AB TAMS Technische Aspekte Multimodaler Systeme Daniel Westhoff [email protected]...

04/26/23

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Technische Aspekte Multimodaler Systeme

Daniel [email protected]

Universität Hamburg

Fachbereich Informatik

Proseminar:

Roboter & Aktivmedien

ProseminarProseminar

Roboter & AktivmedienRoboter & Aktivmedien

mailto:[email protected]

http://www.uni-hamburg.de/

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Proseminar:


VeranstalterVeranstalter

• Prof. Jianwei Zhang

[email protected]

• Bernd Rössler

[email protected]





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Proseminar:


TerminTermin

Mittwochs 14:00 – 16:00 Uhr (c.t.)



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Proseminar:


Das heutige ProgrammDas heutige Programm

• Motivation des Proseminars:

Kurzeinführung in die Robotik, die Aktivmedien und deren Besonderheiten

• Einführung in die Seminararbeit:

Nutzen des Seminars, Zeitplan, organisatorischer Ablauf, Vortrag, Ausarbeitung

• Themenvergabe



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Proseminar:


Einführung in die Welt der RobotikEinführung in die Welt der Robotik



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Proseminar:


Entwicklung der RechenleistungEntwicklung der Rechenleistung



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Proseminar:


Entwicklung der RobotikEntwicklung der Robotik

1950 1970 1990 2010 2030

Grossrechner Workstation Personal Computer Ubiquitous Computing

Computer:

Roboter:

Industrieroboter Service-Roboter Personal Robot

?



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Proseminar:


SensorikSensorik

• Wichtig für die Entwicklung der Robotik

– Abstands- und Positionssensoren– Taktile Sensoren– Spracherkennung– Kameras und Bildverarbeitung– …



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Proseminar:


Beispiel: PanoramabilderBeispiel: Panoramabilder



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Proseminar:


Fortschritte in der HardwareFortschritte in der Hardware

• Miniaturisierung:– Motoren– Sensoren– Computer

• Energie-Management: – mobile Roboter– Weltraum-Robotik

• Neue Materialien:– Kohlefaser– Keramiken



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Proseminar:


Miniaturisierung_der ElektronikMiniaturisierung_der Elektronik



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RegelverfahrenRegelverfahren

• Schnellere Regelung durch schnellere Computer• Fuzzy-Systeme• Neuronale Netze• Nicht-lineare Regelung• Verhaltensorientierte Regelung



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Proseminar:


RegelverfahrenRegelverfahren



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InteraktionInteraktion



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KommunikationKommunikation



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Proseminar:


BlickrichtungBlickrichtung



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Proseminar:


Die ChanceDie Chance• Viele “intelligente Geräte” verfügen über Sensoren und Aktuatoren, aber ihre Funktionen ändern sich kaum.

• Robotik ist die Wissenschaft, die Perzeption und Aktion intelligent verbindet.

• Vorhanden sind billige Rechenleistung, physikalische Sensoren und Aktuatoren sowie exponentielles Wachstum des Wissens!

• Die Herausforderung ist die Erweiterung des Robotikbereiches:

• Neue Anwendungsfelder für Roboter• Neue Typen von Robotern• Neue Roboter-Intelligenz



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Proseminar:


HumanoidsHumanoids

Robodex2002_Sony_SDR4X_Humanoid_Robot.mov

Robodex_Honda_ASIMO.mov

Sony_SDR4X_Humanoid_Robot.mov



D:\Dokumente und Einstellungen\westhoff\Eigene Dateien\Eigene Videos\Robodex2002_Sony_SDR4X_Humanoid_Robot.mov

D:\Dokumente und Einstellungen\westhoff\Eigene Dateien\Eigene Videos\Robodex_Honda_ASIMO.mov

D:\Dokumente und Einstellungen\westhoff\Eigene Dateien\Eigene Videos\Sony_SDR4X_Humanoid_Robot.mov

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Proseminar:


Sony SDR-4Sony SDR-4



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Personal RobotsPersonal Robots

