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Schulungsübersicht
Einführung in die Pfadplanung für autonome Fahrzeuge
- Grundlagen und Herausforderungen der Pfadplanung
- Anwendungen im autonomen Fahren und in der Robotik
- Überblick über traditionelle und moderne Planungstechniken
Grafbasierte Pfadplanungsalgorithmen
- Übersicht über A*- und Dijkstra-Algorithmen
- Implementierung von A* für das Raster-basierte Wegfinden
- Dynamische Varianten: D* und D* Lite für sich ändernde Umgebungen
Stichprobenbasierte Pfadplanungsalgorithmen
- Zufällige Stichprobentechniken: RRT und RRT*
- Pfadglättung und Optimierung
- Bewältigung nicht-holonomer Zwänge
Optimierungsbasierte Pfadplanung
- Formulierung des Pfadplanungsproblems als Optimierungsproblem
- Trajektorienoptimierung unter Verwendung nichtlinearer Programmierung
- Gradientenbasierte und gradientenfreie Optimierungstechniken
Lernbasierte Pfadplanung
- Tiefes Verstärkungslernen (DRL) zur Pfadoptimierung
- Integration von DRL mit traditionellen Algorithmen
- Anpassungsfähige Pfadplanung mittels maschineller Lernmodelle
Umgang mit dynamischen und ungewissen Umgebungen
- Reaktive Planungstechniken für Echtzeitreaktionen
- Hindernisvermeidung und prädiktive Steuerung
- Integration von Wahrnehmungsdaten für adaptive Navigation
Bewertung und Benchmarking von Pfadplanungsalgorithmen
- Metriken für Pfadeffizienz, Sicherheit und rechnerische Komplexität
- Simulation und Tests in ROS und Gazebo
- Fallstudie: Vergleich von RRT* und D* in komplexen Szenarien
Case Studies und reale Anwendungen
- Pfadplanung für autonome Lieferroboter
- Anwendungen in selbstfahrenden Autos und UAVs (unbemannte Luftfahrzeuge)
- Projekt: Implementierung eines adaptiven Pfadplaners mittels RRT*
Zusammenfassung und weitere Schritte
Voraussetzungen
- Sichere Kenntnisse in der Python-Programmierung
- Erfahrung mit Robotersystemen und Regelalgorithmen
- Vertrautheit mit Technologien autonomer Fahrzeuge
Zielgruppe
- Ingenieurinnen und Ingenieure für Robotik, die sich auf autonome Systeme spezialisieren
- KI-Forschende, die sich auf Pfadplanung und Navigation konzentrieren
- Fachleute der fortgeschrittenen Ebene, die an autonomer Fahrentechnologie arbeiten
21 Stunden