Schulungsübersicht

Woche 01

Tag 01

Einführung

  • Was macht einen Roboter intelligent?

Physikalische vs. virtuelle Roboter

  • Intelligente Roboter, intelligente Maschinen, sentient machines und Prozessautomatisierung (RPA) usw.

Die Rolle der Künstlichen Intelligenz (KI) in der Robotik

  • Über „if-then-else“ hinaus und die lernende Maschine
  • Die Algorithmen hinter der KI
  • Maschinelles Lernen, Computersehen, Sprachverarbeitung (NLP) usw.
  • Cognitive Robotics

Tag 02

Die Rolle von Big Data in der Robotik

  • Entscheidungsfindung basierend auf Daten und Mustern

Die Cloud und die Robotik

  • Verknüpfung von Robotik mit IT
  • Bau funktionsfähigerer Roboter, die mehr Informationen abrufen und zusammenarbeiten können

Fallstudie: Industrie-Roboter

  • Mechanische Roboter
    • Baxter
  • Roboter in nuklearen Anlagen
    • Strahlenschutz und -detektion
  • Roboter in Kernreaktoren
    • Strahlenschutz und -detektion

Tag 03

Hardware-Komponenten eines Roboters

  • Motoren, Sensoren, Mikrocontroller, Kameras usw.

Gängige Elemente von Robotern

  • Maschinelles Sehen, Spracherkennung, Sprachsynthese, