Schulungsübersicht

Woche 01

Tag 01

Einführung

  • Was macht einen Robot intelligent?

Physikalische vs. Virtuelle Roboter

  • Intelligente Roboter, intelligente Maschinen, bewusste Maschinen und robotergestützte Prozessautomatisierung (RPA) usw.

Rolle der Künstlichen Intelligenz (KI) in der Robotik

  • Über "Wenn-dann-ansonsten" hinaus und die lernende Maschine
  • Die Algorithmen hinter KI
  • Maschinelles Lernen, Computer Vision, maschinelle Sprachverarbeitung (NLP) usw.
  • Kognitive Robotik

Tag 02

Rolle der Big Data in der Robotik

  • Entscheidungsfindung auf Basis von Daten und Mustern

Cloud und Robotics

  • Vernetzung der Robotics mit IT
  • Bau von funktionaleren Robotern, die mehr Informationen zugänglich haben und zusammenarbeiten können

Fallstudie: Industrieroboter

  • Mechanische Roboter
    • Baxter
  • Roboter in Atomkraftwerken
    • Schutz und Detektion von Strahlung
  • Roboter in Kernreaktoren
    • Schutz und Detektion von Strahlung

Tag 03

Hardwarekomponenten eines Roboters

  • Motoren, Sensoren, Mikrocontroller, Kameras usw.

Häufige Elemente von Robotern

  • Maschinenvision, Spracherkennung, Sprachsynthese, Nahbereichssensoren, Drucksensoren usw.

Tag 04

Entwicklungsumgebungen für die Programmierung von Robotern

  • Open-source- und kommerzielle Frameworks
  • Robot Operating System (ROS)
    • Aufbau: Arbeitsplatz, Themen, Nachrichten, Dienste, Knoten, Actionlibs, Tools usw.

Sprachen zur Programmierung von Robotern

  • C++ für niedrigstehende Steuerung
  • Python für die Orchestrierung
  • Programmierung von ROS-Knoten in Python und C ++
  • Weitere Sprachen

Tag 05

Tools zur Simulation eines physikalischen Roboters

  • Kommerzielle und Open-source-Software für 3D-Simulation und Visualisierung

Tools zur Gestaltung der physischen Eigenschaften von Robotern

  • Kommerzielle und Open-source-CAD-Software

Fallstudie: Mechanische Roboter

  • Roboter im Bereich Atomtechnologie
  • Roboter in Umweltsystemen

Woche 02

Tag 06

Kurzkurs in Python

  • Softwareinstallation und -setup
  • Nützliche Pakete und Hilfsprogramme
  • Arbeiten mit Python-Datenstrukturen, Operatoren, Schleifen, Bedingungen, Funktionen, Methoden usw.
  • Schreiben eines Beispielprogramms
  • Teamprojekt

Tag 07

Vorbereitung auf die Robotik-Entwicklung

  • Aufsetzen der Entwicklungsumgebung (z.B. Arduino IDE)
  • Untersuchung des Arduino-Sprachsyntax (C/C++)
  • Programmierung, Kompilieren und Hochladen auf den Mikrocontroller
  • Montage der Hardwarekomponenten eines Arduino-Roboters

Tag 08

Arbeiten mit Arduino-Komponenten

  • Analoge Sensoren
  • Digitale Sensoren

Arbeiten mit Kommunikationsmodulen für Arduino

  • Bluetooth-Module
  • Wi-Fi-Module
  • RFID-Module
  • I2C und SPI
  • Mobilinternet

Tag 09

Bau eines Roboters

  • Vorplanung der Funktionen und Eigenschaften des Roboters
  • Implementierung von Roboterbewegungen

Teamprojekt

  • Diskussion und Überprüfung

Tag 10

Kontrolle des Roboters

  • Implementierung des Controllers
  • Vernetzung mit dem Roboter (kabelgebunden und kabellos)

Teamprojekt

  • Diskussion und Überprüfung

Woche 03

Tag 11

Programmierung des Roboters

  • Simulation eines Roboters mit Gazebo / ROS
  • Vereinbarung von ROS-Knoten
  • Programmierung eines Knotens in Python und C ++
  • Nachrichten und Themen in ROS
  • Publikations-/Abonnementsparadigma

Teamprojekt

  • Bump & Go mit einem realen Roboter
  • Diskussion und Überprüfung

Tag 12

Programmierung des Roboters (fortgesetzt...)

  • Frames in ROS und Referenzänderungen
  • Bearbeitung von 2D-Informationen von Kameras mit OpenCV
  • Bearbeitung von Informationen eines Lasers

Teamprojekt

  • Sichere Verfolgung von Gegenständen nach Farbe
  • Diskussion und Überprüfung

Tag 13

Test des Roboters

  • Tools zum Testen Ihres Codes
  • Einheitstests
  • Erstellen einer Testsuite
  • Automatisierung der Tests
  • Fehlerbehebung

Teamprojekt

  • Sichere Verfolgung von Gegenständen nach Farbe
  • Diskussion und Überprüfung

Tag 14

Programmierung des Roboters (fortgesetzt...)

  • Dienste in ROS
  • Bearbeitung von 3D-Informationen von RGB-D-Sensoren mit PCL
  • Karten und Navigation mit ROS

Tag 15

Programmierung des Roboters (fortgesetzt...)

  • Abschließen von Aufgaben mit ActionLib

Teamprojekt

  • Suche nach Gegenständen in der Umgebung

Woche 04

Tag 16

Programmierung des Roboters (fortgesetzt...)

