Einführung in die Robotik Einführung. Mohamed Oubbati Institut für Neuroinformatik. Tel.: (+49) 731 / mohamed.oubbati@uni-ulm.de

Transkript

1 Einführung in die Robotik Einführung Mohamed Oubbati Institut für Neuroinformatik Tel.: (+49) 731 / mohamed.oubbati@uni-ulm.de

2 Was ist ein Roboter?

3 Was ist ein Roboter? Jeder hat schon mal etwas von Robotern gehört oder gesehen, aber keiner kann wirklich diese Frage genau beantworten!

4 Was ist ein Roboter? Joseph F. Engelberger (US- Ingenieur, der als Vater der Robotik gilt) I can't define a robot, but I know one when I see one...

5 Was ist ein Roboter? Es gibt keine allgemeine Definition für Roboter! Es gibt aber wichtige Eigenschaften, die ein Roboter haben muss: 1. Er muss die Umwelt erfassen können. (Sensoren) 2. Er muss Aktionen durchführen können. (Aktoren, bzw. Motoren) 3. Er soll seine Aufgaben erfüllen. (Software)

6 Was ist ein Roboter? Ein Roboter ist also ein System, das Sensoren, Aktoren und Software enthält, die alle zusammenarbeiten, um eine Aufgabe in einer Umwelt zu erfüllen. Aktoren Software Aufgabe Umwelt Sensoren Roboter

7 Was ist ein Roboter? Aufgabe Software (agent) Sensoren Aktoren Umwelt Roboter physical body

8 Was ist ein Roboter? Beispiel Stanley autonomous vehicle (Stanford University, Prof. Sebastian Thrun ) Sensoren Software Aktoren

9 Was ist ein Roboter? Grand DARPA Challenge Meilen (212.4 km) Fahrerlos (autonom) durch die Wüste. 2 Millions $ Preisgeld vom Pentagon. Von 23 Autos (Roboter), nur 5 haben das Ziel erreicht!

10 Stand der Forschung

11 Stand der Forschung Aufgabe Software (agent) Sensoren Aktoren Umwelt Roboter physical body Wie sollen Sensoren, Aktoren und Software zusammenarbeiten, um eine Aufgabe zu erfüllen? Bis zu diesem Moment gibt es kein allgemeines Verfahren dafür.

12 Stand der Forschung 1.The role of the physical body 2.The role of the Environment 3. Intelligent agents

13 Stand der Forschung 1.The role of the physical body The role of the Environment 2. Intelligent agents

14 Stand der Forschung How important is the body to robotics?

15 Stand der Forschung Theroleof thebody 1. A robot is an agent that requires a physical existence in the environment. icub

16 Stand der Forschung Theroleof thebody 2. The physical properties of the body could be exploited, in order to simplify solving tasks. it facilitates social interaction Geminoid

17

18 Stand der Forschung Intelligent agents

19 Stand der Forschung Intelligent agents How to design human-like Intelligent agents? This is a very hard problem, because we don t know enough about human intelligence, we don t know how it arises, and we are not even able to define it! We don t know yet.

20 Stand der Forschung Intelligent agents Proposition An important step toward true intelligent robots is to: 1. build a performant physical body, 2. integrate it in a suitably complex environment, 3. write a software, so that the robot is able to survive in its environment, and make sure that the robot always develop new abilities and re-use them in (new) situations. If you could build such a robot, then you would achieve the smartest robot in the world!

21 Thinking robots NEUROBOTIK Institut für Neuroinformatik

22 Thinking robots NEUROBOTIK Our objective is to develop a new generation of embodied agents that are able to learn and develop autonomously from the physical world.

23 Thinking robots NEUROBOTIK We always welcome motivated students who want to write a thesis in our group. Keywords: Reservoir Computing, Adaptive-Critic Design, Neural Fields, Agent-Environment Interaction, Intrinsically Motivated Learning.

24 Thinking robots NEUROBOTIK Infrastruktur 2 Labs: O27 /1101 und O27/124, 10 Rechner, 10 Notebooks, 7 Roboter und eine Werkstatt.

25 Thinking robots NEUROBOTIK Was wollen wir in dieser Vorlesung lernen?

26 Thinking robots NEUROBOTIK Was wollen wir in dieser Vorlesung lernen? Software (agent) Sensoren Aktoren Umwelt Roboter physical body

27 Thinking robots NEUROBOTIK Was wollen wir in dieser Vorlesung lernen? Sensoren Sensoren Aktoren physical body Aktoren A/D & D/A Wandler Antriebskonzepte Vorwärtskinematik Rückwärtskinematik

28 Thinking robots NEUROBOTIK Was wollen wir in dieser Vorlesung lernen? Bewegungsregelung Software (agent) Lokalisierung Bahnplanung Steuerungsarchitekturen

29 Organisatorisches

30 Organisatorisches Ort und Zeit Vorlesung Dozent: Oubbati Di. 16:00-18:00 Hörsaal: O27/H20 Übung Übungsleitung: Oubbati Do. 16:00-18:00 Lab O27/124.

31 Organisatorisches Übungen Um einen Übungsschein zu erwerben muss man an allen Übungen teilnehmen.

32 Organisatorisches Prüfung Es wird eine schriftliche Prüfung am Ende des Semesters geben. Ein Übungsschein ergibt eine Notenstufe besser in der Prüfung (Bonus). Beispiel: Note in der Prüfung= 1.7 Note mit Bonus= 1.3 Vorausgesetzt, dass die Klausur bestanden ist!