Wichtigste Eigenschaften:

– Menschenzentrierte Entwicklung– Wissen über Menschen– Einfache Bedienung, auch für naive Benutzer– Serviceroboter als erste Stufe



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Proseminar:




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Anwendungsfelder für Personal RobotsAnwendungsfelder für Personal Robots

• Telepräsenz• Heimhilfe• Arbeitsassistent• Edutainment



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Telepräsenz: Roboter als MediumTelepräsenz: Roboter als Medium

• Evolution der Medien:Druck Film Radio TV Multimedia-PC Robotik

• Robotik als Medium stimuliert alle Wahrnehmungsformen.

• Sie unterstützt echte physikalische Interaktion.



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Heimhilfe: PflegeszenarioHeimhilfe: Pflegeszenario



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ZeigegestenZeigegesten



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PflegeroboterPflegeroboter



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Proseminar:


Edutainment: RoboCupEdutainment: RoboCup



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Proseminar:


Zukünftige PlattformentwicklungZukünftige Plattformentwicklung

• Modularisierung• Niedriger Energieverbrauch• Physikalische Weichheit:

alternativen Substanzen, z.B. Künstlicher Muskeln

• Funktionale Weichheit:Möglichkeit für Korrektur und neue Planung



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Einführung in die SeminararbeitEinführung in die Seminararbeit



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Proseminar:


Nutzen des SeminarsNutzen des Seminars

• Fachbezogen– Einblick in aktuelle Forschung der Robotik– Vertiefung von Fachwissen

• Fachübergreifend– Selbständiges Arbeiten– Schriftliche Ausdrucksfähigkeit– Mündliche Ausdrucksfähigkeit



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AblaufAblauf

• Heute: Themenvorstellung und –vergabe

• Nächste Woche: Einführung in die Vortragstechnik und das wissenschaftliche Schreiben

• Wöchentliche Treffen: Vortrag und Diskussion

• Selbstständige Arbeit: Literaturrecherche, schriftliche Ausarbeitung, Vortrag



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VortragVortrag

• Dauer: 45-60 Min + Diskussion• Vorstellung der Kernpunkte des Themas• Vortrag üben (mit Zeitüberwachung)• Feedback über Vortragsstil• Spätestens 2 Wochen früher die Gliederung

beim Betreuer vorlegen• Spätestens 1 Wochen früher den

Vortragsentwurf beim Betreuer vorlegen



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Proseminar:


FeedbackFeedback

• Struktur (Einleitung, logischer Aufbau, Qualität der Folien, Aufmerksamkeit)

• Sprache (angemessene Lautstärke, angemessene Geschwindigkeit, abwechselungsreiche Betonung)

• Nonverbaler Eindruck (Haltung, Augenkontakt, unterstützende Gesten)

• Allgeminer Eindruck (selbstsicheres Auftreten, klare Darstellung, Beantwortung von Fragen)



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AusarbeitungAusarbeitung

• Gute Strukturierung (Zusammenfassung, Einführung, ..., Fazit)

• Texte und Bilder• Länge der gedruckten Version: ca. 15-20 Seiten• Abgabetermin (Ausarbeitung + Vortrag):

wird noch bekannt gegeben• Abgabe in elektronischer Form per Email an den

Betreuer



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Web-SeiteWeb-Seite

http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/lehre/ws2003/proseminar/roboter_aktivmedien

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http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/lehre/ws2003/proseminar/roboter_aktivmedien/



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ThemenvorschlägeThemenvorschläge



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Mögliche ThemenMögliche Themen

• Grundlagen der Robotik: Modellierung geometrischer Beziehungen• Grundlagen der Robotik: Sensorik und Aktorik• Theorie lernender Roboter• Verhaltensorientierte Robotik• Navigation mobiler Roboter• Laufmaschinen und humanoide Roboter• Aktive Schnittstellen• Agenten Systeme• Mensch-Maschine Interaktion• E-Learning



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