  • Abschließen von Aufgaben mit ActionLib

Tag 17

Programmierung des Roboters (fortgesetzt...)

  • Spracherkennung und Sprachgenerierung
  • Fehlerbehebung

Teamprojekt

  • Kontrolle eines Roboters mit der Stimme

Tag 18

Programmierung des Roboters (fortgesetzt...)

  • Kontrolle von Roboterarmen mit MoveIt!
  • Kontrolle eines robotischen Halses für aktive Vision
  • Fehlerbehebung

Teamprojekt

  • Suche und Sammeln von Gegenständen

Tag 19

Bereitstellung des Roboters

  • Bereitstellung des Roboters in der physischen Welt
  • Überwachung und Wartung von Robotern im Einsatzgebiet
  • Verwendung einer mobilen App zur Kontrolle eines Roboters

Sicherheit des Roboters

  • Vorbeugung gegen unerlaubte Manipulationen
  • Vorbeugung gegen Hacker, die sensible Daten betrachten und stehlen können

Tag 20

Datenanalyse

  • Sammeln und Organisieren von Daten, die vom Roboter generiert werden
  • Machbar machen der Daten durch Visualisierungs-Tools und Prozesse

Kollaborative Robotikbau

  • Bau eines Roboters im Cloud-Umfeld
  • Erstellen einer mobilen App zur Interaktion mit Ihrem Roboter
  • Mit der Robotercommunity verbunden sein

Zukunftsaussichten für Roboter in den Bereichen Wissenschaft und Energie

Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

KI und Robotics für die Atomtechnologie KI und Robotik sind mächtige Werkzeuge zur Entwicklung von Sicherheitssystemen in Atomkraftanlagen. In diesem unterrichtsgeleiteten, live-Kurs (online oder vor Ort) werden die Teilnehmer verschiedene Technologien, Frameworks und Verfahren zur Programmierung verschiedener Roboterarten kennenlernen, die im Bereich der Atomtechnologie und Umweltsystemen eingesetzt werden. Der 4-wöchige Kurs findet fünf Tage pro Woche statt. Jeder Tag dauert vier Stunden und besteht aus Vorträgen, Diskussionen sowie praktischer Robotikentwicklung in einem Lab-Umfeld. Die Teilnehmer werden verschiedene realitätsnahen Projekte absolvieren, um ihr erworbenes Wissen zu üben. Die Zielhardware für diesen Kurs wird durch Simulationssoftware im 3D simuliert. Der Code wird dann auf physische Hardware (Arduino oder andere) geladen und getestet. Als Programmiersprachen werden ROS (Robot Operating System), C++ und Python verwendet. Am Ende des Trainings werden die Teilnehmer folgendes können:
  • Verstehen der Schlüsselbegriffe in robotischen Technologien.
  • Interaktion zwischen Software und Hardware in einem Robotersystem verstehen und verwalten.
  • Die Softwarekomponenten, die Robotik unterliegen, verstehen und implementieren.
  • Einen simulierten mechanischen Roboter aufbauen und betreiben, der sehen, spüren, verarbeiten, navigieren und per Sprache mit Menschen interagieren kann.
  • Die notwendigen Elemente von KI (Maschinelles Lernen, Deep Learning usw.) verstehen, die zur Erstellung eines intelligenten Roboters nötig sind.
  • Filtren (Kalman und Partikel) implementieren, um den Roboter in der Umgebung sich bewegende Objekte zu lokalisieren zu können.
  • Suchalgorithmen und Bewegungsplanung implementieren.
  • PID-Regler zur Regelung der Bewegung eines Roboters innerhalb einer Umgebung implementieren.
  • SLAM-Algorithmen implementieren, um einen Roboter dazu zu bringen, unbekannte Umgebungen zu kartografieren.
  • Einen Roboter in realistischen Szenarien testen und fehlerbeheben.
Kursformat Interaktive Vorlesung und Diskussion. Viel Übung und Praxis. Praktische Umsetzung in einem live-Lab-Umfeld. Hardwareüberblick Die Hardwarekits werden vom Dozenten vor dem Training bestätigt. Die Kits enthalten folgende Komponenten:
    Arduino-Board Motorcontroller Distanzsensor Bluetooth-Slave Prototyping-Platte und Kabel USB-Kabel Fahrzeugkit
Teilnehmer müssen ihre eigene Hardware bereitstellen. Anpassungsoptionen für den Kurs Um einen Bestandteil dieses Trainings anzupassen (Programmiersprache, Robotermodell, Mikrocontroller usw.), kontaktieren Sie uns bitte zur Absprache. Vorraussetzungen
    Programmiererfahrung in C oder C++ Programmiererfahrung in Python (nützlich aber nicht notwendig; kann Teil des Trainings sein) Erfahrung mit Linux-Befehlszeile
Zielgruppe
    Entwickler Ingenieure Wissenschaftler Techniker

Voraussetzungen

  • Programmiererfahrung in C oder C++
  • Programmiererfahrung in Python (nützlich, aber nicht erforderlich; kann als Teil des Kurses vermittelt werden)
  • Erfahrung mit der Linux-Befehlszeile

Zielgruppe

  • Entwickler
  • Ingenieure
  • Wissenschaftler
  • Techniker
 80 Stunden

Teilnehmerzahl


Preis je Teilnehmer (exkl. USt)

Erfahrungsberichte (1)

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