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Schulungsübersicht
Einführung in die Pfadplanung für autonome Fahrzeuge
- Grundlagen und Herausforderungen der Pfadplanung
- Anwendungsbereiche im autonomen Fahren und in der Robotik
- Übersicht über traditionelle sowie moderne Planungsverfahren
graphbasierte Pfadplanungsalgorithmen
- Einblick in die A*- und Dijkstra-Algorithmen
- Implementierung von A* zur Wegsuche auf Gitternetzmodellen
- Dynamische Varianten: D* sowie D* Lite für sich verändernde Umgebungen
samplingbasierte Pfadplanungsalgorithmen
- Zufallsbasierte Verfahren wie RRT und RRT*
- Pfadglättung und Optimierung
- Behandlung nicht-holonomer Beschränkungen
Optimierungsbasierte Pfadplanung
- Formulierung des Pfadplanungsproblems als Optimierungsaufgabe
- Trajektorieoptimierung mittels nichtlinearer Programmierung
- Gradienten-basierte sowie gradientenfreie Optimierungstechniken
Lernbasierte Pfadplanung
- Tiefes Reinforcement Learning (DRL) zur Pfadoptimierung
- Integration von DRL mit herkömmlichen Algorithmen
- Adaptive Pfadplanung mithilfe von maschinellen Lernmodellen
Umgang mit dynamischen und ungewissen Umgebungen
- Reaktive Planungsverfahren für zeitnahe Reaktionen
- Ausweichen vor Hindernissen sowie prädiktives Regelungssystem
- Einsatz von Perzeptionsdaten zur adaptiven Navigation
Bewertung und Benchmarking von Pfadplanungsalgorithmen
- Messgrößen für Effizienz, Sicherheit sowie Rechenkomplexität der Wege
- Simulation und Testeinsatz in ROS und Gazebo
- Fallstudie: Vergleich von RRT* und D* unter komplexen Bedingungen
Fallbeispiele und reale Anwendungsbereiche
- Pfadplanung für autonome Lieferroboter
- Einsatz bei selbstfahrenden Autos sowie unbemannten Fluggeräten
- Projekt: Implementierung eines adaptiven Pfadplaners unter Verwendung von RRT*
Zusammenfassung und weitere Schritte
Voraussetzungen
- Gute Kenntnisse in der Programmierung mit Python
- Erfahrung im Umgang mit Robotiksystemen und Regelungsalgorithmen
- Bekanntschaft mit Technologien autonomer Fahrzeuge
Zielgruppe
- Robotic-Ingenieure, die sich auf autonome Systeme spezialisiert haben
- Forscher im Bereich KI mit Schwerpunkt Pfadplanung und Navigation
- Entwickler fortgeschrittenen Niveaus, die an der Technologie selbstfahrender Fahrzeuge arbeiten
21 Stunden