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Modulhandbuch (ab WS 2019/20)

Modul RO5800-KP12

Advanced Topics in Robotics (ATRS)

Dauer:


2 Semester
Angebotsturnus:


Jährlich, kann sowohl im SoSe als auch im WiSe begonnen werden
Leistungspunkte:


12
Studiengang, Fachgebiet und Fachsemester:
  • Master Robotics and Autonomous Systems 2019 (Vertiefung), Vertiefung, 1. oder 2. Fachsemester
Lehrveranstaltungen:
  • RO5802-S: Machine Learning in Medicine (Seminar, 2 SWS)
  • RO5800-Ü: Advanced Topics in Robotics (Übung, 1 SWS)
  • RO5801-Ü: Rescue Robotics (Übung, 2 SWS)
  • RO5801-V: Rescue Robotics (Vorlesung, 2 SWS)
  • RO5800-V: Advanced Topics in Robotics (Vorlesung, 2 SWS)
Workload:
  • 90 Stunden Bearbeitung eines individuellen Themas inkl. Vortrag und schriftl. Ausarbeitung oder Gruppenarbeit
  • 95 Stunden Selbststudium
  • 135 Stunden Präsenzstudium
  • 40 Stunden Prüfungsvorbereitung
Lehrinhalte:
  • Lerninhalte der Veranstaltung Advanced Topics in Robotics:
  • Bahnplanung für Roboter
  • Augmentierte Realität
  • Design von Robotersystemen
  • Intrakorporale Robotik
  • Dynamik und Regelung für Roboter
  • Lerninhalte der Veranstaltung Rescue Robotics:
  • Besondere Anforderungen bei Katastropheneinsätzen und Auswirkungen auf Roboter
  • Informationsinfrastruktur für Rettungssysteme
  • Informationsaustausch zwischen Rettungsrobotern
  • Befehls- und Kontrollsysteme für Such- und Rettungsroboter
  • Taktische Kommunikation für kooperative SAR-Robotermissionen und Interoperabilität in einem heterogenen Team.
  • Gestaltungsrichtlinien für menschliche Schnittstellen für Rettungsroboter
  • Opfer- und Lebenszeichendetektion in Rettungsszenarien
  • Vor-Ort Medizin und Bestimmung von Vitalzeichen
  • Evaluation und Benchmarks von SAR-Robotern
  • Lerninhalte des Seminars Machine Learning in Medicine:
  • Einarbeitung in ein wissenschaftliches Themengebiet
  • Bearbeitung einer wissenschaftlichen Problemstellung und ihrer Lösungsverfahren
  • Präsentation und Diskussion der Thematik auf Englisch
  • Mögliche Themen: Computer Aided Diagnosis, Gaussian Processes for Sensor Data Analysis, Motion Prediction, Correlation Methods for Motion Estimation, Tissue Thickness Estimation, Sensor Calibration
Qualifikationsziele/Kompetenzen:
  • Lernziele der Veranstaltung Advanced Topics in Robotics:
  • Die Studierenden haben ein vertieftes Verständnis der zugrundeliegenden mathematischen Methoden, besonders in der Dynamik, Optimierung, Sensordatenverarbeitung und Analyse von Algorithmen.
  • Die Studierenden haben einen erweiterten Überblick über Anwendungsfelder der Robotik.
  • Sie haben die Fähigkeit, selbständig neue Methoden auf der Basis der beschriebenen Methoden zu entwickeln, neue Anwendungen zu konzipieren, und grundlegende Verfahren vollständig zu implementieren.
  • Lernziele der Veranstaltung Rescue Robotics:
  • Die Studierenden beherrschen Werkzeuge zur Programmierung und Simulation von mobilen Rettungsrobotern. Sie haben einen guten Überblick in mobiler Robotik, Lokalisation und Pfadplanung in schwierigen Szenarien.
  • Die Studierenden haben einen Einblick in die Arbeit und Kommandostrukturen von Rettungskräften. Sie kennen die Anforderungen an die Steuerung von Rettungsrobotern und die Kommunikation und Interaktion mit den Einsatzkräften.
  • Die Studierenden haben einen Einblick in die medizinische Erstversorgung durch Rettungskräfte, sowie technische Lösungen zur Vermisstenortung, Vitalzeichenbestimmung und medizinischen Versorgung vor Ort.
  • Lernziele der Veranstaltung Seminar Machine Learning in Medicine:
  • Die Studierenden können ein wissenschaftliches Thema analysieren, beurteilen und entwickeln.
  • Sie können die Ergebnisse in einer schriftlichen Ausarbeitung und in einem mündlichen Vortrag verständlich darstellen
  • Sie können eine wissenschaftliche Fragestellung in englischer Sprache präsentieren und diskutieren.
  • Sie können das Thema in den wissenschaftlichen Kontext einordnen und differenzieren.
Vergabe von Leistungspunkten und Benotung durch:
  • Klausur, mündliche Prüfung und/oder Präsentation nach Maßgabe des Dozierenden
Setzt voraus:
Modulverantwortlicher:
Lehrende:
Literatur:
  • Achim Schweikard, Floris Ernst: Medical Robotics - Springer, 2015, Jocelyne Troccaz (ed.): Medical Robotics, Wiley, 2009
  • Tadokoro, Satoshi, ed.: Rescue robotics: DDT project on robots and systems for urban search and rescue. - Springer Science & Business Media, 2009. (ISBN: 978-1447157656).
  • Siciliano, Bruno, and Oussama Khatib, eds.: Springer handbook of robotics. - Springer, 2016. (ISBN: 978-3319325507)
Sprache:
  • Wird nur auf Englisch angeboten
Bemerkungen:

Zulassungsvoraussetzungen zum Modul:
- Keine (Die Kompetenzen der vorausgesetzten Module werden für dieses Modul benötigt, die Module stellen aber keine Zulassungsvoraussetzung dar.)

Zulassungsvoraussetzungen zur Prüfung:
- Erfolgreiche Bearbeitung von Übungsaufgaben während des Semesters

Letzte Änderung:
3.9.2020