Regelung & Bewegungsplanung von Robotern (ROB)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Robot Motion Planning and Control)

Lehrveranstaltungen:

• • Regelung & Bewegungsplanung von Robotern
    (Vorlesung, 3 SWS, Andreas Völz, Di, Mi, 10:15 - 11:45, 04.023; Dienstags wöchentlich; mittwochs 14-tägig im Wechsel mit Übung/ Die Vorlesung findet zunächst in digitaler Form statt, weitere Informationen werden zu gegebener Zeit auf StudOn bereitgestellt. Interessierte Teilnehmer melden sich bitte über StudOn an und schauen dort zumindest wöchentlich zum genannten Termin nach.)
  • Übungen zu Regelung & Bewegungsplanung von Robotern
    (Übung, 1 SWS, Tobias Gold, Mi, 10:15 - 11:45, 04.023; 14-tägig im Wechsel mit Vorlesung/ Die Übung findet zunächst in digitaler Form statt, weitere Informationen finden sich auf StudOn.)

Empfohlene Voraussetzungen:

• Grundkenntnisse der höheren Mathematik

• Grundkenntnisse der Regelungstechnik
  

Inhalt:

In dem Modul werden die regelungstechnischen Grundlagen der Robotik vermittelt sowie eine Einführung in die Planung von kollisionsfreien Bewegungen gegeben. Der Inhalt umfasst die Teile

• Modellierung: Koordinatensysteme und -transformationen, Kinematik und inverse Kinematik, Jacobi-Matrix und Singularitäten, dynamisches Modell

• Regelung: Dezentrale Regelung, Computed Torque Control, inverse Dynamik, Nachgiebigkeits- und Kraftregelung

• Planung: Trajektorienplanung, Konfigurationsraum, globale Planungsverfahren, lokale Planungsverfahren
  

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden können

• die Kinematik von Robotern mathematisch beschreiben und analysieren

• das dynamische Modell eines Roboters herleiten

• Verfahren zur Regelung von Robotern klassifizieren und anwenden

• Trajektorien für die Bewegung von Robotern planen

• Pfade für die kollisionsfreie Bewegung von Robotern berechnen
  

Literatur:

M. Spong, S. Hutchinson und M. Vidyasagar: Robot Modeling and Control. Wiley, 2005.
B. Siciliano, L. Sciavicco, G. Oriolo und L. Villani: Robotics Modelling, Planning and Control. Springer, 2009.
S. LaValle: Planning Algorithms. Cambridge University Press, 2006.

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Maschinenbau (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009w | TechFak | Maschinenbau (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Wahlmodule | Technische Wahlmodule | Regelung und Bewegungsplanung von Robotern)
2. Maschinenbau (Master of Science)
   (Po-Vers. 2007 | TechFak | Maschinenbau (Master of Science) | Studienrichtungen Allgemeiner Maschinenbau, Fertigungstechnik, und Rechnergestützte Produktentwicklung | Gesamtkonto | Wahlmodule | Technische Wahlmodule | Technische Wahlmodule | Regelung und Bewegungsplanung von Robotern)
3. Mechatronik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009 | TechFak | Mechatronik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtmodule | 1 Regelungstechnik | 1 Regelungstechnik | Regelung und Bewegungsplanung von Robotern)
4. Mechatronik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2012 | TechFak | Mechatronik (Master of Science) | Gesamtkonto | M1-M2 Vertiefungsrichtungen | 1 Regelungstechnik | 1 Regelungstechnik | Regelung und Bewegungsplanung von Robotern)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Regelung & Bewegungsplanung von Robotern (Prüfungsnummer: 49621)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Prüfungssprache: Deutsch

Erstablegung: SS 2020, 1. Wdh.: WS 2020/2021

1. Prüfer:

Knut Graichen

Termin: 29.10.2020, 08:00 Uhr, Ort: H 7 TechF
Termin: 06.04.2021, 08:00 Uhr, Ort: H 9 TechF