammeln, Sortieren bis zur Wiederverwendung steckt mehr im Müll, als man erwartet.

Unser Müll ist ein kleiner Teil des gigantischen Stoffkreislaufes auf unserem Planeten. Warum gigantisch? Selbst wir und alle Lebewesen sind Teil dieses Kreislaufes, denn Lebewesen bestehen im Wesentlichen aus den Elementen C (Kohlenstoff), H (Wasserstoff) und O (Sauerstoff) und ein wenig N, P, S, Fe, Mg, K, Na und Ca. Die Erde ist bis auf Meteoriten ein fast abgeschlossenes System in Bezug auf diese Elemente. Die Ressourcen an ‚Material‘ für Lebewesen sind also begrenzt. Das bedeutet, dass auch wir „100% recycelt“ sind. Betrachten Sie Ihren Fingernagel: seine Atome waren früher in Fischen, Dinosauriern und Bäumen.

Termine

10. März 2015 Start FLL Anmeldung 2015
Ende August 2015 Versand der FLL Spielfelder
25. August 2015 FLL Kickoff: Aufgabenveröffentlichung & Stichtag Altersgrenze
11. Oktober 2015 Anmeldeschluss
4. Dezember 2015 Regionalwettbewerb Brandenburg
Ende Jan - Anfang Feb 2016 2016 FLL Semi Finals
Feb/März 2016 FLL Finale

An der Fachhochschule Brandenburg

Beginn der Veranstaltung: Freitag, 4. Dezember 2015, 10:30 Uhr (Anreise möglich ab 09:30 Uhr), Zeitplan (Stand 16.11.2015) 
Ort: Audimax der Fachhochschule Brandenburg Raumplan, Anfahrt: das Audimax finden Sie im Campusplan. Parkplätze sind ausreichend vorhanden.
Qualifikation: Der Champion und der Zweitplatzierte starten am 23. Januar 2016 (voraussichtlicher Termin) im 'FLL Semi Final Northeast' an der HNE Eberswalde.

Zwölf Teams mit ihren Robotern, die es dem Müll zeigen werden:

  • SAP@Archenhold, Archenhold Gymnasium Berlin
  • Microbot, von Saldern Gymnasium Brandenburg an der Havel
  • Ein Stein, Einstein-Gymnasium Potsdam
  • Pathfinder, Bertolt-Brecht-Gymnasium Brandenburg
  • CaroAces, Gymnasium Carolinum Neustrelitz
  • MendelBots, Mendel-Grundschule Berlin
  • First Leibniz Lego Team - powered by SAP, Leibniz-Gymnasium Berlin
  • Sprengel Lego Crafter, Konrad Sprengel Schule Brandenburg
  • KätheEvolution, Käthe-Kollwitz-Gymnasium Berlin
  • Goethes Geister, Goethe Oberschule Berlin
  • Optibots, Friedrich-Ludwig-Jahn-Gymnasium Rathenow
  • DER STEIN, Einstein-Gymnasium Potsdam

Jury

  • Martin Ahlborg, Alumni FB Informatik und Medien
  • Eberhard Beck, Professor FB Informatik und Medien
  • Albrecht Bohne, Direktor Computermuseum Brandenburg
  • Sven Buchholz, Professor FB Informatik und Medien
  • Sylvia Fröhlich, Akademische Mitarbeiterin FB Informatik und Medien
  • Jochen Heinsohn, Professor FB Informatik und Medien
  • Joachim Hütter, Richter am Oberlandesgericht
  • Stephan Köpping, Prokurist MEBRA - Märkische Entsorgungsgesellschaft Brandenburg
  • Marius Liefold, Student FB Informatik und Medien
  • Jenny Ludwig, Studentin FB Informatik und Medien
  • Klaus-Dieter Pohl, Landesbeauftragter für Schülerwettbewerbe
  • Eva Pudewell, Informatiklehrerin i.R.
  • Kevin Scheidemann, Jugendkulturfabrik Brandenburg e.V.
  • Thomas Schiefelbein, Geschäftsführer MEBRA - Märkische Entsorgungsgesellschaft Brandenburg
  • Rainer Schmidt, Leiter der Beruflichen Bildung, Heidelberger Druckmaschinen AG
  • Lucas Thiem, Hands on Technology

Ergebnisse

Zeitraffer bei Youtube


Es wurden 6 Pokale vergeben:

  • Pokal "Beste Forschungspräsentation" an das Team "CaroAces", 2. Platz "MendelBots", 3. Platz "Pathfinder"
  • Pokal "Bestes Robotdesign" an das Team "SAP@Archenhold", 2. Platz "CaroAces", 3. Platz "MendelBots"
  • Pokal "Bestes Teamwork" an das Team "First Leibniz Lego Team - powered by SAP", 2. Platz "Goethes Geister", 3. Platz "Ein Stein"
  • Pokal "Sonderpreis der Jury/Besondere Ausdauer" an das Team "Optibots"
  • Pokal "Bestes Robot-Game" an das Team "MendelBots" (Gewinner der Finalrunden), 2. Platz "SAP@Archenhold", 3. Platz "Microbot"
  • Sonderpreise der Schiedsrichter (LEGO-Spielaufbauten der aktuellen Aufgabe) an: "Sprengel Lego Crafter" und "KätheEvolution".

Der Pokal „FLL Champion“, den das Team erhält, welches in allen Bewertungskategorien die meisten Punkte sammeln konnte, geht an das Team "CaroAces" aus Neustrelitz, das damit am 23. Januar 2016 nach Eberswalde zum FLL-Semi-Finale fährt. Auf dem Platz 2., und damit ebenfalls zum nächsten Wettbewerb qualifiziert, ist das Team "MendelBots" aus Berlin. Dritter in der Gesamtwertung wurden "Goethes Geister".

Punkte: JuryWertung, RobotGame

Fotos (R. Zimmermann, S. Fröhlich, J. Ludwig)

MASDAR CITY - Personal Rapid Transit (Projekt Künstliche Intelligenz im WS14/15)

Dienstag, Januar 27, 2015

Autonome Fahrzeuge zum Transport von Passagieren im öffentlichen Raum "nehmen Fahrt auf".

Nach einer Pressemeldung des BMVI plant Bundesverkehrsminister Dobrindt eine Teststrecke für autonome Fahrzeuge auf der Autobahn A9 in Bayern.

Singapur, mit dramatischen Problemen durch den Individualverkehr, geht noch einen Schritt weiter. Im Herbst 2014 testeten Besucher in zwei großen Parkanlagen ein PRT, bestehend aus führerlosen Taxis, die Golf Carts ähneln. Im nächsten Jahr soll das Projekt in die Strassen der Stadt ausgeweitet werden, um den Personentransport auf kurzen Strecken langfristig zu Fuß, mit dem Fahrrad oder dem PRT abzuwickeln. (Quelle: Technology Review).

Im Bachelor-Projekt orientieren wir uns an dem Anwendungszenario PRT und lösen es in vereinfachter Form.

Projekt im KI-Labor

Das modellierte PRT im KI-Labor besteht aus maximal drei erreichbaren Passagieren (blaue Bälle), die zu einer zentralen Veranstaltung (Linie AB) gebracht werden wollen. Natürlich einzeln und so schnell und sicher wie möglich. Aufgabe der Studenten ist somit der Entwurf, die Konstruktion und die Programmierung eines autonomen Roboters. Als globaler Sensor stehen dem Roboter Informationen über die aktuelle Verkehrslage (gesperrte Kreuzungen) zur Verfügung, die er zur selbständigen Planung seiner Fahrt verwenden sollte. Die Kombination aus Verkehslage und Passagierinformation bezeichnen wir als "Fahrauftrag". Der Roboter sollte beliebige gültige Fahraufträge erfüllen können. Die Aufgabenstellung erklärt die Details.

Ergebnisse

Beim Abschlusswettbewerb zum Tag der offenen Projekte am 22. Januar 2015 traten vier Temas mit funktionsfähigen Robotern an, in Klammern die in der Vorrunde transportierten Passagiere:

Jeder Roboter zeigte zunächst einzeln seine Fähigkeiten, gefolgt von einer Vorrunde mit jeweis drei Starts. Die gesammlten Punkte entschieden über den Einzug ins Finale. Jack the Gripper gewann die Vorrunde mit der maximal erreichbaren Punktzahl von 124, alle 12 Passagiere wurden innerhalb der Zeit fehlerfrei transportiert. Als Zweiter erreichte Robi das Finale, obwohl er bei den Passagieren ab und zu daneben griff. Theseus befolgte als ehrlichster Roboter exakt die Wettbewerbsregeln - auch wenn das bedeutete, wenige Zentimeter vor dem Passagier zu stoppen, da die Zeit von zwei Minuten abgelaufen war. Arbeitzeitregelungen gelten auch für Roboter. Driver zeigte mit dem A*-Algorithmus eine gute Planungsleistung, verzählte sich allerdings bei einigen Kreuzungen.

Im Finale "Drei Scheichs" zahlte sich die höhere Geschwindigkeit für Jack the Gripper aus, der damit einen Fahrgast mehr als Robi bediente.

Erreichte Punkte im Gesamtergebnis.

Fotos vom Wettbewerb

Bachelorarbeit von Sebastian Berndt

Freitag, November 14, 2014

Evaluation von Real-Time Appearance-Based Mapping zum Simultaneous Localization and Mapping mit RGB-Depth-Sensorik unter dem Robotic Operating System

Ziel der Arbeit ist die Evaluation des SLAM-Verfahrens RTAB-Map. Das Verfahren integriert aufeinanderfolgende Tiefenbilder eines Kinect-Sensors mit Hilfe einer Korrespondenzanalyse in den zugehörigen Farbbildern zu einer farbigen Punktwolke. Das Verfahren soll im Detail erläutert werden.

Zur Evaluation sind geeignete Kriterien anhand von Anwendungsszenarien zu definieren und in Versuchen zu prüfen. Das Schließen von Positionsschleifen, also das Wiedererkennen schon besuchter Orte soll berücksichtigt werden. Anwendungsszenarien können sein: SLAM auf dem Pioneer-Roboter, 3D-Modellierung durch freie Bewegung, Modellierung von Gebäuden, Beobachtung dynamischer Objekte (Personen, Roboter, Drohnen) durch mehrere Kinect-Sensoren. Die Installation unter der aktuellen ROS-Version soll nachvollziehbar dargestellt werden. Die besondere Schwierigkeit der Arbeit liegt beim Einarbeiten in teilweise komplizierte Ansätze aktueller Robotertechnologien und beim Umsetzen in lauffähige Expe rimente.

Kolloqium: 14.11.2014

Betreuer: Dipl.-Inform. Ingo Boersch, Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn

Download: A1-Poster

Masterarbeit von Helge Scheel

Freitag, November 14, 2014

Konzeption und Implementierung eines reaktiven Pfadplanungsverfahrens für 3D-Umgebungen basierend auf dem Elastic Band Framework

Moderne autonome mobile Roboter werden mit komplexen Aufgabenstellungen konfrontiert. Zur Erfüllung dieser Aufgaben agieren sie häufig in einer dynamischen Umgebung und müssen bei der Navigation drei Raumdimensionen berücksichtigen. Pfadplanung in solchen Umgebungen ist durch hohe Komplexität geprägt und Gegenstand aktueller Forschung.

In dieser Arbeit wird ein reaktives Pfadplanungsverfahren auf Grundlage des Elastic Band Framework implementiert. Das Elastic Band Framework löst das Problem der hohen Komplexität, indem es die Pfadplanung in zwei Teilprobleme aufteilt. Ein globaler Pfad wird unter Annahme einer statischen Umgebung initial geplant und als ein elastisches Band interpretiert. Interne und externe Kräfte modifizieren das elastische Band kontinuierlich und passen es den dynamischen Änderungen der Umgebung an.

