Institut für Informatik, Universität Freiburg

Praktikum Robotik WS 2001/2002

AG Künstliche Intelligenz

In diesem Praktikum soll ein Einblick in die Grundlagen mobiler Roboter vermittelt werden. Dazu stehen fünf Roboter des CS Freiburg zur Verfügung. Alle Roboter sind zur präzisen Positionsbestimmung mit einem Laser-Scanner und zur Ballerkennung mit einer Firerwire-Kamera ausgestattet. Das Praktikum beginnt zunächst mit einer Einarbeitungsphase, in der sowohl der praktische Umgang mit den Robotern als auch theoretische Hintergründe erlernt werden sollen. In der zweiten Phase sollen dann Projekte für RoboCup (Roboterfussball) bearbeitet werden.

Spezielle Vorkenntnisse sind nicht erforderlich! Jedoch wären Erfahrungen mit Linux und der Programmiersprache C bzw. C++ von Vorteil.

Veranstalter: Prof. Dr. Bernhard Nebel, Betreuer: Alexander Kleiner

Übungsblätter

Blatt 1 - Odometrie

Blatt 2 - Sensormessung und Objekterkennung

Blatt 3 - Verhalten

Blatt 4 - Vision - Ballverfolgung und Ballsuche

Blatt 5 - Einfache Pfadplanung

Blatt 6 - Dribbeln

Blatt 7 - Torschütze

Termin 20.12.2002 --> RoboCup Challange: Welches Team stellt den besten Torschützen?

Benutzung der Roboter Software

Zur Steuerung der Roboter steht ein an der Universität Freiburg entwickeltes Softwarepaket zur Verfügung. Neben der Steuerung von Motoren und "Kicker" bietet die Software Befehle zur Visualisierung von Roboterposition und Sensormessungen aus seiner seiner Umwelt. Die Dokumentation zu Crystal beinhaltet eine Übersicht aller verfügbarer Befehle und deren Bedeutung.

Anleitung:

Melden Sie sich auf einem Roboter über "Secure Shell" an (Benutzer und Passwort werden ausgeteilt)
Entpacken Sie die Dateien main.c und makefile der jeweiligen Übung in einem Verzeichnis ihrer Wahl
Wechseln Sie in dieses Verzeichnis und erstellen Sie die Software mit make depend und make
Starten Sie das Programm für einen ersten Test
Verändern Sie main.c entsprechend der Aufgabenstellung. Falls zusätzliche Dateien übersetzt und gebunden werden sollen, so können diese im Makefile unter PRAKC für C Quellen bzw. PRAKCPP für C++ Quellen angegeben werden

Literatur

The CS Freiburg Team, Crystal, the interface for the CS Freiburg Robots, Dokumentation, Fakultät für Angewandte Wissenschaften, Univ. Freiburg, Oct. 2001. (gzip'ed postscript file)

J.-S. Gutmann, W. Hatzack, I. Herrmann, B. Nebel, F. Rittinger, A. Topor, T. Weigel, and B. Welsch, The CS Freiburg Robotic Soccer Team: Reliable Self-Localization, Multirobot Sensor Integration, and Basic Soccer Skills, in: M. Asada, RoboCup-98: Robot Soccer World Cup II, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, to appear. (gzip'ed postscript file)

J.S. Gutmann, Robuste Navigation autonomer mobiler Systeme, Dissertation, Fakultät für Angewandte Wissenschaften, Univ. Freiburg, Okt. 2000. (gzip'ed postscript file)

A. Topor, Die Ballerkennung und Positionsschätzung des CS-Freiburg Teams beim RoboCup'98, Studienarbeit, Fakultät für Angewandte Wissenschaften, Univ. Freiburg, Feb. 1999. (gzip'ed postscript file)

A. Topor, Roboterfußball: Pfadplanung in dynamischer Umgebung, Diplomarbeit, Fakultät für Angewandte Wissenschaften, Univ. Freiburg, Feb. 1999. (gzip'ed postscript file)

M. Thiel, Roboterfußball: Zuverlässige Ballerkennung und Positionsabschätzung, Diplomarbeit, Fakultät für Angewandte Wissenschaften, Univ. Freiburg, Dez. 1999. (gzip'ed postscript file)

J.-S. Gutmann, T. Weigel, and B. Nebel. Fast, accurate, and robust self-localization in polygonal environments. In Submitted, 1999.( gzip'ed postscript file)

G. Welch and G. Bishop. An introduction to the kalman filter. Technical Report TR 95-041, University of North Carolina, Department of Computer Science, 1995.(gzip'ed postscript file)

D. Fox, W. Burgard, and S. Thrun. Markov localization for mobile robots in dynamic environments. Journal of Artificial Intelligence Research, 11:391--427, 1999. (gzip'ed postscript file)

D. Fox, W. Burgard, F. Dellaert, and S. Thrun. Monte Carlo Localization: Efficient position estimation for mobile robots. AAAI-99. (gzip'ed postscript file)