Schulungsübersicht
Einführung in Multi-Roboter-Systeme
- Überblick über Koordinations- und Steuerungsarchitekturen für Multi-Roboter-Systeme
- Anwendungen in Industrie, Forschung und autonomen Systemen
- Vergleich zwischen zentralisierten und dezentralisierten Systemen
Grundlagen der Schwarmintelligenz
- Prinzipien kollektiver Intelligenz und Selbstorganisation
- Biologische Inspiration: Ameisen, Bienen und Vogelschwärme
- Emergentes Verhalten und Robustheit in SchwarmSystemen
Kommunikation und Koordination
- Kommunikationsmodelle und -protokolle zwischen Robotern
- Konsensalgorithmen und verteilte Einigung
- Strategien zur Aufgabenzuteilung und Ressourcenteileung
Steuerungs- und Formationsstrategien
- Leader-Follower-, verhaltensbasierte und virtuelle Struktursteuerung
- Algorithmen für Schwarmverhalten, Abdeckung sowie Verfolgung und Flucht (Pursuit–Evasion)
- Aufrechterhaltung der Formation unter Bedingungen mit verrauschter Kommunikation
Schwarmoptimierungsalgorithmen
- Particle Swarm Optimization (PSO) und Ant Colony Optimization (ACO)
- Anwendungen zur Pfadplanung und dynamischen Aufgabenzuteilung
- Hybride Ansätze, die maschinelles Lernen mit Schwarmheuristiken kombinieren
Simulation und Implementierung
- Aufbau von Multi-Roboter-Simulationen in ROS 2 und Gazebo
- Implementierung von Schwarmverhalten mit Python oder C++
- Debugging und Analyse emergenter Dynamiken
Fortgeschrittene Themen in der Schwarmrobotik
- Skalierbarkeit, Fehlertoleranz und Resilienz der Kommunikation
- Integration von maschinellem Lernen für adaptive Koordination
- Mensch-Schwarm-Interaktion und übergeordnete Steuerung (Supervisory Control)
Praxisprojekt: Entwurf und Simulation eines Schwarmkoordinationssystems
- Definition von Zielen und Randbedingungen für eine Multi-Roboter-Mission
- Implementierung von Schwarmkoordinationsalgorithmen
- Bewertung von Leistungsindikatoren und Robustheit
Zusammenfassung und nächste Schritte
Voraussetzungen
- Fundiertes Verständnis der robotischen Grundlagen
- Erfahrung mit Python-Programmierung und ROS
- Vertrautheit mit Algorithmen zur Bewegungplanung und Steuerung
Zielgruppe
- Robotikforscherinnen und -forscher, die sich auf verteilte und kooperative Systeme spezialisieren
- Systemarchitektinnen und -architekten, die grossangelegte Multi-Agenten-Roboterlösungen entwerfen
- Fortgeschrittene Entwicklerinnen und Entwickler, die an autonomer Koordination und Schwarmalgorithmen arbeiten
Erfahrungsberichte (2)
Bereitstellung der Materialien (virtuelle Maschine), um direkt mit den Übungen zu beginnen, sowie Erläuterung der ROS2-Kernkonzepte. Warum bestimmte Dinge auf eine bestimmte Weise funktionieren.
Arjan Bakema
Kurs - Autonomous Navigation & SLAM with ROS 2
Maschinelle Übersetzung
sein Wissen und die Nutzung von KI für Robotik in der Zukunft.
Ryle - PHILIPPINE MILITARY ACADEMY
Kurs - Artificial Intelligence (AI) for Robotics
Maschinelle Übersetzung