1. Master-Kolloquium im Studiengang „Autonomous Systems“

Kontrollsysteme für Roboter, ein optisches Verfahren aus der Lasermesstechnik, die Farbwahrnehmung von Robotern und die Einsatzmöglichkeiten neuronaler Netze bei fußballspielenden Robotern, abgeschaut an der Natur, sind die Themen des 1. Master-Kolloquiums.

Vier Studierende des Master-Studiengang "Autonomous Systems" stellen am Donnerstag, 24. April 2003, ab 9.30 Uhr ihre aktuellen Projektarbeiten der Öffentlichkeit vor und zur Diskussion (FH, Grantham-Allee 20 in Sankt Augustin, Fachbereich Angewandte Informatik Raum B 060). Leitung: Dr. Michael Mock

Unter dem Dach des Bonn-Aachen International Center for Information Technology (b-it) bieten der Fachbereich Angewandte Informatik der FH Bonn-Rhein-Sieg und das Fraunhofer Institut für Autonome Intelligente Systeme (AiS) in Sankt Augustin den internationalen Master-Studiengang "Autonomous Systems" an. Wesentlicher Bestandteil des Studiums ist die aktive Teilnahme der Studierenden an aktuellen Forschungs- und Entwicklungsprojekten bei AiS. Das Master-Kolloquium ist ein Forum zur Diskussion und Präsentation aktueller Projektarbeiten.

1. Master-Kolloquium "Autonomous Systems" - Programm

Ronny Hartanto "KURT2 Office-Navigation mit Dual Dynamics" Ziel der vorgestellten Arbeit ist die Erstellung eines sogenannten Behaviorsystems (Roboterkontrollsoftware) für den Einsatz eines KURT2-Roboters (.KURT2.de) in Büroumgebungen mittels des DDDesigner-Entwicklungs- und Simulations-Tools. Die zu erstellenden Behaviormodule umfassen beispielsweise Kollisionsvermeidung, Flurfahrt, Türdurchfahrt, Interaktion mit Feuertüren und Fahrstuhl sowie die Positionsanfahrt in Räumen.

Dabei werden die einzelnen Behavior in Dual Dynamics, einem speziellen Entwurfsschema für Roboterbehavior, konzipiert. Das zu implementierende Behaviorsystem nutzt dabei Umgebungsstruktur und KURT2-Besonderheiten aus. Entsprechend werden geeignete Dual-Dynamics-Module und Sensorfilter entwickelt, getestet und implementiert. Die Integration einer Planausführungskomponente ermöglicht anschließend die zielgerichtete Büronavigation des KURT2-Systems. Eine geeignete Kommunikationssoftware ist im DDDesigner und auch im zugehörigen Projekt (.AgenTec.de) dafür vorhanden.

Diese Komponenten und Module ermöglichen es dem KURT2-Roboter externe Aufträge entgegenzunehmen und auszuführen.

Martin Linden "Development of Signal Processing for the Laser Doppler Anemometry" - Signalverarbeitung für die Laser Doppler Anemometrie Bei der Laser Doppler Anemometrie (LDA) handelt es sich um ein berührungsloses, kalibrierfreies, optisches Verfahren aus der Lasermesstechnik, das die Geschwindigkeit bewegter, streuender Partikel bestimmt. Im Rahmen des Masterstudiums soll ein LDA-Sensor für die Textilmaschinenindustrie entwickelt werden, der die auf einen Spulenkörper aufgewickelte Textilgarnlänge hochgenau bestimmt.

Ziel der vorgestellten Arbeit es, eine Empfangs - Signalverarbeitung für diesen Sensor zu entwickeln. Diese soll eine geeignete Verstärker- und Filtertechnik beinhalten. Das anschließend digitalisierte Signal soll mit einer speziell angepassten PLL-Technik so adaptiert werden, dass es möglich wird, eine Online-Auswertung mit Hilfe eines Mikrocontrollers durchzuführen.

Sven Olufs "Comparing different Color Spaces for RoboCup Computer Vision" (Evaluierung verschiedener Farbmodelle für RoboCup) Der Mensch nimmt mit den Augen neben der Helligkeit auch die Grundfarben Rot, Grün und Blau wahr. Eine Maschine ist dagegen in der Lage, die Grundfarben auch ohne Helligkeit wahrzunehmen. Dies ist möglich, da sich "Farbe" mittels verschiedener Farbmodelle darstellen lässt. Eine Farbraumtransformation ist in der digitalen Bilderkennung in der Regel der erste Schritt und hat daher entscheidenden Einfluss auf die Qualität der digitalen Bilderkennung. Ob ein Farbmodell für eine bestimmte Anwendung geeignet ist, soll am konkreten Beispiel RoboCup gezeigt werden.

Über RoboCup: RoboCup ist eine internationale Initiative zur Förderung der Forschung in den Bereichen Künstliche Intelligenz und autonome mobile Roboter. Roboterfußball wird als standardisiertes Problem benutzt, an dem sich Ergebnisse aus den verschiedenen Forschungsdisziplinen direkt vergleichen lassen. Der RoboCup bietet damit den Forschern die Möglichkeit, das Erreichte im direkten internationalen Vergleich mit ihren Kollegen zu testen und so gemeinsam Fortschritte in den jeweiligen Fachdisziplinen zu erzielen.

Matthias Salmen A preliminary survey for embedded Echo State Networks (Voruntersuchung zu eingebetteten Echo State Networks) Inspiriert von der Natur stellen Neuronale Netze ein universelles Werkzeug zur Repräsentation dynamischer Systeme dar. Der Einsatz solcher Neuronaler Netze zur Verbesserung der Antriebsregelung der Fußballroboter des AiS-Robocup-Teams soll in einer Testreihe überprüft werden. In einer anderen Praktikumsarbeit wurde hierzu bereits eine Software-Simulation sogenannter Echo State Networks, eine Sonderform Neuronaler Netze, durchgeführt. Diese Tests liefen erfolgreich. Thema dieses Vortrags ist die Durchführung von Untersuchungen zur Auswahl einer geeigneten Hardware-Plattform. Typische Mikrokontroller wurden als Kandidaten ausgewählt und detaillierten Untersuchungen zur genauen Abschätzung der Ressourcen in Hinblick auf die Anwendung von ESNs unterzogen. Die gewonnen Ergebnisse in Speicher- und Rechenzeitverbrauch werden vorgestellt, verglichen und analysiert. Eine Festlegung auf einen Mikrokontroller kann damit untermauert werden. Auf Basis dieser Untersuchungen erfolgt im anschließenden Projekt F&E 2 eine Realisierung des Systems in HW.