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Vorlesung Angewandte Sensorik (WS 2002)
Raum: F-334
Zeit: Dienstag 08:00 c.t. - 10:00 (2 SWS)
Veranstalter: Jianwei Zhang

Lernziele: Die Studierenden lernen die physikalischen Wahrnehmungsformen anwendungsorientiert kennen und setzen sie anschließend für die wichtigsten Aufgaben der sensorbasierten Robotik ein.
Inhalt: In dieser Vorlesung werden die Sensortechnologien aus der Anwendungssicht behandelt:
  • Allgemeine Sensoreigenschaften und -klassifikation. Physikalische Prinzipien der Wahrnehmung, Sensorfusionsmethoden.
  • Modenrne eindimensionale Sensoren: Wahrnehmung von Abstand, Position, Höhe, Lage, Existez; Geschwindigkeit- und Beschleunigungssensoren; Temperatursensoren; Lichtsensoren usw.
  • Taktile Sensoren: Druck- und Kraftwahrnehmung; piezoresistive, kapazitive, optoelektronische Sensoren, FSR; Dehnungsmeßstreifen, Kraft-Moment-Sensoren.
  • Hand-Auge-Systeme: Kameramodelle, omnidirektionale Sichtsysteme, Hand-Auge-Kalibrierung; Image-Jacobi; Bestimmung einer Zeigeposition und Blickposition; Visual-Servoing.
  • Fortgeschrittene Verarbeitung von akustischen Signalen: Sprecherlokalisation mit einem Array von Mikrophonen; Musikwahrnehmung; natürlischsprachliche Erkennungssysteme.
  • Perzeption-Aktion-Zyklus: Zustandskodierung basierend auf Multisensorik; kalibrierte Verfahren, adaptive Verfahren; Reinforcement-Lernen.
Stell. im Studienplan:
Hauptstudium, Vertiefungsgebiete A5, P6, P7, P8, P9, T1; Schwerpunkte BV, ES, IM, SV, WV
Vorraussetzungen: Physik-Grundlagen, Robotik und Bildverarbeitungsgrundlagen vorteilhaft.
Vorgehen: Vorlesung mit Fallstudien
Literatur: J. Fraden: "Handbook of modern sensors" 1996, Springer
G. J. Klir, B. Yuan: "Fuzzy Sets and Fuzzy Logic" 1995, Prentice Hall P T R
J.-S. R. Jang, et. al: "Neuro-Fuzzy and Soft-Computing" 1997, Prentice Hall
H. Zhuang, Z. S. Roth: "Camera-Aided Robot Calibration" 1996, CRC Press
A. C. Staugaard: "Robotics and AI" 1987, Prentice Hall
Folien zur Vorlesung: Woche 42 / 2002 (PDF): Einführung, Anwendung von Sensoren in der Robotik
Woche 43 / 2002 (PDF): Biologische Sensoren
Woche 44 / 2002 (PDF): Annäherungssensoren (u. a. Ultraschall, Infrarot, Laser)
Woche 45 / 2002 (PDF): Temperatur-, Druck- und taktile Sensoren
Woche 46 / 2002 (PDF): Barcodes, Sichtsysteme, Kamera-Kalibration
Woche 47 u. 48 / 2002 (PDF): Kamera-Greifer_kalibration, Visuelle Regelung, Anwendungen
Woche 2 / 2003 (PDF): Fuzzy-Regelung
Woche 3 / 2003 (PPT): Dehnungsmessstreifen und Kraftmomentsensoren
Woche 4 / 2003 (PDF): Fuzzy-Regelung mit B-Splines, Lernen
Woche 5 / 2003 (PDF): Reinforcement Learning, Output Relevant Features
Woche 6 / 2003 (.PS.GZ): Architekturen sensorbasierter intelligenter Systeme
Aufgabenzettel: Aufgabenblatt 1 (.PS.GZ)
Aufgabenblatt 2 (.PS.GZ)
Aufgabenblatt 3 (.PS.GZ)
Aufgabenblatt 4 (.PS.GZ)
Aufgabenblatt 5 (.PS.GZ)
Aufgabenblatt 6 (.PS.GZ)
Aufgabenblatt 7 (.PS.GZ)
Aufgabenblatt 8 (.PS.GZ)
Aufgabenblatt 9 (.PS.GZ)
Periodizität: regelmäßig
Eignung: Geeignet für Nebenfachstudierende, Bioinformatikstudierende. Bedingt geeignet für Lehramtsstudierende.
Stichworte: Robotik, Sensorik, Industrie-Sensoren, taktile Sensoren, Hand-Auge-Systeme, akustische Sensoren, Perzeptions-Aktions-Zyklus


Impressum
13.11.2002
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http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/lehre/ws2002/vorlesungen/angewandte_sensorik/index.html