Ein vorhandenes Elastic-Band-Pfadplanungsverfahren wird für den Serviceroboter Care- O-bot® 3 für den Einsatz in einer dreidimensionalen Umgebung erweitert. Dafür werden konzeptionelle Änderungen erarbeitet und unter dem Robot Operating System implementiert. Die Eignung des entwickelten Pfadplanungsverfahrens für den Anwendungsfall wird durch eine Evaluierung in einer Simulationsumgebung und durch einen Funktionsnachweis am physischen Roboter aufgezeigt.

Kolloqium: 14.11.2014

Betreuer: Dipl.-Inform. Ingo Boersch, Dipl.-Ing. Matthias Gruhler (Fraunhofer IPA Stuttgart, Department Robot and Assistive Systems), Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn

Download: A1-Poster, Abschlussarbeit

LEGO League 2014

Donnerstag, August 28, 2014
2014
Regionalwettbewerb am 05.12.2014 im Audimax

Die FIRST LEGO League (FLL) geht in die nächste Runde. In diesem Jahr sollen Schülerinnen und Schüler zeigen, wie Kinder im 21. Jahrhundert lernen wollen und wie sie sich künftig Wissen und Fähigkeiten aneignen werden. Wie sieht sie aus, die Zukunft des Lernens?

Beginn der Veranstaltung: Freitag, 5. Dezember 2014, 10:30 Uhr (Anreise möglich ab 09:30 Uhr), Zeitplan (Stand 10.11.2014)

Ort: Audimax der Fachhochschule Brandenburg, Anfahrt: das Audimax finden Sie im Campusplan. Parkplätze sind ausreichend vorhanden. Wo ist unser Teamtisch?

Maße des Spielareals

  • A+B (Innenmaße in mm): 2375 X 1150
  • C (Bandenbreite in mm): 18
  • D (Bandenhöhe in mm): 100

Teams

Im Audimax der FHB werden am Freitag, 05. Dezember, um 10:30 Uhr 16 Teams mit ihren selbstgebauten Robotern erwartet. Die beiden besten Teams des Tages werden gegen 17:30 feststehen und qualifizieren sich zum Semifinale, welches voraussichtlich am 7.2.2015 in Schkopau stattfindet.

  • Pathfinder, Bertolt-Brecht-Gymnasium Brandenburg
  • Goethes Geister, Goethe Oberschule Berlin
  • LEGO-Leichhardts, Ludwig-Leichhardt-Gymnasium Cottbus
  • MendelBots, Mendel-Grundschule Berlin
  • nahmenlohse kwaliteet, Ellen-Key-Schule Berlin
  • LEGO Youngstars, Wilhelm Busch Schule Brandenburg
  • CaroAces, Gymnasium Carolinum Neustrelitz
  • Archenhold@SAP, Archenhold-Oberschule Berlin
  • Micro Bots, von Saldern Gymnasium Europaschule Brandenburg
  • Robotops, Friedrich-Ludwig-Jahn-Gymnasium Forst / Lausitz
  • ein Stein, Einstein Gymnasium Potsdam
  • SAPerlot's 40, SAP AG
  • Optibots, Friedrich-Ludwig-Jahn-Gymnasium Rathenow
  • Clever Bricks, Frederic-Joliot-Curie-Schule Brandenburg
  • RobotFuture, Käthe-Kollwitz-Gymnasium Berlin
  • Apollo 13, Herder Gymnasium Nordhausen

Jury

  • Eberhard Beck (Professor FB Informatik und Medien)
  • Patrick Tiede (Student TU Berlin)
  • Kevin Scheidemann (Jugendkulturfabrik Brandenburg e.V.)
  • Friedhelm Mündemann (Professor FB Informatik und Medien)
  • Volkmar Bielefeld (Leitender Regierungsschuldirektor a.D.)
  • Rainer Schmidt (Leiter der Ausbildung Heidelberger Druckmaschinen AG)
  • Albrecht Bohne (Direktor Computermuseum Brandenburg)
  • Harald Loose (Professor FB Informatik und Medien)
  • Martin Ahlborg (Alumni FB Informatik und Medien)
  • Jenny Ludwig (Studentin FB Informatik und Medien
  • Lucas Thiem (HANDS on TECHNOLOGY e.V.)
  • Eva Pudewell (Informatiklehrerin i.R.)
  • Lucas Kutz (Jugendkultur- und Familienzentrum „Lindenpark“)
  • Klaus-Dieter Pohl (Landesbeauftragter für Schülerwettbewerbe)
  • Sylvia Fröhlich (Wiss. Mitarbeiterin FB Informatik und Medien)
  • Joachim Hütter (Richter am Oberlandesgericht)
  • Jochen Heinsohn (Professor FB Informatik und Medien)

Ergebnisse

Finale bei YouTube


Es wurden 6 Pokale vergeben:

  • Pokal "Beste Forschungspräsentation" an das Team "Clever Bricks", 2. Platz "CaroAces", 3. Platz "Optibots"
  • Pokal "Bestes Robotdesign" an das Team "CaroAces", 2. Platz "MendelBots", 3. Platz "Goethes Geister"
  • Pokal "Bestes Teamwork" an das Team "MendelBots", 2. Platz "LEGO-Leichhardts", 3. Platz "CaroAces"
  • Pokal "Besondere Ausdauer" an das Team "LEGO Youngstars"
  • Pokal "Bestes Robot-Game" an das Team "CaroAces" (Gewinner der Finalrunden), 2. Platz "Archenhold@SAP", 3. Platz "MendelBots"
  • Sonderpreise der Schiedsrichter (LEGO-Spielaufbauten der aktuellen Aufgabe) an: "SAPerlot's 40" und "Robotops".

Der Pokal „FLL Champion“, den das Team erhält, welches in allen Bewertungskategorien die meisten Punkte sammeln konnte, geht an das Team "CaroAces" aus Neustrelitz, das damit am 7. Februar 2015 in Schkopau zum FLL-Semi-Finale fährt. Auf dem Platz 2., und damit ebenfalls zum nächsten Wettbewerb qualifiziert, ist das Team "Goethes Geister" aus Berlin. Dritter in der Gesamtwertung wurden die "MendelBots".

Punkte: JuryWertung, RobotGame

Fotos (Sylvia Fröhlich, Ronald Zimmermann)

Sponsoring

Sie finden die LEGO League in Brandenburg eine tolle Idee und möchten bspw. mit Ihrem Firmenlogo/Aufsteller am Wettbewerbstag präsent sein:

Informationen für Sponsoren.

Wir bedanken uns für die Unterstützung bei der Ausrichtung des Regionalwettbewerbes 2014 in Brandenburg bei:

  • HANDS on TECHNOLOGY e.V.
  • Institut für interdisziplinäre Forschungund Entwicklung e.V.
  • Institut für Informatik und Medien e.V.
Unterstützer der LEGO League 2014 in Brandenburg

Bachelorarbeit Denis Weil

Freitag, Juni 13, 2014

Architektur und Nutzerschnittstelle zur Missionskontrolle und -Visualisierung für autonome reaktive Roboter in einem einfachen Personal Rapid Transit

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer Applikation zur Missionskontrolle und –visualisierung zur Nutzung im Lehrprojekt „Masdar City“ im Bachelorstudiengang Informatik. Hierzu sind die Anforderungen zu analysieren, bspw. welche Phasen die Kommunikation umfasst, ein gegen Übertragungsfehler und -verluste abgesichertes Protokoll sowie eine Client-Server-Architektur zu konzipieren und umzusetzen. Der Funktionsnachweis soll mit einem Kommunikations-Simulator erbracht werden, der als Textdatei vordefinierte Testfälle abspielt.

Kolloqium: 13.06.2014

Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn, Dipl.-Inform. Ingo Boersch

Download: A1-Poster

Cloud Robotics und autonomes Segelboot auf dem NKIF 2014

Montag, Mai 19, 2014

Vortrag zum autonomen Segelboot auf dem NKIF 2014 Vom 15. bis 17. Mai trafen sich Professoren, Mitarbeiter und Studenten norddeutscher Fachhochschulen zum zwanglosen Austauch über Forschung und Lehre beim Norddeutschen Kolloquium für Informatik an Fachhochschulen (NKIF) an der Hochschule Bremerhaven. Für die FH Brandenburg stellte Maximillian Strehse (Masterstudent 3. Semester Informatik) seine Ergebnisse aus dem Teilprojekt Robocloud im Masterprojekt "KI / Autonomes Segelboot" in Bremerhaven vor.

Teilnehmer aus den Hochschulen:

  • Fachhochschule Köln
  • Fachhochschule Kiel
  • FH Brandenburg
  • FH Dortmund
  • FH Flensburg
  • FH Stralsund
  • HAW Hamburg
  • Hochschule Anhalt
  • Hochschule Bremerhaven
  • Hochschule Emden/Leer
  • Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin
  • Hochschule Fulda
  • Hochschule Ostwestfalen-Lippe
  • Hochschule Wismar
  • HS Bremen
  • Jade Hochschule Wilhelmshaven
  • NORDAKADEMIE Hochschule der Wirtschaft
  • TH Wildau
  • Westfälische Hochschule Gelsenkirchen

Robocloud: prototypische Implementierung einer netzbasierten Robotikanwendung

Fotos vom Kolloquium und der Stadt Bremerhaven 

Programmierter, autonomer Roboter als Abschlussaufgabe in AMS

Montag, April 14, 2014

Ein programmierter, autonomer Roboter als Abschlussaufgabe im Labor für Künstliche Intelligenz - ein Film von Jenny Ludwig.

Die praktische Ausbildung in der Vorlesung "Autonome Mobile Systeme" erfolgt an mobilen Robotern des Typs Pioneer 2 und 3 mit Odometrie, Sonar, Laserscannern, Kompass, Lichtschranken, Greifer und PTZ-Kamera. In der abschließenden Gruppenarbeit (2 Studierende) sind Anwendungsszenarien wie beispielsweise Navigation, Auffinden und Transport eines farblich gekennzeichneten Gegenstands, Dogbot, Catbot mit Hilfe eines mobilen Roboters zu lösen.

Die Vorlesung "Autonome Mobile Systeme" vermittelt Grundlagen aktueller Anwendungen von Servicerobotern, mit Schwerpunkt auf den Methoden der Informatik. Behandelt werden Einsatzmöglichkeiten und Komponenten autonomer mobiler Systeme, Aktoren und Sensoren, Steuerarchitekturen, Bildaufnahme und -verarbeitung durch mobile Systeme, Methoden und Geräte zur Navigation, Handlungs- und Wegplanung, Algorithmen zur Merkmalsbestimmung, Objekterkennung und -verfolgung, Integration von KI- und BV-Algorithmen.

Ziel ist die Fähigkeit, Verfahren und Algorithmen aus den betroffenen Bereichen Bild- und Signalverarbeitung, Mechatronik, Elektronik und Künstliche Intelligenz integriert anzuwenden, zu konstruieren und zu implementieren sowie deren Leistungsfähigkeit abzuschätzen und zu beurteilen.

MASDAR CITY - Personal Rapid Transit (Projekt Künstliche Intelligenz im WS13/14)

Mittwoch, Februar 05, 2014
Einige Kreuzungen sind mit diesen Kugel gesperrt Wir wiederholen das schwierige Projekt "Masdar City" des letzten Jahres, in dem planende Roboter konstruiert und programmiert werden. Einen reaktiven LEGO-Roboter zu bauen ist zwar spannend, aber einen Roboter, der darüberhinaus zunächst einen optimalen Plan erstellen muss, ist etwas anpruchsvoller. Es handelt sich 'nur' um eine Planung in einer deterministischen Welt und auch die Fahrtausführung rechnet nicht mit dynamischen Überraschungen - aber dennoch muss ein passendes Suchverfahren mit wenig Speicher und CPU-Leistung umgesetzt werden. Der damit gefundene optimale Fahrweg ist aber noch kein Aktionsplan und erst noch in Handlungsanweisungen zu übersetzen. Die einfacheren Probleme reichen von der Regelung zum Linienfolgen, Getriebebau, Greiferkonstruktion bis zur Lokalisierung. Wird nur eines der Probleme nicht gelöst, erhält man trotz harter Arbeit einen nicht funktionierenden Roboter - Zeitplanung, Arbeitsteilung und realisitische Einschätzung von Schwierigkeiten werden missionskritisch.

