Praktikum Intelligente Eingebettete Systeme

Allgemeines

In diesem Praktikum werden Kenntnisse und Techniken aus verschiedenen Bereichen vertieft und kombiniert, um eine komplexe Anwendung zu entwickeln. Zu diesen Bereichen gehören hardwarenahe Programmierung, Methoden zur Datenerfassung und Datenvorverarbeitung, einfache Algorithmen zur Musterklassifikation, Methoden des maschinellen Lernens. Verwendet werden Roboterbausätze des Typs ASURO.



Video: Labyrinth, Praktikum 2012.

Programmierbarer Roboter ASURO

ASURO ist ein frei in C programmierbarer Roboter, der vom Institut für Robotik und Mechatronik am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Oberpfaffenhofen ursprünglich für ein Schüler-Experiment der DLR School konzipiert und entwickelt wurde. ASURO ist das Akronym für "Another Small and Unique Robot from Oberpfaffenhofen". Neben Leuchtdioden als Anzeigeinstrumente hat ASURO sechs Taster, um seine Umgebung zu erforschen. Die beiden Motoren lassen sich einzeln stufenlos ansteuern und über Reflexlichtschranken kann man ihre Drehzahl auswerten. Vervollständigt wird ASUROs Sensorik durch zwei Fotodioden auf der Unterseite, mit denen er Helligkeitsunterschiede des Untergrundes erfassen kann. ASURO lässt sich mit verschiedenen Zusatzkomponenten erweitern. Neben Ultraschallortung (wie bei einer Fledermaus) und Wärmesensor gibt es ein LC-Display und ein Funkmodul.



ASURO Bausatz und fertig zusammengelöteter ASURO.

Inhalt des Praktikums

Das Praktikum wird wöchentlich durchgeführt und es ist thematisch zweigeteilt. Der erste Teil beschäftigt sich mit dem Aufbau ASUROs, wobei die Teilnehmer(innen) unter Anweisung jeweils einen ASURO zusammenlöten (ca. sechs Praktikumstermine). Anschließend wird ASURO an den restlichen Terminen „Leben eingehaucht“. Die Teilnehmer(innen) bringen ASURO beispielsweise das „geradeaus Fahren“ oder das „Auffinden und Folgen von Linien“ bei. Auf diese Weise kann man sich spielerisch mit der API von AUSRO vertraut machen und lernen, schrittweise ASURO zu programmieren und seine verschiedenen Sensoren anzusprechen. Abgeschlossen wird das Praktikum mit einem Wettbewerb, in welchem sich jeder ASURO selbstständig in einem Labyrinth orientieren muss. Die- oder derjenige, dessen ASURO diese Aufgabe am schnellsten bewältigt, gewinnt einen Preis!

  • Aufbau: Der ASURO ist ein Bausatz und besteht zum größten Teil aus handelsüblichen Elektronikbauteilen. Es liegt eine ausführliche Bauanleitung mit Schaltplan und Lötanleitung bei, die auch von einem Anfänger befolgt werden kann. Der Aufbau eines ASURO dauert ca. sechs Stunden. Den Bausatz des ASURO selbst wie auch alle erforderliche Ausstattung (z.B. Lötkolben, Lötzinn, ...) bekommen alle Teilnehmer(innen) vom Fachgebiet kostenfrei gestellt.

  • Programmierung: Programmiert wird der ASURO in der Programmiersprache C. Ein passender Crosscompiler und weitere nötige Tools für Linux und Windows werden auf einer CD mitgeliefert. Prinzipiell ist auch die Programmierung in jeder anderen Programmiersprache möglich, da der verwendete Atmel Mikrocontroller, ein ATmega8L, weit verbreitet ist. Ein Handbuch für die Programmiersprache ist ebenfalls auf der CD enthalten, sodass man nur wenige Grundkenntnisse im C-Programmieren benötigt.

Informationen
  • Ansprechpartner für die Vorlesung sind Prof. Dr. Bernhard Sick und M.Sc. Adrian Calma.

  • Formale, allgemeine Angaben zum Praktikum (z. B. Zuordnung zu Anwendungsgebieten, Kreditpunkte, Prüfungsart) sind im Modulhandbuch zu finden.
    Studiengang -> Prüfungsordnung -> Modul

  • Jeweils aktuelle Informationen zum laufenden Praktikum (z. B. Folien, Literaturhinweise, Prüfungstermine) werden im Moodle der Universität Kassel bereitgestellt.

  • Link zum Vorlesungsverzeichnis