Spezialisierung für Moderne Robotik: Mechanik, Planung und Steuerung

Möchten Sie wissen, wie Roboter funktionieren? Sind Sie an der Robotik als Beruf interessiert? Sind Sie bereit, sich die Mühe zu machen, die grundlegenden mathematischen Modellierungstechniken zu erlernen, die in allen Teilbereichen der Robotik verwendet werden? Wenn ja, dann ist die Spezialisierung "Moderne Robotik: Mechanik, Planung und Steuerung" die richtige Spezialisierung für Sie. Diese Spezialisierung, die aus sechs kurzen Kursen besteht, ist eine ernsthafte Vorbereitung für ernsthafte Studenten, die im Bereich der Robotik arbeiten oder ein fortgeschrittenes Studium aufnehmen möchten. In Kurs 2 der Specialization, Robot Kinematics, lernen Sie, die Vorwärtskinematik (Berechnung der Konfiguration der "Hand" des Roboters auf der Grundlage der Gelenkwerte) mit Hilfe der Formel für das Produkt der Exponentiale zu lösen. Ihre Bemühungen in Kurs 1 machen sich bezahlt, denn die Vorwärtskinematik ist mit den erlernten Werkzeugen ein Kinderspiel. Es folgen Geschwindigkeitskinematik und Statik, die Gelenkgeschwindigkeiten und Kräfte/Drehmomente mit Effektorverdrehungen und -verrenkungen in Beziehung setzen, inverse Kinematik (Berechnung von Gelenkwerten, die eine gewünschte "Hand"-Konfiguration ergeben) und Kinematik von Robotern mit geschlossenen Ketten. Dieser Kurs folgt dem Lehrbuch "Modern Robotics: Mechanics, Planning, and Control" (Lynch und Park, Cambridge University Press 2017). Sie können das Buch kaufen oder die kostenlose Vorabdruck-PDF verwenden. Sie werden auf einer Bibliothek von Robotiksoftware in der Sprache Ihrer Wahl (zwischen Python, Mathematica und MATLAB) aufbauen und den kostenlosen plattformübergreifenden Robotersimulator V-REP verwenden, mit dem Sie bequem von zu Hause aus und ohne finanzielle Investition mit modernsten Robotern arbeiten können.

Möchten Sie wissen, wie Roboter funktionieren? Sind Sie an der Robotik als Beruf interessiert? Sind Sie bereit, sich die Mühe zu machen, die grundlegenden mathematischen Modellierungstechniken zu erlernen, die in allen Teilbereichen der Robotik verwendet werden? Wenn ja, dann ist die Spezialisierung "Moderne Robotik: Mechanik, Planung und Steuerung" die richtige Spezialisierung für Sie. Diese Spezialisierung, die aus sechs kurzen Kursen besteht, ist eine ernsthafte Vorbereitung für ernsthafte Studenten, die im Bereich der Robotik arbeiten oder ein fortgeschrittenes Studium aufnehmen möchten. In Kurs 3 der Specialization, Robot Dynamics, lernen Sie effiziente numerische Algorithmen für die Vorwärtsdynamik (Berechnung der Beschleunigung des Roboters anhand seiner Konfiguration, Geschwindigkeit und Gelenkkräfte und -momente) und die Rückwärtsdynamik (Berechnung der erforderlichen Gelenkkräfte und -momente anhand der Konfiguration, Geschwindigkeit und Beschleunigung des Roboters). Erstere ist nützlich für die Simulation, letztere für die Robotersteuerung. Sie werden auch lernen, wie man Robotertrajektorien unter Berücksichtigung dynamischer Einschränkungen plant. Dieser Kurs folgt dem Lehrbuch "Modern Robotics: Mechanics, Planning, and Control" (Lynch und Park, Cambridge University Press 2017). Sie können das Buch kaufen oder das kostenlose Preprint-PDF verwenden. Sie werden auf einer Bibliothek von Robotiksoftware in der Sprache Ihrer Wahl (zwischen Python, Mathematica und MATLAB) aufbauen und den kostenlosen plattformübergreifenden Robotersimulator V-REP verwenden, mit dem Sie bequem von zu Hause aus und ohne finanzielle Investition mit modernsten Robotern arbeiten können.