Es folgen die Aufgabe und zwei Fahraufträge. Der zweite Fahrauftrag F23 ist im Finale von den beiden besten Robotern zu fahren und hat die Besonderheit, dass ein Passagier mit dem minimalen Weg von 15 zu holen ist, aber für diesen Weg 60 gleich lange Alternativen existieren - die Agenda einer normalen Breitensuche erzeugt damit eventuell ein Speicherproblem. Eine zweite Besonderheit ist die Erreichbarkeit aller Fahrgäste durch beide Roboter.

Folgende Roboter traten an, verlinkt sind die Projektberichte:
Die Systeme zeigten hervorragende Leistungen im Wettbewerb am 16.01.2014, fast alle funktionierten komplett. Im Finale wurde die zuverlässige Spacepolice knapp vom etwas schnelleren Bussomat überholt. Unten die bis zum Wettbewerb unbekannten Fahraufträge, die Punkteliste und Fotos vom Wettbewerb:
Fotos vom Wettbewerb

Perspektiven von PRTs

Mittelfristig (im nächsten Jahrzehnt) werden erste PRT-Installationen in Städten im Nahverkehr auftauchen, bspw. wenn Strassenbahnen ersetzt werden oder in Fussgängerzonen. Die Firma Ultra Global PRT, die das System in Heathrow betreut, plant die Schnittstellen der Pods zur Fahrstrecke und zum Zentralrechner zu standardisieren und freizugeben, um auf diese Weise einen Wettbewerb von Pod-Herstellern zu starten. Angeboten wird auch einen Simulator, mit dem die ungefähre Anzahl an Pods für die eigene Installation bestimmt werden kann. Das Heathrow-PRT besteht aus 4 km Strecke, 21 Pods und bewegt ca. 1500 Gruppen am Tag.

In Deutschland ist uns keine Installation im öffentlichen Raum bekannt, es sei denn man zählt die fahrerlose U-Bahn in Nürnberg dazu. Aber es gibt sicher einige Systeme in Vergnügungsparks oder Gartenschauen.

Euroaweit tut sich eine Menge, bspw. das CityMobile2-EU-Projekt in einigen Städten. Eine bekannte europäische Firma ist 2getthere aus Holland, die das System in MASDAR-City baut. Eine weitere Firma (Frankreich) ist ROBOSOFT, die im Fort of Simserhof in Bitche (France) ein Transportsystem für Touristen installiert hat.

PRTs werden sich ihre Berechtigung bei hohem Passagier-Durchsatz, in abgeschlossenen Gebieten oder bei Kurzstrecken erarbeiten. Wenn Sie weitere Beispiele in Deutschland finden, wäre das auch für uns interessant, Mail siehe Kontakt. 

Bachelorarbeit von Jakob Hasse

Freitag, Oktober 18, 2013

Improving Local Navigation by Application of Scan Matching Techniques in Mobile Robotics

Ziel der Arbeit ist die Untersuchung verschiedener Registrierungsalgorithmen in Bezug auf die Navigation eines mobilen Roboters vom Typ KUKA. Hierzu sind geeignete Testszenarien zu definieren sowie Versuche zu planen. Anhand selbst gewählter Kriterien sind die Algorithmen zu bewerten und ein begründeter Umsetzungsvorschlag abzugeben. Der Roboter kann simuliert werden. Es werden die Auswirkungen von Scan-Matching-Techniken auf die lokale Navigation eines KUKA omniRob untersucht. Eine Verbesserung der Navigation soll vor allem vor und in vom Roboter befahrenen engen Bereichen angestrebt werden. Bisher korrigierte der Roboter seine Position aufgrund fehlender Genauigkeit sehr häufig vor engen Stellen. Weiterhin soll eine Änderung an der Navigationskomponente in Situationen nach angewandtem Scan-Matching für eine optimierte Fahrt sorgen. Da der reale omniRob noch nicht mit allen Implementierungen verfügbar ist, wird durchgehend in einer Simulation gearbeitet.

Kolloqium: 18.10.2013

Betreuer: Dipl.-Inform. Ingo Boersch, Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn • Fachhochschule Brandenburg • Dipl.-Math. Christian Rink M. Sc., Dipl.-Math. techn. Daniel Seth • Institut für Robotik und Mechatronik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt

Download: A1-Poster, Abschlussarbeit

LV Autonome Mobile Systeme: NAO presentation

Freitag, Oktober 11, 2013

Fotos

Die LV Autonome Mobile Systeme behandelt Verfahren, Architekturen und Komponenten von Servicerobotern am Beispiel der Pioneer-Roboter mit Laserscannern und Kamera mit dem Anwendungsszenario Autonomes Fahren. Als Ergänzung um das Anwendungsfeld humanoide Roboter stellt uns Andréa Mestre von Aldebaran Robotics am 11.10.2013 die NAO-Roboter vor.

Projekttage des von-Saldern-Gymnasiums im KI-Labor

Donnerstag, September 12, 2013

Folie aus der Einführungspräsentation 19 Schüler und Schülerinnen des von-Saldern-Gymnasiums haben erfolgreich an den Projekttagen „C und LEGO“ im Bereich „Intelligente Systeme“ des Fachbereiches Informatik und Medien vom 09.09.2013 bis 12.09.2013 teilgenommen. Das beste Team erreichte 95 Punkte. Welche Aufgaben gelöst werden, entscheiden die Schüler selbst.

Inhalt:

  • Entwurf und Konstruktion eines autonomen Systems mit dem AKSEN-Board
  • Programmierung reaktiver Systeme in C
  • Kennenlernen von Sensorik und Aktorik kleiner Roboter
  • Vorstellung der Lösungen

Dauer: 15 h

Fotos vom Wettbewerb:
Fotos vom Wettbewerb

Diplomarbeit von Gregor Landmann

Montag, März 25, 2013

Kameragestützte Feinpositionierung eines Quadrokopters

Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Erweiterung der Steuerung eines Quadrokopters vom Typ MikroKopter2. Mit Hilfe einer am MikroKopter montierten Kamera soll es ermöglicht werden Objekte autonom zu finden und eine Position über diesen einzunehmen. Zuvor soll eine GPS-gestützte Grobpositionierung des MikroKopters in der Nähe des gesuchten Objektes erfolgen.

Die Aufgabenstellung gliedert sich in zwei Teile. Im ersten Teil soll zunächst eine Analyse der bestehenden Zielplattform erfolgen. Es soll herausgearbeitet werden, aus welchen Komponenten der MikroKopter besteht und wie diese zusammenarbeiten. Besondere Aufmerksamkeit soll der Hierarchie der verschiedenen Steuerquellen, wie z. B. Fernsteuerung, GPS und der Kontrolle über die Datenschnittstelle, gewidmet werden. Der zweite Teil umfasst die Konzeption und praktische Umsetzung der erweiterten Steuerung. Dies beinhaltet die GPS-gestützte Grobpositionierung des MikroKopters sowie die Objektfindung und Verfolgung mit bildverarbeitenden Verfahren.

Kolloquium: 25.03.2013

Betreuer: Prof. Dr. sc. techn. Harald Loose, Dipl.-Inform. Ingo Boersch

Download: A1-Poster, Diplomarbeit

MASDAR CITY - Personal Rapid Transit (Projekt Künstliche Intelligenz im WS12/13)

Dienstag, Februar 19, 2013

 Fahrauftrag und KodierungPRT - Personal Rapid Transit

Ein PRT-System ist eine Flotte kleiner Fahrzeuge, die jeweils eine oder wenige Personen ohne Zwischenhalt zu individuellen Zielen transportieren. Das derzeit größte geplante PRT-Netz mit 30.000 3000 Fahrzeugen entsteht in Masdar City, einer am Reißbrett entworfenen Stadt in der Wüste der Vereinigten Arabischen Emirate. In Masdar City sollen 50.000 Menschen CO2- und energieneutral leben und arbeiten. Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren wird es dort nicht geben. Eine erste Testinstallation eines PRT-Netzes der Firma 2getthere (Niederlande) mit 10 Fahrzeugen, zwei Personen- und drei Frachtstationen ist seit August 2011 in Masdar City in Betrieb.

Probleme im PRT-Netz entstehen bei Überlastung (globaler Stau) oder durch liegenbleibende Fahrzeuge. Der damit verbundene Verlust befahrbarer Strecken erfordert ein Neuplanen von Fahrtrouten. Und hier kommen Sie ins Spiel.

Aufgabe

Ihr Roboter erhält den Auftrag, eine oder mehrere Personen abzuholen und zum Ziel zu bringen. Das Streckennetz ist ein einfaches Gitter, in dem es allerdings zu Störungen und damit unbefahrbaren Kreuzungen kommen kann. Die gute Nachricht ist, das Sie über globales Wissen verfügen und die aktuelle Karte der befahrbaren Wege dem Roboter kurz vor dem Start zur Verfügung gestellt wird.

Es ist eine der schwierigsten Aufgaben der letzten Jahre in diesem Projekt, da zusätzlich zur Roboterkonstruktion und -programmierung auch die Breitensuche eines optimalen Pfades zwar nach Lehrbuch aber mit vielen Detailproblemen zu lösen ist. Diesmal existiert keine Minimallösung (eingängig, wiederholbar, einfach zu bauen [BHL98]) - entweder ALLE Komponenten erfüllen ihre Aufgabe oder das System scheitert. Der Umfang der zu lösenden Teilprobleme erfordert eine klare Arbeitsteilung im Projekt, 10 Studenten in vier Teams nahmen teil.

Folgende Roboter traten an, verlinkt sind die Projektberichte:

Die Systeme zeigten hervorragende Leistungen im Wettbewerb am 17.01.2013, alle funktionierten. Die Wege wurden korrekt geplant, nur die Zeitbegrenzung von zwei Minuten führte zu einigen nicht transportierten Passagieren und Lebenspunkte gingen verloren. Das Finale gewann Crawling Hornet vor V4P8S: Punkte.pdf 

Fotos vom Wettbewerb: Fotos vom Wettbewerb

[BHL98] Boersch I., Heinsohn, J; Loose, H.: AMS in der Lehre. In: Dritter Brandenburger Workshop Mechatronik. Brandenburg, 1998

Autonomes Segelboot - Letzter Wassertermin im goldenen Oktober

Montag, Oktober 22, 2012

Letzter Wassertermin 2012 - das Boot wird zum Wasser getragen. Am Mittwoch, den 17.10.2012, konnte die Projektgruppe 'Autonomes Segelboot' des Master-Studienganges Informatik dank mildem Wetter einen letzten Wassertermin im laufenden Jahr durchführen. Die Gelegenheit wurde dankbar angenommen, um die Neuzugänge des 1. Semesters in die Praxis des Projektes einzuführen.

Das Segelboot führte ein Reihe von Testläufen durch, während derer die neuen Projektmitglieder selbst Steuerung und Planung übernehmen konnten. Es wurde klar, dass das Projekt noch viele Aufgaben bereithält.

Bachelorarbeit von Sebastian Ali Nasrollahkhan Shahrestanaki

Freitag, August 24, 2012

Modellierung und Simulation eines autonomen Segelbootes

Ziel der Arbeit ist es, ein Bewegungsmodell zu entwickeln, welches die Bewegungen eines Segelbootes im Wasser abbildet, und dieses zu simulieren. Augenmerk bei der Modellierung liegt auf der Darstellung physikalischer Zusammenhänge, die am Segelboot zum Tragen kommen. Sowohl Bereiche der Mechanik als auch der Strömungsdynamik müssen in Betracht gezogen werden.

