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Praktikum “Roboterbau” Wintersemester 2005/2006University of WürzburgComputer Science VIIRobotics and Telematics
20.10.2005
Praktikum “Roboterbau”Wintersemester 2005/2006
20. Oktober 2005
Informatics VII: Robotics and TelematicsJulius-Maximilians Universität Würzburg
Praktikum “Roboterbau” Wintersemester 2005/2006University of WürzburgComputer Science VIIRobotics and Telematics
20.10.2005
Themenliste1. Helikopter Flugkontrollsystem 2. Optisches Würfel Tracking3. Predictive Display4. Robotersteuerung mit “Collaborative Control” 5. Fernsteuerung eines Roboters mit Haptic Joystick und virtueller
Realität6. Impl. von Assistenzfunktionen (Geradeausfahrt)7. Impl. von Assistenzfunktionen (Sicherheitsfunktionen)8. Impl. von Assistenzfunktionen (Stromüberwachung)9. Gestaltung der Graphischen Oberfläche10. Einblenden von Sensordaten ins Kamerabild11. Positionsbestimmung durch Infrarot-Sensoren12. Software zu Daten-Verwaltung PC-HexaPOD-Sensoren13. Integrate a color camera on a CubeSat platform14. Contour Detection – theoretical approach Bei Interesse Mail an Markus Sauer – [email protected]
Praktikum “Roboterbau” Wintersemester 2005/2006University of WürzburgComputer Science VIIRobotics and Telematics
20.10.2005
Organisatorisches
• Praktikumsdauer zwischen 6 Wochen und 3 Monaten
• Am Ende 15 minütige Präsentation• Bericht ca. 20 Seiten• Praktikum sollte ein klares Ergebnis haben
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20.10.2005
Helikopter Flugkontrollsystem
• Kommunikation mit der Bodenstation(Kommandos, Sensordaten, …)
• Datenverarbeitung• Überwachen derKommunikationsverbindung, derBatteriespannungen und der Fluglageum kritische Situationen zu vermeiden
• Senden von Befehlen an dieFluglageregelung
• Primär C/C++ unter Linux
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20.10.2005
Optisches Würfel Tracking• Bestimmung der Position und Orientierung (6DOF) eines Würfels der
mit Markern versehen ist• Optimierung der Kamerkalibrierung• Daten Fusion in Abhängigkeit von der Qualität der
Positionsschätzungen
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20.10.2005
Predictive Display
• Analyse und Test der Möglichkeiten zur Berechnung eines vorhergesagten aktuellen Kamerabildes aus den gesendeten Kommandos an den Roboter, einer angenommen Verzögerung und des letzten Kamerabildes
• Ziel: Kompensation von Übertragungsverzögerungen durch Kommunikationsverbindungen
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20.10.2005
Robotersteuerung mit “Collaborative Control”
Für die Fernsteuerung von einem oder mehreren mobilen Robotern soll eine GUI programmiert und analysiert werden, die auf dem „CollaborativeControl“ Prinzip basiert.
Voraussetzungen: JAVAArt: PraktikumKontakt: Frauke Driewer
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20.10.2005
Fernsteuerung eines Roboters mit Haptic Joystick und virtueller Realität
Ultraschalldaten (Entfernungsmessung) sollen für den Operator mit Hilfe eines haptic joystickfühlbar gemacht werden. Austesten der Steuerung in virtuellen Karten.
