Schulungsübersicht
Einführung in Multi-Roboter-Systeme
- Überblick über Koordinations- und Steuerungsarchitekturen für mehrere Roboter
- 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 Schwarmssystemen
Kommunikation und Koordination
- Modelle und Protokolle für die Kommunikation zwischen Robotern
- Konsensalgorithmen und verteilte Einigung
- Strategien zur Aufgabenzuteilung und Ressourcenfreigabe
Steuerungs- und Formationsstrategien
- Follower-Leader-, verhaltensbasierte und virtuelle Struktursteuerung
- Algorithmen für Schwarmverhalten, Abdeckung sowie Verfolgung und Flucht
- Aufrechterhaltung der Formation unter Bedingungen mit gestörter Kommunikation
Schwarmoptimierungsalgorithmen
- Particle Swarm Optimization (PSO) und Ant Colony Optimization (ACO)
- Anwendungen in der Pfadplanung und dynamischen Aufgabenverteilung
- Hybridansätze, die Lernen und 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 Kommunikationseffizienz
- Integration von maschinellem Lernen für adaptive Koordination
- Mensch-Schwarm-Interaktion und übergeordnete Steuerung
Praxisprojekt: Entwurf und Simulation eines Schwarm-Koordinierungssystems
- Definition von Zielen und Einschränkungen für eine Multi-Roboter-Mission
- Implementierung von Schwarmkoordinationsalgorithmen
- Bewertung von Leistungsmetriken und Robustheit
Zusammenfassung und nächste Schritte
Voraussetzungen
- Starke Grundlagen in der Robotik
- Erfahrung mit Python-Programmierung und ROS
- Kenntnisse in Algorithmen für Bewegungsplanung und Regelung
Zielgruppe
- Robotikforscher, die sich auf verteilte und kooperative Systeme spezialisieren
- Systemarchitekten, die großskalige Multi-Agenten-Roboterlösungen entwerfen
- Fortgeschrittene 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