Neben dem Modell soll ein Simulationsprogramm entstehen, mit dessen Hillfe Anwendungsfälle am Computer getestet werden können.

Kolloquium: 24.08.2012

Betreuer: Dipl.-Inform. Ingo Boersch, Prof. Dr. Jochen Heinsohn

Download: A1-Poster

Sailing: Robot vs. human

Dienstag, August 14, 2012
Bekanntmachung Mission Agent Sairo (ein Programm zur Steuerung des autonomen Segelbootes) tritt gegen Jochen Heinsohn in einem Up-and-down-Kurs auf dem Beetzsee an. Die Navigationsaufgabe entspricht einer Einzelaufgabe beim WRSC und besteht aus dem Überqueren einer 3m-breiten Startlinie, Fahrt gegen den Wind um eine Boje gegen die Uhrzeigerrichtung und Rückkehr über die Startlinie

Mission

The objective of the navigation contest is to evaluate a boat’s ability to accurately navigate a short upwind‐downwind course, all without manual between two red marks sailing windward to a mark in approximately 20‐60 m distance. After rounding the mark on port, the boat shall sail between the red marks again.
[Sailing instructions, World Robotic Sailing Championship / International Robotic Sailing Conference 2011, Universität zu Lübeck, online]

Regeln

  • 20‐60m langer Kurs mit einer Wende
  • Abwechselnd drei Versuche, die beste Runde zählt
  • Koordinaten der Bojen sind erst kurz vorher bekannt
  • Zeitmessung beginnt bei Linienüberquerung
  • Keine Punkte in der Runde bei: Bojenberührung,manuellem Eingriff bei Sairo
  • Start gegen den Wind

Ergebnisse

Fotos

Results
Table: Winner at 14.08.2012 is human

waypoints of the agent
Fig: Waypoints of the agent

Screenshot mission control station
Fig: Screenshot mission control station

Bachelorarbeit von Martin Brunnemann

Dienstag, Juni 19, 2012

Programmierung eines patrouillierenden Roboters unter Verwendung von ARIA, ARNL und MobileEyes zur Selbstlokalisierung, dynamischen Pfadplanung und Missionskontrolle

Ziel ist die Konzeption und Umsetzung einer zuverlässigen Patroullienmission eines autonomen Pioneer-Roboters. Die Definition und Kontrolle der Mission soll über ein geeignetes Userinterface erfolgen sowie der Verlauf visualisiert werden. Perspektivisch soll die Lösung nicht ans Informatikgebäude gebunden, sondern über eine definierte Schrittfolge bspw. auch im Audimax einsetzbar sein.

Die besondere Schwierigkeit besteht in der Anforderung einer hohen Zuverlässigkeit bei der Missionsausführung und der Gewährleistung der Personensicherheit im Aktionsbereich des Systems. Die geforderten Eigenschaften sind beim Entwurf zu berücksichtigen und geeignet nachzuweisen. Vorhandene Frameworks zur Pfadplanung, Fahrtausführung und Lokalisierung wie ARNL, ARIA und Mapper3 sollen verwendet werden.

Kolloquium: 19.06.2012

Betreuer: Dipl.-Inform. Ingo Boersch, Prof. Dr. Jochen Heinsohn

Download: A1-Poster

Erste autonome Motorfahrt des Segelroboters

Mittwoch, April 18, 2012

Ende April scheint der Segelroboter mit der neuen Architektur bereit für die erste Mission: autonome Fahrt zu einem Zielpunkt - ohne Segel mit Motor. Ideale Bedingungen bot hierzu das Gelände des Märkischen Seglervereins Brandenburg nahe der Regattastrecke, bspw. ein Ruderboot und Steg. Wetterbedingungen: leicht bewölkt, trocken, 16°C, Windstärke 0-1.

Masterstudenten beim Aufbau des Segelroboters

Mehr Fotos

Folgendes sollte getestet werden:

1. Handlebarkeit:

  • Transport Boot und Team
  • Inbetriebnahme am Wasser (Mast, BootsPC starten, GPS-Tracker aktivieren, Boot schließen)

2. Generelle Anforderungen:

  • Schwimmfähigkeit
  • Wasserdichtigkeit
  • Schlagseite

3. Funktionalität Fernsteuerung:

  • Steuerbarkeit der Aktorik
  • Boot damit navigierbar?
  • Reichweite

4. Funktionalität WLAN:

  • Ad-Hoc-Verbindung realisierbar
  • Reichweite

5. Programm manueller Modus (Fernbedienung + VNC):

  • Sensorwerte anzeigen: Kompass, GPS
  • Werte plausibel?
  • Aktoren tatsächlich ohne Funktion?

6. Programm autonomer Modus:

  • Steuerbarkeit der Aktorik durch BPC
  • Umschalten zwischen den Modi

7. Missionen

  • Mission definieren, übertragen und starten
  • Anfahrt GPS-Punkt (geradeaus, verschiedene Längen) + Halten der Position
  • mit An- und Abschalten des Motors
  • Fahrt Quadrat/Rechteck/Dreieck aus GPS-Punkten
  • Fahrt zu einem Polygon aus GPS-Punkten

8. Laufzeiten der Akkus protokollieren: Boot, Bootsrechner, Ufer-PC

Beim Meilenstein ergab sich eine lange Liste von neuen Aufgaben und insbesondere war der Motor durch den BootsPC nicht mit einer ausreichenden Geschwindigkeit ansteuerbar, so dass der Missionskern des Meilensteins nicht voll erreicht wurde. In zwei Wochen auf ein Neues.

Projekt Autonome Mobile Systeme im WS 2011/12

Donnerstag, Januar 26, 2012
Kvaerner Verfahren 2.0 - KI-Projekt im WS 11/12
Die 4 Roboter des Projektes Der ambitionierte, aber fehlgeschlagene Versuch der 'Zicke' im letzten Projekt mit einer direkten Fahrt durchs Labyrinth den Sieg zu erringen, inspirierte zwei Teams zu ähnlichen Konzepten: Roboter Thunder mit Hecklenkung und Abstandssensorik zum Wandfolgen, sowie Flying Knipser mit Odometern und aktiver Lokalisierung. Beides sehr vielversprechend und eine starke Konkurrenz zu den beiden Linienfolgern FOOK und Scared Lizard. Diese hatten allerdings eine 'geheime' Strategie in der Hinterhand, die bei zu schnellen Gegnern einen destruction-Modus vorsah, der eine der Spielregeln ausnutzte.

Somit herrschte eine erfreuliche Vielfalt von Lösungsansätzen, die einen unvorhersagbaren Wettbewerb am 12. Januar hervorbrachte. Das Finale gewann Scared Lizard mit einer zuverlässigen Leistung vor Flying Knipser, der als Favorit ins Rennen ging, aber ungeklärt abbog. Hier die Aufgabe.

Es wurden 4 Roboter gebaut, Reihenfolge wie rechts im Bild:
  • Thunder von Sebastian Gräbitz, Dennis Schmidt
  • FOOK (Flaming Octo-Optokoppler) von Josef Mögelin, Mathias Seetge
  • Flying Knipser von Christian Heile, Sebastian Ali Nasrollahkan Shahrestanaki
  • Scared Lizard von Benjamin Hoffmann, Daniel Schmidt
Die Projektpräsentation zur Informania wurde pragmatisch auf Unterhaltung ausgerichtet, rückte die Roboter und den Wettbewerb in den Mittelpunkt und wurde von den Kommilitonen auf den ersten Platz gewählt. Einen wesentlichen Anteil hatten dabei sicher die Kurzfilme (113 MB).

Dafür Fotos vom Wettbewerb (Fotograf Ronald Zimmermann).
Die Studenten des AMS-Projektes gewinnen die Informania 2012

Einladung zum Lehrer-Workshop

Dienstag, August 23, 2011

Lehrer-Workshop "Mindstorms NXT und FIRST LEGO League" am 6. September 2011

Die Fachhochschule Brandenburg bietet in Kooperation mit LPE Technische Medien GmbH am 6. September 2011 einen Workshop für Lehrer und Coaches an. Als Teilnehmer erhalten Sie eine Einführung in das LEGO Mindstorms NXT-System und den Roboterwettbewerb FIRST LEGO League.

Anhand praktischer Übungen aus FIRST LEGO League-Wettbewerben der vergangenen Jahre können Sie Erfahrung in der Programmierung und Konstruktion von Lego Mindstorms NXT-Robotern sammeln und sich in Kleingruppenarbeit über Lösungsansätze untereinander austauschen. Detaillierte Informationen zur Wettbewerbsphilosophie und -organisation bzw. zur Teilnahme an der FIRST LEGO League leiten eine Diskussionsrunde ein, in der Best Practice Ansätze besprochen und diskutiert werden.

Die Veranstaltung richtet sich an Lehrerinnen und Lehrer / AG-Leiter aller Schularten, die entweder schon mal als Coach bei der FIRST LEGO League dabei waren oder mit dem Gedanken spielen in der Wettbewerbssaison 2011 erstmals mit einem Schülerteam vertreten zu sein.

Eigene Laptops und NXT-Roboter können mitgebracht werden, aber es stehen auch genügend zur Verfügung.

Anmeldung

Zur Teilnahme melden Sie sich bitte mit folgenden Informationen bis zum 2. September 2011 formlos bei Ingo Boersch (boersch(at)fh-brandenburg.de) an:

  • Name, Vorname:
  • Schule/Institution:
  • Position:
  • NXT-Vorkenntnisse vorhanden?:
  • FLL-Vorkenntnisse vorhanden?:
  • Email:

Geplanter Ablauf

Dauer: 14:00 - 17:00 Uhr, Ort: FH Brandenburg, Informatikzentrum

13:45 – 14:00 Ankunft und Registrierung (mit Kaffee)
14:00 – 14:15 Begrüßung und kurze, Produkt-orientierte Einführung in LEGO Mindstorms NXT, ggf. fokusiert auf Neuigkeiten, falls alle Teilnehmer das NXT-System schon kennen
14:15 – 14:30 Einführung in die First Lego League und Besprechung einzelner Aufgaben aus vergangenen Jahren
14:30 – 15:30 Bauen und Programmieren in 2-3er Gruppen zur Lösung einzelner Aufgaben und zum Austausch von Bau- und Programmier-Tipps
15:30 – 15:45 Pause
15:45 - 16:15 Vorstellung einzelner Lösungen aus der Gruppenarbeit
16:15 - 17:00 Kurze Statements und anschließende offene Diskussion zum FLL-Teambuilding und Best-Practice

Projektwoche Autonome Mobile Systeme vSG

Dienstag, Juni 28, 2011

An fünf Tagen vom 20. bis 24. Juni 2011 bauten 21 Schülerinnen und Schüler des Leistungskurses Informatik der 11. und 12. Klassen des von-Saldern-Gymnasiums im KI-Labor autonome Roboter. Die Woche endete mit dem Abschlusswettbewerb am Freitag, 24. Juni, 13 Uhr im KI-Labor (Raum 130 im Informatikzentrum).

