system design project einf...
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System Design ProjectEinfuhrungsveranstaltung
Prof. Dr. Martin RiedmillerProf. Dr. Wolfram Burgard
Albert Ludwigs-Universitat Freiburg
19. Oktober 2010
M.Riedmiller / W.Burgard () System Design Project 19. Oktober 2010 1 / 27
Skript
Skript im Netz unterml.informatik.uni-freiburg.de/teaching/ws1011/sdp
Prof. Dr. Martin Riedmiller, MLLProf. Dr. Wolfram Burgard, AIS
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Was sollen Sie hier machen ?
Sie sollen in 4-er bis 5-er Teams
ein System entwerfen (ein selbstandig agierender Roboter/Fahrzeug)
die Hardware planen und aufbauen
eine Regelstrategie entwerfen
die Software programmieren
das System testen, die Parameter abgleichen
das System bei einem Wettbewerb vorfuhren
Ihre Arbeit dokumentieren
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Zeitplan
19.10.10 (heute) Organistorische und thematische Einfuhrung26.10.10 Einfuhrung in die Programmierung mit NXC
Einteilung in Vierergruppen undVerteilung der LEGO-Kasten(uberprufen auf Vollstandigkeit)
02.11.10 fehlende Teile konnen nachbestellt werden.09.11.10 Ausgabe fehlender Teile26.11.10 1. Deadline, Fortschritt per email dokumentieren !02.11.10 - 08.02.11 Projektdurchfuhrung mit Hilfestellung09.02.11, 13:00 Start des Wettbewerbs10.02.11 - 19.02.11 Dokumentation und Ruckgabe der LEGO-Kasten
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Als erstes sollten Sie:
Besorgen Sie sich einen Rechenzentrums-AccountWer diesen nicht hat wendet sich bitte an Frau Schneider aus demPrufungsamt
Fuhren Sie die Belegung des SDP wie unten beschrieben durch:http://www.studium.uni-freiburg.de/studium/lehrveranstaltungen/Vorlesungsverzeichnis Wintersemester 2010/11Technische FakultatStudiengang Mikrosystemtechnik (MST) /Microsystems Engineering(MSE)1. Bachelor GrundlagenmoduleSystem Design ProjektLogin und danach Veranstaltung belegen
Uberlegen Sie sich, mit wem Sie in einer Vierergruppe oderFunfergruppe arbeiten wollen
Nach der Belegungsfrist (bis 01.11.2010) konnen keine Belegungenmehr durchgefuhrt werden.
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Wo ist die Testbahn?in Geb. 102 Kellerraum -01 015
Offnungszeiten 8:00 - 18:00 UhrBetreuungszeiten werden nachste Woche mitgeteilt.
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Was ist ein System ?
In allgemeinster Definition ist ein ”System”(griech. systema =Zusammengesetztes) eine aus Elementen materieller oder geistiger Art
geordnet zusammengesetzte Ganzheit.
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Bausteine eines Systems
Prozess
Zielsetzung
Sensoren (LEGO-Sensoren, aber auch eigene erlaubt)
Aktoren (max. 3 Motoren)
Informationsverarbeitung
Algorithmen
Kommunikation
Architekturen
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Ressourcen
- Lego Mindstorms NXT- Teststrecke zur Linienverfolgung
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Eindrucke der letzten Jahre
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Der Wettbewerb
Wann: 09.02.11, 13:00
Wo: Georges-Kohler-Allee 101 im Foyer
Zuschauer:I StudierendeI ProfessorenI SponsorenI Presse
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Was mussen Sie leisten
Sie mussen
sich in 4-er Gruppen zusammenfinden
sich anmelden
die LEGO-Kasten abholen (Mietvertrag)
Ihren Fortschritt per email bestatigen
ein selbststandig geregeltes Fahrzeug bauen
am Wettbewerb teilnehmen
einen Abschlußbericht schreiben
den Abschlußbericht und den LEGO-Kasten abgeben
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Beim Wettbewerb
Sie mussen am Wettbewerb erscheinen
Maximal 2 Versuche innerhalb von 5 Minuten
Ihr Fahrzeug muss zumindest versuchen, einer vorgegebenen Bahn zufolgen
Extra: Wenn Ihr Fahrzeug unter den ersten 3 das Ziel erreicht,erhalten Sie zusatzlich einen Preis und eine Urkunde. Zusatzlich gibt’snoch einen Sonderpreis
Eindrucke vom Wettbewerb 2008/09 (Video)
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Die Strecke beim Wettbewerb
Bahnbreite = 60 cm, dann kommt Abgrund oder Wand
Linienbreite = 3 - 6 cm
Streckenlange = 16 m bei max. 30◦ Steigung/Gefalle
Zielstange (Ø = 4 cm) muss nicht unbedingt beruhrt werden, die Zeitwird bei Zieldurchfahrt gestoppt.
