Einführung in die Robotik Einführung · 2013-04-18 · Dr. Oubbati, Einführung in die Robotik (Neuroinformatik, Uni-Ulm) Einführung WS 12/13 NEUROBOTIK Thinking robots Our objective

Dr. Oubbati, Einführung in die Robotik (Neuroinformatik, Uni-Ulm) Einführung WS 12/13

Einführung in die Robotik

Einführung

23. 10. 2012

Mohamed OubbatiInstitut für Neuroinformatik

Tel.: (+49) 731 / 50 [email protected]


Was ist ein Roboter?


Jeder hat schon mal etwas von Robotern gehört oder gesehen, aber keiner kann wirklich diese Frage genau beantworten!



“I can't define a robot, but I know one when I see one...”

Joseph F. Engelberger (US- Ingenieur, der als Vater der Robotik gilt)




Es gibt keine allgemeine Definition für Roboter!

Es gibt aber wichtige Eigenschaften, die ein Roboter haben muss:

1. Er muss die Umwelt erfassen können. (Sensoren)

2. Er muss Aktionen durchführen können. (Aktoren, bzw. Motoren)

3. Er soll seine Aufgaben erfüllen. (Software)


Sensoren

Software

Aktoren

Roboter


Ein Roboter ist also ein System, das Sensoren, Aktoren und Software enthält, die alle zusammenarbeiten, um eine Aufgabe in einer Umwelt zu erfüllen.

UmweltAufgabe


SensorenSoftware(agent)

AktorenUmwelt

physical body

Aufgabe

Roboter



Stanley autonomous vehicle (Stanford University, Prof. Sebastian Thrun )


Software Aktoren

Beispiel

Sensoren


Grand DARPA Challenge 2005

• 142 Meilen (212.4 km) Fahrerlos (autonom) durch die Wüste.

• 2 Millions $ Preisgeld vom Pentagon.

Von 23 Autos (Roboter), nur 5 haben das Ziel erreicht!



Stand der Forschung



AktorenUmwelt

Stand der Forschung

physical body

Aufgabe

Wie sollen Sensoren, Aktoren und Software zusammenarbeiten, um eine Aufgabe zu erfüllen?

Bis zu diesem Moment gibt es kein allgemeines Verfahren dafür.

Roboter


Stand der Forschung

1.The role of the physical body

2.The role of the Environment

3. Intelligent agents


Stand der Forschung

1.The role of the physical body

The role of the Environment

2. Intelligent agents


How important is the body to robotics?

Stand der Forschung


The role of the BodyStand der Forschung

1. A robot is an agent that requires a physicalexistence in the environment.

iCub


The role of the BodyStand der Forschung

2. The physical properties of the body could be exploited, in order to simplify solving tasks.

Geminoid

it facilitatessocialinteraction



Intelligent agents

Stand der Forschung


Stand der Forschung

How to design human-like Intelligent agents?

This is a very hard problem, because we don’t know enough about human intelligence, we don’t know how it arises, and we are not even able to define it!

We don’t know – yet.

Intelligent agents


An important step toward true intelligent robots is to:

1. build a performant physical body,

2. integrate it in a suitably complex environment,

3. write a software, so that the robot is able to “survive” in its environment, and make sure that the robot always develop new abilities and re-use them in (new) situations.

Stand der Forschung Intelligent agents

Proposition

If you could build such a robot, then you would achieve the smartest robot in the world!


NEUROBOTIKInstitut für Neuroinformatik

Thinking robots


NEUROBOTIKThinking robots

Our objective is to develop a new generation of embodied agents that areable to learn and develop autonomously from the physical world.


Keywords: Reservoir Computing, Adaptive-Critic Design, Neural Fields, Agent-Environment Interaction, Intrinsically Motivated Learning.

We always welcome motivated students who want to write a thesis in our group.



InfrastrukturNEUROBOTIKThinking robots

2 Labs: O27 /1101 und O27/124, 10 Rechner, 10 Notebooks, 7 Roboter und eine Werkstatt.


Was wollen wir in dieser Vorlesung lernen?




AktorenUmwelt


physical bodyRoboter




Sensoren

Aktoren

physical body


• Sensoren

• Aktoren

• A/D & D/A Wandler

• Antriebskonzepte

• Vorwärtskinematik

• Rückwärtskinematik


Software(agent)

Was wollen wir in dieser Vorlesung lernen?NEUROBOTIKThinking robots

• Bewegungsregelung

• Lokalisierung

• Bahnplanung

• Steuerungsarchitekturen


Organisatorisches


Ort und Zeit

VorlesungDozent: OubbatiDi. 16:00 - 18:00Hörsaal: O27/H20

ÜbungÜbungsleitung: OubbatiDo. 16:00 - 18:00Lab O27/124.

Organisatorisches


Um einen Übungsschein zu erwerben muss man an allenÜbungen teilnehmen.

Organisatorisches Übungen


Es wird eine schriftliche Prüfung am Ende des Semesters geben.

OrganisatorischesPrüfung

Ein Übungsschein ergibt eine Notenstufe besser in der Prüfung (Bonus).

Beispiel: Note in der Prüfung= 1.7Note mit Bonus= 1.3

Vorausgesetzt, dass die Klausur bestanden ist!

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