Thema: Das Kværner-Verfahren

Download: Plakat 

Die Roboter basieren auf dem AKSEN-Board und müssen zum Lösen der Aufgabe ein robustes Getriebe, Sensoren zum Erkennen des Startsignals und der Linien und Kreuzungen aufweisen. Problematisch war diesmal die hohe Anzahl gering untersetzter Getriebe und die damit verbundenen Probleme mit nicht vollständig geladenen Akkus und schwer zu kontrollierenden Regelschleifen. Auch war der Platz (und die Luft) etwas knapp, dank der neuen Klimanalage, die bald in Betrieb geht. Folgende Roboter traten an:

  • Troll
  • Das Fahrrad
  • Alcoopterix 4.0
  • Aligator13
  • Kirbey
  • Triple X
  • Bernd

Natürlich ging am Wettbewerbstag Einiges schief, Roboter gaben vorm Wettbewerb ihren Geist und die Konstrukteure die Hoffnung auf. Im Einzelwettbewerb löste sich die Spannung, als die Teams gegenseitig ihre Systeme präsentierten, und dabei feststellten, dass von sieben Systemen nur drei den Wegpunkt A erreichen. Im Konkurrenzkampf setzen sich Kirbey und Das Fahrrad durch, wobei Kirbey zweimal sicher die volle Punktzahl erreicht. Das Finale gewinnt Kirbey.

Ergebnisse: Punkte (pdf)  und Fotos von R. Zimmermann

Diplomarbeit von Robert Müller

Montag, März 14, 2011

Konzeption eines autonomen Segelboots und Realisierung eines Reaktions-Prototyps

Ziel der Arbeit ist der Entwurf eines autonomen Segelbootes und die Erstellung eines ersten Reaktionsprotypen. Die besondere Schwierigkeit des Themas liegt in der Vielzahl zu treffender missionskritischer Einzelentscheidungen, die ein Verständnis des Gesamtsystems als autonomer Roboter voraussetzt.

Eine Anforderungsanalyse soll zeigen, welche Komponenten für ein autonomes Agieren eines Segelboots notwendig sind und wie sie in das Gesamtsystem eingegliedert werden. Dabei ist eine sorgfältige Auswahl der Komponenten zu treffen, wobei besonderes Augenmerk auf Kriterien wie zum Beispiel Platzbedarf, Gewicht oder Stromverbrauch gelegt wird, da in diesen Bereichen Beschränkungen mit der Verwendung eines Segelboots einher gehen. Nachfolgend muss jede Komponente einzeln auf ihre Funktionalität getestet werden. Bei den der Sensorik oder Aktorik angehörenden Bauteilen muss sichergestellt sein, dass über eine Schnittstelle auf die zur Verfügung gestellten Messwerte zugegriffen bzw. Steuerbefehle an sie übergeben werden können. Anschließend sollen alle Komponenten in geeigneter Form miteinander verbunden und im Segelboot untergebracht werden, wobei auf Wechselwirkungen zu achten ist, welche die Komponenten in ihrer Funktion einschränken könnten.

Wichtig ist außerdem die Realisierung einer hardwarebasierten Fallback-Möglichkeit, sodass im Notfall eingegriffen werden kann und von autonomer zu manueller Steuerung gewechselt werden kann. Schließlich soll es ein zentral im Hauptcontroller ausgeführtes Programm ermöglichen, alle von den Sensoren gelieferten Messwerte abzufragen und auszugeben, Steuerbefehle an die Aktoren zu senden und auf eventuelle Eingaben eines Benutzers zu reagieren.

Kolloquium: 11.03.2011

Betreuer: Prof. Dr. Jochen Heinsohn, Dipl.-Inform. Ingo Boersch

Download: A1-Poster, Diplomarbeit  

Stapellauf des autonomen Segelbootes

Dienstag, März 01, 2011

Am ersten März haben wir einen ersten Stapellauf des autonomen Segelboots unternommen. Die Suche nach einer geeigneten Uferstelle war schwierig, da die Wasserflächen ohne Strömung noch ein vereistes Ufer aufwiesen. Wir fanden am Jungfernsteig in Brandenburg einen Ort mit geringer Strömung, einem gut zugänglichen Steg und diversen Auffangmöglichkeiten für ein flüchtendes Boot.

Mehr Fotos

Folgendes sollte getestet werden:

1. Handlebarkeit:

  1. Transport
  2. Inbetriebnahme am Wasser (Segelaufbau, Elektronikeinbau, etc.)

2. Generelle Anforderungen:

  1. Schwimmfähigkeit
  2. Wasserdichtigkeit
  3. Schlagseite

3. Funktionalität Fernsteuerung:

  1. Steuerbarkeit der Aktorik
  2. Boot damit navigierbar?
  3. Reichweite

4. Funktionalität WLAN:

  1. Ad-Hoc-Verbindung realisierbar
  2. Reichweite

5. Programm manueller Modus:

  1. Sensorwerte anzeigen
  2. Werte plausibel
  3. Aktoren tatsächlich ohne Funktion?

6. Programm autonomer Modus:

  1. Steuerbarkeit der Aktorik
  2. Umschalten zwischen den Modi

Packliste:

  • Akkus (Ersatz für Boot und Fernbedienung)
  • Fernbedienung
  • Beide Deckel
  • Werkzeug
  • Echolot und Funkmodul? 2.Kompass?
  • Seil, Kamera, Angel, Auftriebskörper zur Markierung beim Versinken
  • Ersatzteile?

Wir waren auf alles vorbereitet, sogar eine Befestigungsleine zum Zurückholen war dabei. Transport und Inbetriebnahme erfolgten problemlos, der Fernsteuerungstest an Land war erfolgreich. Das Boot konnte einfach zu Wasser gelassen werden und wurde sofort von Wind (stromab) und Strömung erfasst. Zwei Probleme entstanden: zum Einen funktionierte der Flautenschieber nicht - das Boot war also nur zu segeln, andererseits hing das Boot durch Wind und Strom fest in der Leine. Mit der Leine holten wir das Boot wieder ein. Der Nachweis der Steuerbarkeit bleibt also noch offen.

Fazit: alle Punkte erfolgreich, nur 3.2. noch offen

Tester: R. Müller, J. Heinsohn, I. Boersch

Projekt Autonome Mobile Systeme im WS2010/2011

Donnerstag, Januar 20, 2011
Kvaerner Verfahren - KI-Projekt im WS 10/11
Studenten bauen bessere Roboter als Schüler, oder?
Nachdem die Schüler des Saldern vor einigen Wochen erfolgreich Roboter für die Aufgabe Kvaerner-Verfahren gebaut haben, wurde die Aufgabe gesteigert und an Studenten gestellt. Die zusätzliche Schwierigkeit war das Fehlen von Orientierungslinien auf dem Testareal. Es zeigte sich in einer Vielzahl von Lösungsansätzen, dass das Wissen zu Programmierung und Navigation aus dem Studium durchaus hilfreich ist. Hier die Aufgabe.
Es wurden 4.5 Roboter gebaut:

Die Punkteliste zeigt den knappen Sieg des Stanglnator. Eine kurze Präsentation (12 Minuten) zu den 4 Robotern senden wir als Grußwort an die HAW Hamburg zum dortigen Roboterwettbewerb:

Fotos vom Wettbewerb (Fotograf Ronald Zimmermann).

Schülerpraktikum Autonome Segelboote

Dienstag, Oktober 12, 2010

Recherche und Poster zum Thema "Autonome Segelboote"

Praktikumsarbeit (Gymnasium) von Sergej Heinz und Benjamin Aschhoff

Download: A1-Poster 

Bachelorarbeit von Peter Hirschfeld

Dienstag, September 28, 2010

Aufbau der Informationsverarbeitung und Evaluierung eines neuartigen Sensorsystems zur Positionsbestimmung von kontinuierlich und quasi-kontinuierlich gearteten Roboterkinematiken

Ziel der Arbeit ist eine Applikationsentwicklung für ein verteiltes Sensorsystem.

Hierzu ist Kommunikation zwischen Mikrocontroller und Sensoren über I2C und zum PC über CAN-Bus zu entwerfen und umzusetzen. Weiterhin soll eine Vorverarbeitung der Messwerte im Mikrocontroller (Nullpunktabgleich) sowie auf dem PC zur Positionsberechnung entwickelt werden. Die Funktion des Systems soll durch geeignete Tests nachgewiesen werden.

Kolloquium: 28.09.2010

Betreuer: Dipl.-Inform. Ingo Boersch, Dipl.-Ing. Roland Behrens (Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF)

Download: A1-Poster 

Projektwoche Autonome Mobile Systeme vSG

Freitag, September 03, 2010

An fünf Tagen vom 13. bis zum 17. September 2010 bauten 13 Schüler des Leistungskurses Informatik der 13. Klassen des von-Saldern-Gymnasiums im KI-Labor autonome Roboter. Die Woche endete mit dem Abschlusswettbewerb am Freitag, 17. September, 13 Uhr im KI-Labor (Raum 130 im Informatikzentrum).

Thema: Das Kværner-Verfahren

Download: Plakat 

Die Roboter basieren auf dem AKSEN-Board und müssen zum Lösen der Aufgabe ein robustes Getriebe, Sensoren zum Erkennen des Startsignals, der Linien und Kreuzungen aufweisen. Das auch die strukturierte Programmierung eine wesentliche Rolle spielt, war sicher eine Erkenntnis der Woche. Folgende Roboter traten an:

  • Alpha-Bot
  • Predator 13
  • Robozicke
  • Optimus Prime
  • PaMaMa

Im Wettbewerb hatte der Favorit Optimus Prime Probleme beim Linienfolgen und konnte die hervorragende Leistung der vorangegangenen Tage nicht stabil wiederholen. Auch Robozicke wollte mit dem Kopf durch die Wand, obwohl sie im Vorfeld schon das Labyrinth gemeistert hat. Predator 13 fuhr besser als erwartet, die Spitze übernahmen in den Vorrunden PaMAMa und Alpha-Bot mit zuverlässigen Fahrten und Kollisionen. Im Finale erreichte Alpha-Bot den Punkt C um wenige Sekunden früher und wurde so von PaMAMa nur wenig getroffen. Alpha-Bot erreichte und blockierte somit Punkt D (Beweisfoto).

Ergebnisse: Punkte (pdf)  und Fotos von R. Zimmermann

Entertainment Robots - KI-Projekt im WS 09/10

Samstag, Juli 31, 2010
Entertainment Robots - KI-Projekt im WS 09/10
Mister Plüsch Vorgabe war diesmal keine konkrete Aufgabe, sondern nur das Thema "Entertainment Robots". Entwerfen, konstruieren und programmieren Sie einen Roboter, der Menschen angenehm die Zeit vertreibt - bspw. mit Bewegen, Reagieren, Sinne reizen, ÜBERRRASCHEN oder Lernen. Inspiration war unsere Sammlung von Kurzfilmen kurioser Roboter. Umgesetzt wurden folgende Ideen:

Mister Plüsch

  • Studenten: Andre Morgenthal, Marcel Geßner, Stephan Lapoehn
  • Mr. Plüsch ist ein behaviorbasierter autonomer, mobiler Roboter, der durch sein herziges Aussehen (hiefür wurde einem Plüsch-Schneemann das Fell über die Ohren gezogen) und kecke Ohrenbewegungen eine Tierähnlichkiet hervorruft. Werden die Ohren von roten Laserpointern getroffen, so drehen sie sich weg und der Roboter versucht zu fliehen. Dabei achtet er auf Hindernisse und rollt mit den Augen. Die ambitionierten Ideen warfen in der knappen Zeit nicht komplett umzusetzen.
  • Projektdokumentation

Trash Box Robot

Trash Box Robot
  • Studenten: Peter Hirschfeld, Sebastian Schmidt, Thomas Tröllmich
  • TBR beruht auf der einfachen Idee: "Einen R2D2 gibt es noch nicht, also bauen wir einen". Der TBR verfügt über Hindernisvermeidung mit IR-Reflektion und Sonarsensor, eine Kamera zur Rot- und Gründetektion, einen LiIon-Akku, modifizierte Servomotoren, ein Speakerboard mit Verstärker, einen beweglichen Deckel (Öffnen und 360°-Drehen mit Schleifkontakten!), LED-Zeilen zur Stimmungsanzeige - alles wie bei den anderen Robotern gesteuert durch das AKSEN-Board. Umgesetzt wurde eine behaviorbasierte Architektur mit esaklierenden Stimmungen und Original-Starwars-Sounds. Zusammen mit dem nächsten Roboter war er der Star bei der öffentlichen Präsentation.
  • Projektdokumentation

Magic Cube Hacker

Film CubeHacker und Trash Box Robot
  • Studenten: Felix Schwarz, Maik-Peter Jacob, Marcel Haase
  • Ein Roboter, der selbständig einen verwürfelten Zauberwürfel (Rubik's Cube) erkennt und löst, hat drei Probleme: die Mechanik zum Kippen und Drehen, die Bildverarbeitung zum Erkennen der Lage der Würfelsegmente und nicht zuletzt die Suche im Lösungsraum oder wenigstens einen Lösungsalgorithmus. Nun diese Projektarbeit konnte alle Probleme lösen. Die Lösungszeit beträgt ca. 45 Min, die Zuverlässigkeit hängt etwas vom Umgebungslicht ab - aber es funktioniert.
  • Projektdokumentation

Projektabschluss

Projektabschluss war die Präsentation der Roboter bei der Informania in Brandenburg (Artikel Lokalzeitung) und in der Buchhandlung Lehmanns in Hamburg (Fotos), traditionell mit den anderen AKSEN-Labs der HAW Hamburg und der FH Dortmund.