Voraussetzungen: JAVAArt: PraktikumKontakt: Frauke Driewer
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20.10.2005
Mobile Außenroboter
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20.10.2005
Implementierung von Assistenzfunktionen(Geradeausfahrt)
20m
• Geradeausfahrt einer bestimmten Strecke
• Ausweichen von Hindernissen
• Einhalten der Richtung
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20.10.2005
Implementierung von Assistenzfunktionen(Sicherheitsfunktionen)
• Bestimmen der Lage (z.B. Hangneigung)
• Reagieren auf definierte Situationen
• Koordination mit dem Roboterarm
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20.10.2005
Implementierung von Assistenzfunktionen(Stromüberwachung)
• Messen der Batterie-Ströme
• Erfassen mit dem Prozessor und Senden
• Auswertung und Anzeige auf dem PC
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20.10.2005
Gestaltung der grafischen Benutzeroberfläche
• Erstellte Module nutzen und anpassen
• Ein Bedienkonzept umsetzen
• Aufbau und Design zur Entlastung des Nutzers
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20.10.2005
Einblenden von Sensordaten ins Kamerabild
• Kamerabild anzeigen
• Sensordaten einblenden
• Beides zusammen in einer Datei speichern
• Aufbau und Design zur Entlastung des Nutzers
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20.10.2005
Das Projekt „Bestrahlungstisch“
• Ziel des Projektes– Bestrahlungstisch mit adaptiver Regelung zur Fixierung und Verfolgung von beweglichen Zielvolumina bei der Bestrahlung
• Schwerpunkte– Sensorsysteme bzw. Daten-
verarbeitung zur Bestimmung der Position des Tumors– Modellbildung und Regelung des Bestrahlungstisches
„HexaPODTM“– Programmierungumgebung und Bedienoberfläche
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20.10.2005
Das Projekt „Bestrahlungstisch“
HexaPODPatient
Beschleuniger/Portal Imaging
PC TrajektoriePosition
Camera
Primäre Position
Sekundäre Position
6D Beweglich !
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20.10.2005
Positionsbestimmung durch Infrarot-Sensoren
• Ziel: Positionsbestimmung beweglicher Objekte• Art: Praktikum • Aufgaben/Kurzbeschreibung:
– Setup des Sensorsystems– Software zur Abtastung und Pre-Datenverarbeitung– Versuch zunächst an festen Objekten, dann an
beweglichen– Implementierung des Algorithmus zur
Positionsbestimmung anhand Multi-Sensor System• Projekt-Anfang
– Voraussichtlich in November, nach Lieferung des Tisches
• Vorkenntnisse (wünschenswert): Teilnahme Vorlesung „Sensorsysteme und Sensordatenverarbeitung“; C/C++
Praktikum “Roboterbau” Wintersemester 2005/2006University of WürzburgComputer Science VIIRobotics and Telematics
20.10.2005
Software zu Daten-Verwaltung PC-HexaPOD-Sensoren
• Ziel: siehe Thema • Art: Praktikum (1~2)• Aufgaben/Kurzbeschreibung
– Aufbau der Arbeit-Sequenz zur Abtastung, Positionsbestimmung, Definition der Tisch-Trajektorie, Daten –Verwaltung und Visualisierung, usw. ...
– Zur Modellbildung/Regelung des Tisches sind Befehlen/Daten auszutauschen. Die Arbeit soll die von Medical Intelligence gelieferten Software so anpassen, dass die Daten für die Analyse zur Verfügung stehen
• Projekt-Anfang– Voraussichtlich in November, nach Lieferung des
Tisches• Vorkenntnisse (wünschenswert): C/C++, JAVA
Praktikum “Roboterbau” Wintersemester 2005/2006University of WürzburgComputer Science VIIRobotics and Telematics
20.10.2005
Integrate a color camera on a CubeSat platform
The purpose is to connect a small color camera (mobile phone camera or similar) to the CubeSat main board and implement software (C/C++) to read images and save them/send them to the ground station via radio-link.
Requirements: C/C++, Linux, basic knowledge of electronics (interfaces)Type: PraktikumSupervisor: Radu Barza
CubeSat
Praktikum “Roboterbau” Wintersemester 2005/2006University of WürzburgComputer Science VIIRobotics and Telematics
20.10.2005
Contour detection (grayscale image) – theoretical approach
The purpose is to review the existing contour detection algorithms and analyze which one(s) are appropriate to be implemented on a low resources system (CubeSat).This topic can be further continued towards a „Diplomarbeit“ (the task will be to implement the various algorithms on a CubeSat platform and compare their performance. For performance analysis, the Earth horizon has to be detected using grayscale images from Meteosat).
Requirements: Image processing (for Diplomarbeit: C/C++, Linux)Type: Praktikum / DiplomarbeitSupervisor: Radu Barza
CubeSat