Projektbeschreibung
Aktuelle Robotersysteme werden immer intelligenter. Die hierfür verwendeten eingebetteten Systeme verfügen über deutlich bessere technische Fähigkeiten, so dass sich eine abstraktere Programmierung komplexer Bewegungssteuerungen verbunden mit einer Vielfalt von sensorischen Fähigkeiten erreichen lässt. Die Interaktion zwischen Menschen und Robotern sowie von Robotern untereinander tritt damit immer mehr als Experimentierfeld für zukünftige Anwendungen in den Vordergrund.
Interaktionsfeld Mensch-Roboter
Im Rahmen einer Maßnahme zur Qualitätssteigerung der Lehre stehen unterschiedliche Robotersysteme zur Verfügung, mit denen wir nun ein Interaktionsfeld zwischen Robotern und Menschen schaffen und erproben wollen. Hiermit lassen sich die unterschiedlichen Eigenschaften und Fähigkeiten von Robotern miteinander vergleichen. Insbesondere besteht so auch die Möglichkeit, die Interaktion von Robotern untereinander zu erproben und durch menschliche Gesten und Mimik zu steuern.
Die Roboter
Zur Verfügung haben wir Roboter mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften. Mit zwei humanoiden NAO-Robotersystemen, die bereits mit einer Vielzahl von Sensoren (u.a. zwei HD-Kameras) ausgestattet sind, können wir die Interaktion mit humanoiden Systemen erproben. Weiterhin haben wir als kleine Robotersysteme vier Sphero-Roboterbälle und vier Cozmo KI-Roboter, die sich mittels Bluetooth steuern lassen.
Gesten und Mimik erkennen
Gedacht ist, durch zusätzliche stationäre oder auf den Robotern montierte Kameras mit Funkübertragung den Blick aus Robotersicht oder von anderer Position aufzunehmen und die Bewegtbilder anschließend in einem externen Rechner zu verarbeiten. So können wir unterschiedliche Algorithmen zur Erkennung von Gesten und Mimik verwenden und erproben. Die NAO-Systeme haben selbst schon Kameras integriert, deren Sichten durch das integrierte Embedded System verarbeitbar sind.
Als Systemprojekt
In einem Kick Off werden wir zu Beginn gemeinsam unterschiedliche Szenarien diskutieren, um die zu entwickelnden Szenarien festzulegen. Während der Projektphase sollen ausgewählte Vorgehensweisen aus SCRUM verwendet werden, die euch in der Durchführung unterstützen und mit denen ihr die Zusammenarbeit als Projektteam selbst gestaltet. Weiterhin unterstützt die TES Electronic Solutions GmbH als Industriepartner das Projekt, deren Begleitung uns anwendungsnahe Fragestellungen und die Verwendbarkeit von Software der TES bietet. Am Ende demonstriert ihr euer geschaffenes Projektergebnis in einer Abschlußpräsentation.
Von der kreativen Idee zum Projekt
Zu Beginn könnt ihr eure kreativen Ideen über zu entwickelnde Szenarien mit einbringen. Hieraus soll ein Projekt mit einer festgelegten Projektlaufzeit definiert werden. Sind die Ideen und Vorstellungen in der Projektlaufzeit umsetzbar? Daran macht ihr als Team euer Projektziel fest. Anschließend übernehmen wir die Rolle des Auftraggebers, der das Projektziel umgesetzt haben möchte. Wie bei Projekten in der Praxis üblich, werdet ihr im Projektverlauf vermutlich Änderungsbedarf an den Projektzielen erkennen und könnt den Umgang damit üben. Besonders schön wäre als Ergebnis eine Demonstration, die wir bei passender Gelegenheit wieder aufbauen und z.B. Besuchern unseres Fachbereichs vorstellen können.
Vorkenntnisse
Hilfreiche Vorkenntnisse sind gute Programmierkenntnisse, Grundlagen der Grafischen Datenverarbeitung, Grundlagenveranstaltungen der Technischen Informatik sowie Softwareentwicklung für Embedded Systeme.
Wir freuen uns auf ein spannendes Projekt mit Euch!
Die Termine
Blockveranstaltung am Ende der vorlesungsfreien Zeit im September
Kickoff-Veranstaltung: 6.9.
Projektphase: 10.-21.9.
Abschlusspräsentation 26.9.
Dozenten des Systemprojekts
Prof. Dr. Jens-Peter Akelbein - Laborleitung Embedded Systems Technology (EST)
Björn Frömmer - Lehrbeauftragter Comuter Graphics, Image Processing, Natural User Interfaces, Virtual Reality
unterstüzt durch
Mario Hoss - wissenschaftl. Mitarbeiter
Bettina Kurz-Kalweit - wissenschaftl. Mitarbeiterin und Laboringenieurin EST