Hier einige Filme aus Hamburg: Ein kompletter Lauf des Zauberwürfel-Lösers im Zeitraffer bei Youtube:

Schülerpraktikum - Poster zu Robotik in Pflege und Rehabilitation

Donnerstag, Januar 28, 2010

Recherche und Poster zum Thema "Robotik in Pflege und Rehabilitation"

Praktikumsarbeit (Gymnasium) von Aleksej Manaev und Mykhaylo Levental

Download: A1-Poster 

Projekttage Saldern - 2010

Dienstag, Januar 26, 2010

Der Leistungskurs Informatik (12. Klasse, 17 Schüler) führte am 25. und 26. Januar 2010 ein zweitägiges Projekt im KI-Labor durch.

Ablauf erster Tag:

  • Begrüßung durch Prodekan Prof. Dr.-Ing. J. Heinsohn
  • notwendige Konzepte in ANSI-C (A. Ripperger)
  • AKSEN-Einführung (I. Boersch)

Ablauf zweiter Tag:

  • Praktikum AKSEN
  • Arbeit an den Aufgaben.pdf, Ziel 15 Punkte!

Beispiel:

  • Aufgabe 6 (Lichtschalter) 7 Punkte + Aufgabe 14 (Helligkeitslauflicht) 8 Punkte oder
  • Aufgabe 30 (Fernsteuerung) 17 Punkte
  • Empfehlung zwei einfache Aufgaben

Eine Aufgabe ist gelöst und wird abgenommen, wenn:

  • Funktion: funktioniert?, funktioniert immer?
  • Einfachheit: überflüssiger Code?, geht es einfacher?
  • Verständlichkeit: strukturiert?, kommentiert?

Ob die Punkte erreicht wurden, ist hier zu sehen.

Ein paar Fotos

Projektstudium 2009 - Thema "C und LEGO"

Donnerstag, Dezember 03, 2009

KI-Projekt im WS 08/09 - RoboCup-FH 2009

Montag, März 09, 2009
KI-Projekt im WS 08/09 - RoboCup-FH 2009
Studenten, Roboter und Betreuer

Aufgabenstellung

Nun die Aufgabe klingt einfach: Gewinnen Sie den Wanderpokal zurück, den die FH Brandenburg vor einigen Jahren für den Fussball-Wettbewerb zwischen den KI-und-Robotikprojekten der FH Hannover, HAW Hamburg und FH Dormund gestiftet hat. Kann das klappen? -

5 Gründe für Zuversicht (was gibt es nur an der FHB):

  • 4 Damen im Projekt
  • Kompass-Sensoren, Li-Akkus (beides aber nicht eingesetzt)
  • Kamera zur Ballerkennung mit hoher Reichweite
  • neue Routine zur Torerkennung mit hoher Reichweite
  • PEARLBOND 103 (inzwischen auch in Hamburg)

Teilnehmer

Panzobo (BRB), Nr. 7 (BRB), Cederic (DO), Horst (DO), Failbott (HH), Hamster (HH), Pinky (H), Karl-Heinz (BRB), Brain (H), Corny V2 (DO), Orange Bug (DO), Chuckbotter (HH), Randale-Bot (HH), Demo-Bot (HH)

Ergebnis

Es war ein entspannter Wettbewerb, natürlich mit viel Emotion bei Toren und Eigentoren (Karl-Heinz), Getriebeschäden (Panzobot), unsichtbaren Bällen (Nr. 7). Zeitweise bestanden gute Chancen, als bspw. Karl-Heinz wiederholt den Ball erkämpfte und schnurstracks aufs gegnerische Tor sprintete - oder was er dafür hielt, denn es war eine Speigelung an der Bande. Panzobot konnte trotz Kamera den Ball nicht erkennen, es erging ihm hier nicht besser als Nr. 7, der ebenfalls kurz vorm Ball auf Ausweichkurs ging. Das Finale ziwschen zwei Hamburgern gewann Hamster gegen Failbott mit 3:2.

Beobachtungen und Lehren

Karl-Heinz startet
  • nur ein Roboter benutzte einen Ballkäfig, Kicker wurden aus Spulen (+ 4 9V-Blocks), LEGO-Zahnstangen als Schusszunge oder Hebeschaufel realisiert, Dribbler wurden keine gesehe
  • Hamburger nutzen durchgängig die qfix-Plattform mit neuen Getriebemotoren, allerdings wird gewechselt, da zuviel Verschleiß - Dortmund schlägt hier den Motor RB35 vor
  • 12V-Motoren, die bei zu hoher Leistung die Motortreiber zerstören, können auch das AKSEN beschädigen
  • die A4-Begrenzung führt zu Türmen - eine Gewichtsbegrenzung einführen?
  • omnidirektionale Roboter verlangsamen auf ca. 1/3 auf Schlingen-Auslegeware
  • aus Dortmund kam ein Balsaholz-Roboter (gute Idee) mit selbstentwickelter Platine für die Beaconerkennung
  • IR-Empfänger SFH313 sehen den Ball auf ca. 70cm, Kalibrierung auf Umgebungslicht durch Drehen auf der Stelle, Parallelschaltung (verOdern) von IR-Sensoren
  • Sensoren zur Ballbesitzkontrolle über dem Ball nach unten richten
  • Distanzsensorik (ausser bei den Brandenburgern) ausschließlich Sharps mit Verstärker (3 bis maximal 4 Stück pro Roboter)
  • Beacons aus Hamburg sind deutlich stärker als Originale, d.h. Reflektionen an Wänden, T-Shirts etc.
  • fast fertige Plattformen bieten Wettbewerbsvorteil (gewollt?)
  • HAW: gemischte Teams aus Angewandter und Technischer Informatik, Kooperation mit Technikern machbar?
  • überwiegend reaktive Systeme, viele mit Multitasking
  • Ballerkennung wichtiger als Hindernisvermeidung (hier genügt Zufallsfahren)

Dokumentationen

Schülerpraktikum - Artificial Animals

Donnerstag, Januar 29, 2009

Recherche und Poster zum Thema "Artificial Animal"

Praktikumsarbeit (Gymnasium) von Stefan Schwenck, Markus Zindler und Anne Gropler

Download: A1-Poster 

Projektstudium 2008 - Thema "C und LEGO"

Mittwoch, Dezember 10, 2008

KI-Projekt im WS 07/08 - Hasenjagd 2008

Sonntag, Januar 20, 2008
KI-Projekt im WS 07/08 - Hasenjagd 2008

Aufgabenstellung

Hasenjagd 2008 Die gleiche Aufgabenstellung wie im vorigen Semester mit anderen Studenten - kann von den Vorgängern gelernt werden? Durchaus, robuste Systeme ohne Ausfall im Wettbewerb, das Starten klappte und wir sahen tatsächlich minutenlange Verfolgungsjagden. Hilfreich war dabei sicher die verbesserte Detektionsfunktion, so dass sich die Hasen kaum verstecken konnten.

Auf dem kleinen Feld wurden die Hasen erwartungsgemäß nach kurzer Zeit gefangen. Auf dem großen Feld zeigte der omnidirektionale Dr. Dreh geschickte Manöver, war aber trotz 12V-Versorgung zu langsam. Die Endrunde mit drei Systemen ergab Punktegleichheit und wurde mit Zeitmessung wiederholt. Hierbei konnnte sich das System HAuFU von Stefan Malkwitz und Andy Bertz knapp gegen Lulu4 und Oh'Bot'o'Bot durchsetzen.

Im Showkampf gegen den Sieger des vorigen Semesters POINK fing HAuFU den Hasen nach 43 Sekunden und wurde selbst nach 30 Sekunden gefangen.

Projektstudium 2007 - Thema "C und LEGO"

Mittwoch, Dezember 05, 2007

Trafosstation mit LEGO-Roboter besprüht

Donnerstag, Oktober 25, 2007

Das Projekt
Die Stadtwerke Brandenburg schützen ihre Liegenschaften durch ein besonderes Konzept vor Graffiti - regionale Künstlergruppen versehen die Gebäude, Stromkästen, Trafostationen mit Kunstwerken. Die Initiative und Themen gehen dabei von den Stadtwerken aus, dennoch bleibt den Künstlern noch viel Raum zur Verwirklichung eigener Ideen.

Im Projekt mit dem Fachbereich Informatik und Medien der FHB ging es um die Verbindung von LEGO-Bausteinen, Technik und Informatik - das trifft so ziemlich genau das RobotBuildingLab,  welches seit 1996 im Labor für Künstliche Intelligenz des Fachbereichs angeboten wird. Ein besonders fortgeschrittener Roboter mit einem RCUBE-System wurde als Motiv gewählt und fotorealisitsch auf einer Trafostation in der Bauhofstraße "verewigt".

Der Roboter R2D0 ist ein Roboter, der über eine Kamera seine Ladestation sucht und sich so autonom mit Energie versorgt. Der Roboter kommt ohne jegliche Funkverbindung aus. Konstruiert wurde er von den Informatik-Absolventen Martin Ahlborg und Ronny Menzel.

Die Gestaltung und Ausführung wurde von der Brandenburger Gruppe um Guido Raddatz vorgenommen, weitere Arbeiten und Kontakt unter goldenehaende.de und pikfein.com.

17. Projektwoche Bertolt-Brecht-Gymnasium

Samstag, September 29, 2007
17. Projektwoche Bertolt-Brecht-Gymnasium Brandenburg/Havel
Das Siegerteam Der Leistungskurs Informatik der 12. Klassen des BB-Gymnasiums traf sich in der Woche vom 24. bis 28. September 2007 zur Konstruktion autonomer Roboter. Ausgewählt wurde die Aufgabe Kvaerner-Verfahren, bei der ein bekanntes Labyrinth möglichst schnell zu durchqueren ist.

Überraschend und sehr erfreulich war, dass alle sechs Teams einen komplett funktionierenden Roboter bis Freitag fertiggestellt hatten. Alle Roboter konnten das vollständige Labyrinth durchfahren und sogar von beiden Seiten starten (allerdings einige erst nach einem erneuten Download nach dem Auslosen). Natürlich gab es Unterschiede in der Geschwindigkeit und der Robustheit, die dann letzendlich die Platzierung im Abschlusswettbewerb bewirken. Den ersten Platz gewann das Team "Paulchen".
Leider wurde die Punktetabelle im Anschluss an den Wettbewerb zerstört, so dass wir nur die folgende aus dem Gedächtnis rekonstruierte Version zeigen können: Auswertung und Fotos.

