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Drohnen und andere Roboter
January 9, 2018
Es war ein sehr interessanter Tag mit vielen Informationen zu Drohnen und Roboter und einem Hands-on-Besuch im Lab von Davide Scaramuzza. Am Vormittag ging es los mit einer Einführung in die Thematik.
Definition: Roboter sind mechanische oder elektromechanische Maschinen, welche definierte Instruktionen befolgen. Dabei unterscheidet man zwischen:
Robotic Exoskeletons und Prosthetic Devices
Stationäre Roboter
Diese sind an einen fixen Standort, wie z.B. eine Fertigungsstrasse gebunden.
Mobile Roboter
Diese bewegen sich frei und sind nicht an einen fixen Standort gebunden, dabei wird weiter unterschieden zwischen:
Ground Robots (AGV: Automated Guided Vehicle)
Flying Robots oder Drohnen (UAV: Unmanned Aerial Vehicles und MAV: Micro Aerial Vehicles), welche sich frei in der Luft bewegen können.
Underwater Robots (AUV: Autonomous Underwater Vehicles), welche sich frei im Wasser bewegen können.
Nach der Pause stellten wir uns der Frage: «Was braucht es um ein autonomes Fahrzeug zu bauen?
Um autonom fahren zu können, gilt es, folgende drei Punkte zu beachten:
Wie sieht meine Umwelt aus (Wahrnehmung)?
Dazu werden Informationen aus Sensoren (Laser, Kamera, Radar und Sonars) genutzt, um Objekte wie Fussgänger, Fahrzeuge, Signalisation, etc. zu interpretieren.
Wo bin ich (Lokalisierung)?
Nutzung der Informationen des GPS, wenn dieses verfügbar ist, ansonsten kann auf vorhandenes Kartenmaterial zurückgegriffen, oder mit den entsprechenden Sensoren selbst eine Karte erstellt werden.
Wie komme ich ans Ziel?
Hierzu wird selbständig, unter Verwendung der geeigneten Algorithmen, versucht, den Weg von A nach B ermitteln. Dabei gilt es den besten Weg zu finden (Faktoren sind Zeit, Energieverbrauch, attraktive Strecke, etc.) und allfälligen Hindernissen ausweichen.
Um diese Fragen zu beantworten, stehen u.A. die folgenden Sensoren zur Verfügung:
Diese verschiedenen Sensoren werden in verschiedenen Kombinationen angewandt um z.B. die aktuelle Position zu bestimmen (im Idealfall mit GPS, ggf. unterstützt durch Wheel Encoder und Range Sensors) oder um Objekte, welche im Weg stehen, korrekt zu interpretieren, um passend zu reagieren (dabei kommt auch Künstliche Intelligenz und Deep Learning zum Einsatz).
Am Nachmittag führte uns Prof. Davide Scaramuzza durch das Lab der Robotics and Perception Group der ETH Zürich und demonstrierte dabei die neusten Technologien und Resultate im Bereich der Drohnen-Forschung.
Mit dieser Flugstunde endete der spannende Tag mit fundierten Informationen zum aktuellen Stand der Roboter-Entwicklung und der Drohnen-Forschung bei der Robotics and Perception Group der ETH Zürich.