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Lehre : LehrveranstaltungenProf. Dr. Nett;
Dipl. Inf. M. Deutscher-Tiemann Info: deutscher http://ivs.cs.uni-magdeburg.de/EuK/ "Robotikgesteuerte
Umgebungsexploration" Einführung
in das Arbeitsumfeld Um in
unbekanntem Gelände sicher zu laufen, ist eine Vielzahl von Aufgaben zu
bewältigen. Neben einer Berechung der Lagekoordinaten im Raum, des Bodenwiderstandes
oder des optischen Horizonts lassen sich
auch akustische Signale wie der
Trittschall zur Steuerung einer Körperposition verwenden. So gehören akustische
Vergleiche von vergangenen und aktuellen Schritten zu wichtigen Funktionen
einer Bestimmung von bekanntem und unbekanntem Untergrund; ferner zählt das
rechtzeitige Bemerken von Durchbrüchen
des Untergrundes sowie sein Weggleiten während eines Trittes ebenso dazu. Durchbrüche
können durch Kraftmessungen oder Gleichgewichtsmessungen bemerkt aber kaum
vorbeugend reagiert werden. Dem Vorbild vieler Lebewesen entsprechend soll u.a.
durch eine effektive Kommunikation zwischen wahrnehmenden Sensoren von Schallemission
aus dem Untergrund und der Generierung adäquater motorischer Reflexe auch sicheres
Gehen von Robotern ermöglicht werden. Aufgaben: Wir wollen
zunächst mit einfachen Mitteln diesen Laufprozess im Labor nachbilden und aus
den Zusammenhängen von einwirkender Kraft, Schallintensität, Schallspektrum, optischem
Horizont und Körperneigung Informationen gewinnen, die für ein zuverlässiges,
vorrausschauendes Laufverhalten von Bedeutung sind. Um diese Daten - online- zu
gewinnen, ist die Entwicklung einer geeigneten Schnittstelle am Laufroboter
LAURON III erforderlich, die folgende Aufgaben leisten soll. Die Erfassung
akustischer Daten, Kraftdaten der Beine, Körperneigungsdaten sowie Daten des
visuellen Horizontes. Dazu ist die Entwicklung geeigneter Protokolle zur
Kommunikation (Datentransfer) zwischen Sensor, Speicher und verarbeitenden
Prozessen erforderlich. Neben der Bereitstellung
im Speicher sind aus den oben genannten Daten informatorische Zusammenhänge
darzustellen. Es ist anzunehmen, dass während einer Rissbildung und
insbesondere während des Brechens von Untergründen fremde, im Vergleich zum
vorhergehenden Schritt, zeitlich kurze akustische Impulse mit
andersartigen (breitbrandigen)
Frequenzanteilen auftreten. Diese gilt es, im Zusammenhang mit den aktuellen
auf den Untergrund wirkenden Kräften des Roboterbeins, zu detektieren und zu visualisieren. Die
zeitlichen Verläufe spielen dabei eine entscheidende Rolle. Hierzu soll
der Praktikant sich in die Entwicklung von Datentransfer Protokollen einarbeiten
und ein geeignetes Protokoll für eine rechtzeitige, heterogene
Sensordatenerfassung erstellen. Um die aufzunehmenden Daten zu analysieren und
zu visualisieren sind Grundlagen der Signalverarbeitung (FFT, DCT)
erforderlich oder die Bereitschaft zur
Einarbeitung. Die Implementierung eines PC104-Systems sowie Kenntnisse im
Systemumfeld: Linux, Windows NT, Mathelab-Software sind eine Vorraussetzung für
die Erledigung der o.g. Aufgaben. Teilnehmerzahl:
2-3 |