K L A U S U R D E C K B L A T T Name der Prüfung: Einführung in die Robotik Datum und Uhrzeit: 25.02.2014 um 11Uhr Bearbeitungszeit: : Institut: Neuroinformatik Prüfer: Oubbati Vom Prüfungsteilnehmer auszufüllen: Name: Vorname: Studiengang: Abschluss: Datum, Unterschrift des Prüfungsteilnehmers Hiermit erkläre ich, dass ich prüfungsfähig bin. Sollte ich nicht auf der Liste der angemeldeten Studierenden aufgeführt sein, dann nehme ich hiermit zur Kenntnis, dass diese Prüfung nicht gewertet werden wird. Eventuell Einverständniserklärung: Ich bin damit einverstanden, dass das Ergebnis dieser Prüfung unter Angabe meines Pseudonyms/Codeworts etc. durch Aushang am schwarzen Brett und/oder im Internet (nicht Hochschulportal!) veröffentlicht wird. Datum, Unterschrift des Prüfungsteilnehmers Hinweise zur Prüfung: Bitte beschriften Sie jedes Blatt mit Ihrer Matrikelnummer. Bitte halten Sie Ihren Studentenausweis zur Kontrolle bereit. Dauer der Klausur: 90min Maximal erreichbare Punktzahl: 40 Punkte Bitte vermeiden Sie die Verwendung von roter Farbe. Nutzen Sie im Falle von Unklarheiten die Möglichkeit zu Rückfragen. Bitte dieses Feld für den Barcode freilassen! Erlaubte Hilfsmittel: Keine Viel Erfolg! Vom Prüfer auszufüllen: Erreichte Punkte: Note : Gesamtnote: Unterschrift Prüfer
Begründen Sie bitte Ihre Antworten Aufgaben Aufgabe 1: (10 Punkte) 1.1 Nennen Sie ein paar typische Anwendung der Robotik. (1 Punkt) 1.2 Wozu werden die Begriffe "Intern" und "Extern" verwendet, um Sensoren zu klassifizieren? (2 Punkte) 1.3 Klassifizieren Sie die externen Sensoren. Nennen Sie ein Beispiel von jeder Klasse. (2 Punkte) 1.4 Erklären Sie das Phänomen Scheinechos beim Ultraschallsensor. (1 Punkte) 1.5 Was ist die Nichtholonome Einschränkung? (1 Punkt) 1.6 Was ist ein Synchrodrive? Ist der Synchrodrive Holonom? (3 Punkte) Seite 2 von 7
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Aufgabe 2: (7 Punkte) 2.1 Warum sind Analog-Digital und Digital-Analog Wandler in der Robotik erforderlich? (1 Punkt) 2.2 Wie könnte die Schaltung für einen 3 Bit Digital-Analog Wandler aussehen? Welche Beziehung ergibt sich dann zwischen Eingangs- und Ausgangssignal? (6 Punkte) Seite 4 von 7
Aufgabe 3: (11 Punkte) Leiten Sie die vorhergesagte Pose ( x, y, θ ) eines mobilen Roboters mit Differentialantrieb her, nachdem er sich von seiner Startpose (0,0,0) mit konstanten Raddrehgeschwindigkeiten w r (Rechts) und w l (Links) bewegt. Die Fahrzeit ist Δ t, der Achsabstand der Antriebsräder ist L, und die beiden Räder haben den Radius r. Um welchen ICC = (xc, yc) ist der Roboter dann gefahren? Seite 5 von 7
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Aufgabe 4: (12 Punkte) Ein mobiler Roboter soll verteilte Gegenstände auf dem Boden einsammeln und in zwei Räume ablegen. Die blauen Gegenstände sollen in Raum A, und die roten in Raum B abgelegt werden. Der Roboter soll weiterhin auf Hindernisse reagieren, und bei fast leerer Batterie zur Ladestation fahren. Die Software-Funktionen Greifen und Ablegen für das Einsammeln und Ablegen sind vorhanden. Der Roboter kann nur einen Gegenstand gleichzeitig transportieren. Um dieses Problem zu lösen, soll eine Verhaltensbasierte Architektur aufgebaut werden. 4.1. Mit welchen Sensoren soll der Roboter ausgestattet werden? 4.2. Definieren Sie die verschiedene Behaviors, und erklären Sie wie man jedes Behavior implementieren kann. 4.3. Wie ist die Verhaltensbasierte Architektur aufgebaut? Seite 7 von 7