Einige Filmschnipsel aus der Mitte der Woche, leider nicht alle Systeme:
/downloads/bbg17/PC240136.MOV.AVIdownloads/bbg17/PC240137.MOV.AVIdownloads/bbg17/PC240138.MOV.AVIdownloads/bbg17/PC240139.MOV.AVIdownloads/bbg17/PC240140.MOV.AVIdownloads/bbg17/PC240141.MOV.AVIdownloads/bbg17/PC240142.MOV.AVIdownloads/bbg17/PC240143.MOV.AVIdownloads/bbg17/PC240144.MOV.AVIdownloads/bbg17/PC240145.MOV.AVIdownloads/bbg17/PC240146.MOV.AVI

Und ein fast geglückter Durchlauf von Erwin: downloads/bbg17/PC240147.MOV.AVI

KI-Projekt im SS 2007 - Hasenjagd

Freitag, Juni 22, 2007
KI-Projekt im SS 2007 - Hasenjagd
Nun, es war mal wieder Zeit für eine aufregende

Aufgabenstellung
Logo der Hasenjagd Konstruieren Sie einen Fuchs, der auf einem begrenzten, unbekannten Spielfeld einen künstlichen Hasen fängt. Konstruieren Sie einen Hasen, der auf einem begrenzten, unbekannten Spielfeld nicht von einem künstlichen Fuchs gefangen wird. Hase und Fuchs sind derselbe Roboter.

Wie immer klingt die Aufgabe einfach, doch nach und nach werden die Teilprobleme aufgedeckt: Fahren, Fahren ohne sich an Hindernissen zu verfangen, Hasen oder Fuchs suchen, Sonnenlicht, Stromspitzen, Multitasking, Mechanik, halbvolle Akkus usw. - nicht zu vergessen die "gegnerischen" Teams, die auch eine Strategie verfolgen.
Vier ordentliche Roboter traten am Semesterende gegeneinander an, die Vorhersage des Endergebnisses wäre reine Spekualtion gewesen. Es gewann das System POINK von Matthias Friese, Martin Schwenke und Gregor Landmann.


Das nebenstehende Logo wurde 1998 anlässlich der ersten Hasenjagd von Christian Imann entworfen.

KI-Projekt im WS 2006/2007 - Fußballroboter auf Reisen

Montag, Februar 05, 2007
KI-Projekt im WS 2006/2007 - Fußballroboter auf Reisen
Studenten aus Brandenburg Im Februar traten zwei von FHB-Studierenden konstruierte autonome Roboter fußballspielend im Turnier gegen ihre Konkurrenten aus der FH Hannover, HAW Hamburg und FH Dortmund an. Gastgeber war am 2. Februar 2007 die Fachhochschule Dortmund, nachdem der Wettbewerb 2006 in der Buchhandlung Lehmanns in Hamburg und 2005 im Labor für Künstliche Intelligenz der FH Brandenburg stattfand. Das Turnier ist eine kleine Tradition zwischen den Studierenden der (inzwischen) vier Fachhochschulen und schließt an der FHB das Projekt „Künstliche Intelli-genz“ von Prof. Heinsohn und I. Boersch für Studierende des siebenten Fachsemesters der Infor-matik im Sommersemester ab.

Alle fünfzehn entstandenen Roboter basieren auf dem im FBI entwickelten AKSEN-Board, das in den Laboren der beteiligten Fachhochschulen verwendet wird. Sie verfügen über Infrarot- und Sonarsensoren zur Wanderkennung, Sensoren für die Ortung von Ball und Tor, teilweise über Odometrie und Kompass und natürlich vielfältigste Antriebs- und Schußmechanismen (bspw. Maggie mit der Schußzunge). Doch erst ein Programm verbindet Sensorik und Aktorik zu einem intelligenten System, hierbei kommen Automaten und behaviorbasierte Ansätze zur Anwendung.

Trotz vieler guter Ideen konnten die Brandenburger Roboter dieses Jahr nicht die ganz großen Erfolge erringen und der Wanderpokal geht für ein Jahr an die Studierenden der FH Dortmund. Hier einige Fotos.

Die Brandenburger Roboter:

  • Maggie von J. Walther, M. Koplin und C. Paschen (Beschreibung)
  • Bart von J. Lanvers und C. Jager
Präsentation des Gewinners aus Dortmund

16. Projektwoche Bertolt-Brecht-Gymnasium

Freitag, September 15, 2006
16. Projektwoche Bertolt-Brecht-Gymnasium Brandenburg/Havel
Testlauf Der Leistungskurs Informatik der 12. Klassen des BB-Gymnasiums traf sich eine Woche zur Konstruktion fussballspielender Roboter.

Verschiedene Lösungen mit Servokicker, Rotorkicker und - nicht zu schlagen - dem Propellerkicker traten am Freitag, den 8.9.06 gegeneinander an. Vier Teams mit Fotosensoren, davon 3 mit automatisch einstellbarer Empfindlichkeit, und eine Steuerung mit IR-Abstandssensoren mussten sich beweisen. Da das Licht für einige Teams egal und für andere wichtig war, wurde es in jedem Wettbewerb verlost. Mit viel Glück gewann so "The Punisher" 4 mal von 5 Losen das von ihm dringend benötigte Licht. Gegen die starke Luftschraube war kein Kraut gewachsen, so dass er nur die 'dunkle' Runde verlor.

Knapp, aber verdient erreichte auch das Team "Horst K." das Finale. Es hatte eine Riesenchance, da der "Punisher" versehentlich mit halbleerem Akku an den Start ging - das Spiel war zu gewinnen.

Leider warf "Horst K." nach wenigen Sekunden Spielzeit seinen Rotor über die rote Linie ins gegnerische Spielfeld und wurde disqualifiziert.

KI-Projekt im SS 2006 - Minotaurus

Freitag, Juni 23, 2006
KI-Projekt im SS 2006
Siegreicher Roboter Gabi
  • Aufgabenstellung: Autonome Theseus-Roboter, siehe Aufgabenstellung
  • Nach wenigen Wochen stellten sich die fünf Teams als hervorragende Roboterkonstrukteure heraus, so dass die Rahmenbedingungen etwas schwieriger gestaltet werden konnten (auch in der Wirklichkeit ändert sich oft das Pflichtenheft während der Implementierungsphase). Ins Zielgebiet des Testareals wurde eine Rampe eingefügt, die Schwierigkeiten bei zu tief sitzenden Linienfolgesensoren erzeugt. Kreative Lösungen waren hierzu Schubkarren, Sensoren auf Höhe der Radachsen und Neigungssensoren.
  • Beim Wettstreit am Donnerstag, den 22. Juni 2006, zeigte sich, dass die Roboter die Aufgaben alle hervorragend lösen konnten. Dies ist erkennbar an den Punkten der Einzelwertungen und daran, dass der Minotaurus in neun von zehn Runden besiegt wurde.
  • Durch den parallelen Start zweier Systeme setzten sich Unterschiede in Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit durch. Erstmals in der zehnjährigen Geschichte unserer AMS-Wettbewerbe erreichte ein Roboter die theoretische Höchstpunktzahl von 5 x 29 = 145 Punkten - der Roboter Gabi. Es soll am Aufkleber gelegen haben.
    Hier die Ergebnisse.
  • Einige Fotos

AKSEN-Roboter beim Robocup in Bremen

Montag, Juni 19, 2006
Grasow-Gymnasium mit AKSEN-Roboter beim Robocup in Bremen
Die Schülermannschaft
  • Juni 2006: Die Chaos Designer vom Grasow Gymnasium starteten bei der Robocup Weltmeisterschaft in Bremen in der Disziplin RoboCupJunior Rescue Secondary mit einem selbstkonstruierten AKSEN-Roboter. Hier traten 38 Mannschaften aus aller Welt gegeneinander an: Deutschland (13), China (7), Slowakei (3), Portugal (3), Japan (3), Australien (2), Grossbritannien, Argentinien, USA, Taiwan, Norwegen, Iran, Irland. Gestartet wurde zur Anregung der Kommunikation in paarweiser Kooperation.
  • Die Aufgabe: Liniefolgen (inklusive Ecken, Lücken und Rampen), Finden und Anzeigen von grünen und silbernen 'Opfern', Umfahren von Hindernissen und entgegenkommenden Robotern. Der Parcour in Bremen war entsprechend einer Weltweisterschaft sehr schwierig, aber lösbar. Preise wurden vergeben an ein Team aus Taiwan, zwei aus China, zwei aus Japan, zwei aus Deutschland und das irländische Team.
  • Fotos der Schüler

Berufsorientierte Wirtschaftswoche BBG15

Freitag, März 03, 2006
Berufsorientierte Wirtschaftswoche BBG15
Die Freitags-Maschinen
Die Freitags-Maschinen (Bild 1, Bild 2)
Freitags-Maschinen werden von der Idee bis zur Präsentation an einem einzigen Tag konstruiert und programmiert.
  • Team 1 + 2: IR-Basisstation ud autonomer mobiler Sucher
  • Team 3: Bergsteiger mit Hindernisdetektion
  • Team 4: Hubschrauber mit Schalter
  • Team 5 + 6 + 7: Laufmaschine mit Hindernisdetektor und -Räumer

Roboterfussball in der Buchhandlung

Donnerstag, Februar 23, 2006
Roboterfussball in der Buchhandlung

AIS WS05/06 RoboCup (FH) die Zweite

Das Finale - Hamburg gegen Brandenburg
  • Vier Studenten der Studienrichtung "Intelligente Systeme" fuhren am Freitag, den 10. Februar 2006 nach Hamburg und nahmen dort mit ihren Robotern an einem Wettkampf für Fussballroboter teil. Anstoss war um 18 Uhr in der Lehmanns Fachbuchhandlung (Kurze Muehren 6 / Naehe Hauptbahnhof).
  • Katja Orlwoski, Regina Wehren, Maurice Hüllein und Benjamin Hoepner konstruierten und programmierten ihre autonomen Robotersysteme im Projekt und in der LV "Applikation intelligenter Systeme" im Modul IS3. Der Wettstreit findet zum zweiten Mal zwischen der Fachhochschule Dortmund, der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg und der Fachhochschule Brandenburg statt.
  • Teilnehmer: 6 Roboter aus Hamburg, 4 Roboter aus Dortmund und 2 Roboter aus Brandenburg
Die Brandenburger Roboter

Die Hamburger Roboter

Das Team aus Brandenburg

Lehren aus dem Wettbewerb

  • Leichte Roboter leicht im Vorteil
  • Präziser Schuss wichtig (Elfmeter)
  • Zuviel Kraft zerstört bei Blockade das Getriebe
  • Dortmunder Riemenantrieb bewährt
  • Ballkäfig hat Vorteile gegen schwache Roboter, aber Nachteile gegenüber anderen
  • Lowcost-Infrarot-Lösung (FHB) für Abstandsmessung ausreichend
  • Nur reaktive Roboter am Start
  • Beste Frauenquote in Brandenburg
  • Buchhandlung als Wettbewerbsort sehr geeignet
Fotos

Schülerpraktikum - Poster zu Autonomen Staubsaugern

Dienstag, September 13, 2005

Recherche und Poster zum Thema "Autonome Staubsauger Produkte 09/2005"

Praktikumsarbeit (Gymnasium) von Maximilian Orlowski und Jan Fedor Rohr

Download: A1-Poster

14. Projektwoche Bertolt-Brecht-Gymnasium

Freitag, September 09, 2005
14. Projektwoche Bertolt-Brecht-Gymnasium Brandenburg/Havel
Methan

KI-Projekt im SS 2005

Samstag, Juli 09, 2005
KI-Projekt im SS 2005
Gruppenbild Brandenburg, Hamburg, Dortmund Videos Vorrunde
  • Vorbereitung
  • Böse Giraffe (FHB) - Cylon Warrior (HAW) 3:0
    Erste. und zweite Halbzeit
  • RoboX (FHD) - Darth (HAW) 0:5
    Erste und zweite Halbzeit
  • Yellow Panther (FHB) - Yoberd (HAW) 1:0
    Erste und zweite Halbzeit (mit Koggenfahrt)
  • Böse Giraffe (FHB) - Hansebot (HAW) 2:0
    Erste und zweite Halbzeit
  • Darth (HAW) - Yoberd (HAW) 1:0
    Spiel
  • Böse Giraffe (FHB) - RoboX (FHD) 3:0
    Erste und zweite Halbzeit
  • JaMeCa (FHB) - Cylon Warrior (HAW) 0:3
    Erste und zweite Halbzeit
  • Yellow Panther (FHB) - RoboX (FHD) 1:0
    Erste und zweite Halbzeit
Videos Halbfinale
  • Yellow Panther (FHB) - Cylon Warrior (HAW) 2:3 nach Elfmeterschießen
    Erste und zweite Halbzeit, Elfmeter
  • Böse Giraffe (FHB) - Darth (HAW) 1:2
    Erste und zweite Halbzeit
Videos Finale

Maschinelles Lernen am Laufroboter ELFE - KI-Projekt WS 2004/2005

Dienstag, März 01, 2005

Maschinelles Lernen am Laufroboter ELFE - KI-Projekt WS 2004/2005

ELFE-Roboter

Zusammenfassung

Es ist ein schnelles Bewegungsmuster für den elfbeinigen Roboter ELFE zu erzeugen, dazu sind verschiedene aus der Vorlesung bekannte Verfahren einzusetzen.