Hindernisgroße = ca. 10 cm x 10 cm, Hohe = 10 cm oder hoher
Mit unausgeglichener Beleuchtung muss gerechnet werden (Sonne,Deckenstrahler, Tunnel)
Wandberuhrung oder ein Abweichen von der Linie fuhren nicht zurDisqualifikation solange der Roboter eigenstandig die Liniewiederfindet und in der vorgegebenen Richtung weiterfahrt.
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Die Strecke beim Wettbewerb(vereinfacht)
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Plagiate
Sie sollten die Roboter selbst gebaut
die Software selbst entwickelt
den Bericht selbst verfasst haben.
Verwendete Texte, Bilder, Software mussen mit Quellenangabenversehen sein.
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Abschlussbericht
Ihr Abschlußbericht darf maximal 4 Seiten umfassen und muss enthalten(Beispiel wird ins Netz gestellt):
Ihre Projektplanung einschließlich Zielspezifikation, Arbeitsplanungund Zeitplanung
Welches Gruppenmitglied welche Arbeit durchfuhrte
Eine kritische Beurteilung des Projektverlaufs und des Wettbewerbs
Die Unterschrift aller Gruppenmitglieder
optional freuen wir uns uber Vorschlage zur Verbesserung!
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Warum Projektplanung ?Probleme die zu erwarten sind :
Mechanik
Software
zu langsam
Parameter
Signal / Rauschverhaltnis
Verwendung von Project Management Software moglichz.B ToDoList http://www.abstractspoon.com
mogliche Probleme (Video)
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Projektaufgabe Pathfinder
Schwierigkeiten:
Hindernisse auf der Strecke mussen umfahren werden
Die Strecke muss nach Umfahren wiedergefunden werden
Starke Knicke bergab
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Regelung
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Regelung
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Aufgaben einer Regelung
Stabilisierung
Ausgleich von Storeinflussen
Regelgroße an die Fuhrungsgroße anpassen
Robustheit bei veranderten Prozesseigenschaften
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Stabilitat
instabile Regelung
stabile Regelung
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Programmierung
NXC (Not Exactly C) als Programmiersprache
ermoglicht sanften Einstieg in C
machtig genug um kompliziertere Ansatze zu verfolgen
lauft mit verschiedenen Betriebssystemen (Win, MacOSX, Linux)
fur Windows auch als GUI- Umgebung BricxCC verfugbar
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Programmierung
Verwendung der LEGO-Programmierumgebung ist moglich, aberUnterstutzung von den Hiwis gibt es nur fur NXC
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Sonderaufgabe (optional)
Mit dem Mindstorm-Kasten lassen sich auch noch andere Dinge realisieren...
Kur statt Pflicht (eigener Wettbewerb)
bei Interesse bitte bei Abgabe des ersten Zwischenberichts bei StefanWelker melden
http://www.hitechnic.com/models http://www.nxtprograms.com
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Wer kann Ihnen bei Fragen helfen ?
Betreuer (HiWis) stehen ab dem 16.11. in der Regel 1,5h pro Tag alsAnsprechpartner zur Verfugung. Die genauen Zeiten werden an derTur zum Kellerraum -01 015 bekannt gegeben.
In wichtigen Fallen (und bitte nur in diesen) konnen die BetreuerBenjamin Fuchs, Richard Rietzel, Karsten Klameth und Farina deWaard auch per Email unter [email protected] erreichtwerden.
Fur organisatorische Fragen stehen euch Max Beinhofer([email protected]) und Stefan Welker([email protected]) zur Verfugung
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