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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 Finden von Pfaden in Gittern
- Dynamische Varianten: D* und D* Lite für sich ändernde Umgebungen
Stichprobenbasierte Pfadplanungsalgorithmen
- Zufällige Stichprobentechniken: RRT und RRT*
- Pfadglättung und Optimierung
- Bewältigung nicht-holonomer Einschränkungen
Optimierungsbasierte Pfadplanung
- Formulierung des Pfadplanungsproblems als Optimierungsproblem
- Trajektorienoptimierung mittels nichtlinearer Programmierung
- Gradientenbasierte und gradientenfreie Optimierungstechniken
Lernbasierte Pfadplanung
- Tiefes Verstärkungslernen (DRL) zur Optimierung von Pfaden
- Integration von DRL mit traditionellen Algorithmen
- Adaptive Pfadplanung mithilfe von Machine-Learning-Modellen
Bewältigung dynamischer und unsicherer Umgebungen
- Reaktive Planungstechniken für Echtzeit-Reaktionen
- Hindernisvermeidung und prädiktive Steuerung
- Integration von Wahrnehmungsdaten zur adaptiven Navigation
Bewertung und Benchmarking von Pfadplanungsalgorithmen
- Metriken für Effizienz, Sicherheit und Rechenaufwand des Pfads
- Simulation und Tests in ROS und Gazebo
- Fallstudie: Vergleich von RRT* und D* in komplexen Szenarien
Fallstudien und reale Anwendungen
- Pfadplanung für autonome Lieferroboter
- Anwendungen in selbstfahrenden Autos und UAVs
- Projekt: Implementierung eines adaptiven Pfadplaners mit RRT*
Zusammenfassung und nächste Schritte
Voraussetzungen
- Sicherer Umgang mit Python-Programmierung
- Erfahrung mit Robotersystemen und Regelalgorithmen
- Vertrautheit mit Technologien autonomer Fahrzeuge
Zielgruppe
- Robotikingenieure, die auf autonome Systeme spezialisiert sind
- KI-Forscher, die sich auf Pfadplanung und Navigation konzentrieren
- Erfahrene Entwickler, die an selbstfahrenden Technologien arbeiten
21 Stunden