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Modulhandbuch (ab WS 2019/20)

Modul RO4210-KP04

Path Planning and Control of Wheeled Robots (PPaCWR)

Dauer:


1 Semester
Angebotsturnus:


Jedes Wintersemester
Leistungspunkte:


4
Studiengang, Fachgebiet und Fachsemester:
  • Master Robotics and Autonomous Systems 2019 (Modulteil eines Wahlmoduls), Modulteil von Aktuelle Themen Robotik und Automation, Beliebiges Fachsemester
Lehrveranstaltungen:
  • RO4200-Ü: Path Planning and Control of Wheeled Robots (Übung, 1 SWS)
  • RO4200-V: Path Planning and Control of Wheeled Robots (Vorlesung, 2 SWS)
Workload:
  • 45 Stunden Präsenzstudium
  • 75 Stunden Selbststudium
Lehrinhalte:
  • Students are familiarwith kinematic and dynamic modeling of wheeled mobile robots
  • Students are familiar with path planning methods for wheeled robots and important issues
  • Students are familiar with trajectory tracking control of wheeled mobile robots
  • Students are able to implement the methods mentioned above using Matlab
Qualifikationsziele/Kompetenzen:
  • Classification of wheeled mobile robots
  • Types of wheels and wheel configurations
  • Difference between mobile robots and robot arms
  • Kinematic nonholonomic constraints on wheels
  • Degrees of mobility, steerability, and maneuverability
  • Forward kinematics (unicycle, differential-drive robot, car-like robot, n-trailer systems)
  • Inverse kinematics
  • Lagrange dynamic approach
  • Newton-Euler approach
  • Path planning vs trajectory planning
  • Trajectory planning
  • Path planning using artificial potential fields
  • Planning via retraction
  • Planning via cell decomposition
  • Probabilistic planning
  • Application of MPC Controller on wheeled robots
  • Trajectory tracking
  • Leader-Follower trajectory tracking control
  • Control of multi-robot systems
Vergabe von Leistungspunkten und Benotung durch:
  • Portfolio-Prüfung
Modulverantwortlicher:
  • Prof. Dr. Georg Schildbach
Lehrende:
  • Prof. Dr. Behnam Miripour Fard
Literatur:
  • M.W. Spong, S. Hutchinson, and M. Vidyasagar: Robot Modeling and Control - 2nd ed. John Wiley & Sons, 2020
  • R. Siegwart, I.R. Nourbakhsh, D. Scaramuzza: Introduction to Autonomous Mobile Robots - MIT Press, 2011
  • B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo: Robotics - Modelling, Planning and Control - 3rd Edition, Springer, 2009
  • H. Choset, K. Lynch, S. Hutchinson, G. Kantor, W. Burgard, L. Kavraki, and S. Thrun: Principles of Robot Motion - Theory, Algorithms, and Implementation - MIT Press, 2005
Sprache:
  • Wird nur auf Englisch angeboten
Bemerkungen:

Dieses Modul kann nur als ein Modul aus dem Katalog Aktuelle Themen Robotik und Automation (CS4290-KP04, CS4290) belegt werden.

Zulassungsvoraussetzungen zur Belegung des Moduls:
- Keine

Zulassungsvoraussetzungen zur Teilnahme an Modul-Prüfung(en):
- Erfolgreiche Bearbeitung von Übungszetteln gemäß Vorgabe am Semesteranfang

Modulprüfung(en):
RO4210-L1: Portfolioprüfung Path Planning and Control of Wheeled Robots mit insgesamt 100 Punkten, wie folgt aufgeteilt:
- 60 Punkte für Einreichung der Hausaufgaben
- 40 Punkte für einen E-Test

Letzte Änderung:
17.8.2022