Möchten Sie wissen, wie Roboter funktionieren? Sind Sie an der Robotik als Beruf interessiert? Sind Sie bereit, sich die Mühe zu machen, die grundlegenden mathematischen Modellierungstechniken zu erlernen, die in allen Teilbereichen der Robotik verwendet werden? Wenn ja, dann ist die Spezialisierung "Moderne Robotik: Mechanik, Planung und Steuerung" die richtige Spezialisierung für Sie. Diese Spezialisierung, die aus sechs kurzen Kursen besteht, ist eine ernsthafte Vorbereitung für ernsthafte Studenten, die im Bereich der Robotik arbeiten oder ein fortgeschrittenes Studium aufnehmen möchten. In Kurs 4 der Specializations, Robot Motion Planning and Control, lernen Sie die Schlüsselkonzepte der Roboterbewegungsgenerierung kennen: die Planung einer Bewegung für einen Roboter in Anwesenheit von Hindernissen und die Echtzeit-Rückkopplungssteuerung, um die geplante Bewegung zu verfolgen. Kapitel 10, Bewegungsplanung, des Lehrbuchs "Moderne Robotik" behandelt Grundlagen wie C-Raum-Hindernisse, Graphen und Bäume und Graphensuche sowie klassische und moderne Bewegungsplanungstechniken wie gitterbasierte Bewegungsplanung, auf Zufallsstichproben basierende Planer und virtuelle Potenzialfelder. Kapitel 11, Robotersteuerung, behandelt Bewegungssteuerung, Kraftsteuerung und hybride Bewegungs- und Kraftsteuerung. Dieser Kurs folgt dem Lehrbuch "Modern Robotics: Mechanics, Planning, and Control" (Lynch und Park, Cambridge University Press 2017). Sie können das Buch kaufen oder das kostenlose Preprint-PDF verwenden. Sie werden auf einer Bibliothek von Robotiksoftware in der Sprache Ihrer Wahl (zwischen Python, Mathematica und MATLAB) aufbauen und den kostenlosen plattformübergreifenden Robotersimulator V-REP verwenden, mit dem Sie bequem von zu Hause aus und ohne finanzielle Investition mit modernsten Robotern arbeiten können.

Möchten Sie wissen, wie Roboter funktionieren? Sind Sie an der Robotik als Beruf interessiert? Sind Sie bereit, sich die Mühe zu machen, die grundlegenden mathematischen Modellierungstechniken zu erlernen, die in allen Teilbereichen der Robotik verwendet werden? Wenn ja, dann ist die Spezialisierung "Moderne Robotik: Mechanik, Planung und Steuerung" die richtige Spezialisierung für Sie. Diese Spezialisierung, die aus sechs kurzen Kursen besteht, ist eine ernsthafte Vorbereitung für ernsthafte Studenten, die im Bereich der Robotik arbeiten oder ein fortgeschrittenes Studium aufnehmen möchten. In Kurs 5 der Spezialisierung, Robot Motion Planning and Wheeled Mobile Robots, befassen wir uns mit fortgeschrittenen Themen der Robotik. Kapitel 12, Greifen und Manipulation, des Lehrbuchs "Modern Robotics" behandelt die Modellierung von Kinematik und Kräften zwischen sich berührenden starren Körpern und wendet die Modellierung auf die Analyse und Planung des Greifens von Robotern und anderer Manipulationsaufgaben an. Kapitel 13, Mobile Roboter auf Rädern, behandelt die Modellierung, Bewegungsplanung und Rückkopplungssteuerung von omnidirektionalen und nichtholonomischen mobilen Robotern auf Rädern und schließt mit der Steuerung von mobilen Manipulatoren, die aus einer mobilen Basis auf Rädern und einem Roboterarm bestehen. Dieser Kurs folgt dem Lehrbuch "Modern Robotics: Mechanics, Planning, and Control" (Lynch und Park, Cambridge University Press 2017). Sie können das Buch kaufen oder das kostenlose Preprint-PDF verwenden. Sie werden auf einer Bibliothek von Robotiksoftware in der Sprache Ihrer Wahl (zwischen Python, Mathematica und MATLAB) aufbauen und den kostenlosen plattformübergreifenden Robotersimulator V-REP verwenden, mit dem Sie bequem von zu Hause aus und ohne finanzielle Investition mit modernsten Robotern arbeiten können.

Das Abschlussprojekt der Spezialisierung Moderne Robotik befasst sich mit mobiler Manipulation: gleichzeitige Steuerung der Bewegung einer mobilen Basis mit Rädern und ihres Roboterarms, um eine Manipulationsaufgabe zu erfüllen. Dieses Projekt integriert mehrere Themen aus der Spezialisierung, darunter Bahnplanung, Odometrie für mobile Roboter und Feedback-Kontrolle. Ausgehend von der Ihnen zur Verfügung gestellten Softwarebibliothek Modern Robotics (geschrieben in Python, Mathematica und MATLAB) und von Software, die Sie für frühere Kurse geschrieben haben, werden Sie Software entwickeln, um die Bewegung eines mobilen Manipulators zu planen und zu steuern, um eine Aufgabe zum Aufnehmen und Ablegen auszuführen. Sie werden Ihre Software auf dem KUKA youBot testen, einem mobilen Manipulator, der aus einer mobilen Basis mit omnidirektionalen Mecanum-Rädern, einem 5-Gelenk-Roboterarm und einem Greifer besteht. Der hochmoderne, plattformübergreifende V-REP Robotersimulator wird für die Simulation der Aufgabe verwendet.