Projektziel

Der elfbeinige Roboter ELFE wurde konstruiert, um eine definierte Morphologie beim Testen der automatischen Erstellung von Bewegungsmustern einsetzen zu können. Insbesondere verbietet der Roboter vermutlich die manuelle Erstellung eines exzellenten Bewegungsmusters und zwingt so zu automatischen Verfahren.
Ziel des Projektes ist die Anlage einer Bibliothek ladbarer Bewegungsmuster für diesen Roboter, insbesondere zur schnellen Fortbewegung. Es ist weiter zu prüfen, ob erfolgreiche Muster durch Rotation für andere Richtungen der Bewegung anwendbar sind. Dabei sollen verschiedene Ansätze zum Einsatz kommen, ein Extrem wäre z.B. die manuelle Erzeugung eines Musters. Voraussetzung für den Vergleich ist eine Testumgebung aus Hard- und Software, die im ersten
Projektabschnitt erstellt wird.

komplette Aufgabenstellung

Ergebnisse

A1-Poster zur ELFE Der Umfang des Versuchsaufbaus war für ein Projekt zu groß, so dass als wesentliches Projektergebnis der Versuchsaufbau in Hard- und Software realisiert wurde. Es können damit automatisch Individuen im Evolutionsprozess erzeugt und auf der ELFE evaluiert werden.

Dokumentation der Lösung
A1-Poster der Projektgruppe
Kurzvortrag zur Mitte des Projektes
Film eines handcodierten Bewegungsmusters (10 MB)

Programm und Quellen (für Visual-C 6.0, AKSEN-Bibiliothek 0.965)

13. Projektwoche Bertolt-Brecht-Gymnasium

Freitag, September 10, 2004
13. Projektwoche Bertolt-Brecht-Gymnasium Brandenburg/Havel
Plakat

Schülerpraktikum - Poster zu Autonomen Staubsaugern

Donnerstag, September 11, 2003

Recherche und Poster zum Thema "Autonome Staubsauger"

Praktikumsarbeit (Gymnasium) von Fridtjof Enzmann und Mathias Schmidt

Download:A1-Poster

Schülerpraktikum - Poster zu Akkumulator-Arten

Freitag, Juni 28, 2002

Recherche und Poster zum Thema "Akkumulator-Arten"

Praktikumsarbeit (Gymnasium) von Mathias Menge

Download: A1-Poster

Energieautonome Mobile Roboter

Donnerstag, Juni 20, 2002
KI-Projekt im SS 2002 - Energieautonome Mobile Roboter
Farnell Logo

Aufgabe

Die Aufgabe dieses Semester besteht in der Konzeption, Konstruktion und Programmierung eines energieautonomen mobilen Roboters. Sie erhalten dazu ein AMS-Kit sowie ein kleines Budget für selbstentwickelte Hardware (z.B. Dockingstation). Ziel ist ein Roboter, der im zugewiesenen Areal endlos "lebt" und seine Energiereserven bei Bedarf autonom auffüllt.

Energieversorgung mobiler Systeme

Wie wird mobilen Systemen Energie zugeführt?

Projektplan

Phase Dauer in Wochen
Einführung, Bau eines autonomen mobilen Systems 3
Konzeption der Docking-Lösung 3
Bestellung und Verteidigung der Konzeption 2
Konstruktion und Programmierung 4
Wettbewerb "Wer lebt am längsten" 1

Verlauf

Datum Ereignis
Freitag, 21. Juni 2002:
9:00 Uhr - Robot Team2 hat mehr als 13 Stunden geladen und scheint seine anvisierte Ladeschlußspannung nicht zu erreichen - Änderung des Quellcodes - Neustart - wäre fast ein Punkt für Team1, aber Robot Team1 starb den Heldentod durch unbemerktes Hängenbleiben an seiner Ladestation; er entlud sich vollständig - damit ein Punkt für Team 2 für das Überleben - damit steht es 0:1:0 für Team 2
Samstag, 22. Juni 2002
22:30 Uhr - Robot Team 2 dreht sich endlos mit \"Runtime Error 9\" (Rangeoverflow durch Floa-Int-Cast) im Kreis - Reset notwendig, damit ein Punkt für Team 1 - damit steht es 1:1:0
Sonntag, 23. Juni 2002
Um 21.45 Uhr wurde von Team 1 festgestellt, dass \"Sid\"(Team2) in seinem fortgeschrittenen Alter verstorben ist. Nach Verlust des altersschwachen linken Rades ist er jämmerlich verhungert. Die Wiederbelebungsversuche von Team 1 waren leider Gottes nicht erfolgreich. Team 1 hofft auf Reinkarnation von \"Sid\" als \"Sid-2\". Somit steht der Testlauf bei: 2:1:0 Auf ein faires Match .. Michael Hensel, Mark Rambow, Yann Wacker
Donnerstag, 27. Juni 2002
Wartungspause - 17:00 Uhr Neustart der Systeme
Mittwoch, 10. Juli 2002
Darth Vader verschob seine Dockingstation und hatte kein Chance zum Andocken mehr, damit ein Punkt für Team 2 - damit steht es 2:2:0
Freitag, 12. Juli 2002
Abschalten der Roboter bis 6.8.2002 wegen Urlaub.
Dienstag, 6. August 2002
Einschalten der Roboter: Beide Roboter haben trotz des ausgeschalteten Boards ihre Akkus komplett entladen - Sid kannte noch sein Programm, DarthVader kannte sich selbst nicht mehr. DarthVader konnte problemlos mit einem neuen Akku und seinen Programm bestückt werden und fuhr sofort los. Bei Sid lässt sich der Akku nicht ohne weiteres wechseln, so dass der Akku 20 min mit 600 mA (an)geladen wurde, dann kroch auch Sid zur Dockingstation.
Freitag, 9. August 2002
Darth Vader schein ein Problem mit seinem IR-Abstandssensor zu haben - er verhungerte an der Docking-Station. Ob das Team ihn wieder belebt? Sid (Team 2) erhält einen Punkt - damit steht es 2:3:0
Donnerstag, 22. August 2002
Eigentlich nichts besonderes - Sid zieht seit 16 Tagen zuverlässig seine Bahnen, nur an den Achsen tritt vermehrt Staub von zermahlenen LEGO-Steinen aus.
Freitag, 30. August 2002
Sid wird abgeschaltet - das Spielfeld wird für die Projektwoche gebraucht. Damit ergibt sich folgender Endstand: Sid gewinnt mit über 30 Tagen Fahrzeit knapp gegen DarthVader, der zum Schluß mit einem defekten IR-Sensor verhungerte.

Projektschein

Weg zum Projektschein
Die feierliche Übergabe des Sponsoringbetrages

Das KI-Projekt wird gesponsort von Farnell Deutschland

Farnell Deutschland stellt im Rahmen ihres Education Programms die elektronischen Bauteile für das Projekt zur Verfügung.
Im Bild übergibt Field Sales Manager Michael Jainz die Gutscheine an Prof. Heinsohn.

Wesentliche Erkenntnisse des Projektes

Der Gastronome-Roboter erzeugt Energie aus Zuckerstückchen
  • Es ist möglich, energieautonome Roboter mit 6.270-Boards + Legotechnik umzusetzen.
  • Behaviorbasierte Architekur (Subsumption/Brooks) gut geeignet
  • Behaviors müssen mit einer Erwartungshaltung observiert werden (Zeitlimit, Streßlevel o.ä.)
  • Behaviors der Selbstbeobachtung müssen zufällige Entscheidungen treffen, um dead locks zu vermeiden
  • Lichtabhängigkeit der Systeme (insbesondere beim Hindernisvermeiden) durch IR-Differenzmessung vermeidbar
  • Ladeschaltung zum Aufladen von Robotern mit 6.270-Boards wurde entwickelt
  • Fotos aus dem Projekt
  • Eine Bewertung von Akkutypen bezüglich der Eignung für Autonome Mobile Systeme finden Sie im Poster zu Akkumulator-Arten (Schülerpraktikum Mathias Menge)

Links

  • SlugBot - Ein Roboter sammelt Schnecken zur Energiegewinnung (IAS-Labor der University of the West of England)
  • Gastrobots - Roboter, die Ihre Energie aus natürlichen Materialien, z.B. aus Zuckerwürfeln, beziehen (University of South Florida)

Schülerpraktikum - Damespiel mit mechatronischem Userinterface

Montag, April 08, 2002

Versuchsaufbau eines autonomen Damespieles

Praktikumsarbeit (Gymnasium) und Projektidee von Daniel Schulz und Felix Ahlborg

Download: Poster

Genetisches Programmieren einfacher Roboterfähigkeiten

Mittwoch, März 01, 2000

KI-Projekt WS 1999/2000 - Genetisches Programmieren einfacher Roboterfähigkeiten

Projektaufgabe How can computers learn to solve problems without being explicitly programmed?
In other words:

How can computers be made to do what is needed to be done, without being told exactly how to do it?

Arthur Samuel, 1950s

Artur Samuel formulierte damit in den 50er Jahre ein heute immer noch zentrales Problem der Informatik. Ein Ansatz zur Lösung dieses Problems ist die Genetische Programmierung.

Projektinhalt
Im KI-Projekt des 7. Semesters haben wir nun die Leistungsfähigkeit der genetischen Programmierung zum maschinellen Entdecken von Bewegungsmustern in realen autonomen Sytemen untersucht.
Das Testszenario bestand aus einem GP-System und einem realen Roboter mit zufälliger Morphologie.

Servorium mit Eyebot und Odometrie
Konkret hieß dies:
Ein zufällig zusammengeschraubtes Gebilde aus sechs Servomotoren sollte dazu gebracht werden, sich selbständig fortzubewegen.

Genetisches Programmieren einfacher Roboterfähigkeiten
(Paper und Vortrag, 4. Mechatronik-Workshop an der FH Brandenburg 9/2000)

Die Aufgabenstellung
Erstellen Sie aus 6 Servo-Motoren einen Roboter, wobei die Konstruktion zufällig entstehen soll. Finden Sie mit Hilfe der Genetischen Programmierung ein Programm, daß den Roboter befähigt, sich geradeaus vorwärts zu bewegen.

Projektteam

Gruppe 1 - Thilo Voigt, Thomas Rappe, Hr. Puchert
Gruppe 2 - Roman Zippel
Gruppe 3 - Daniel Stys, Hr. Blech (auch 2A)

Weiterlesen beim Projekt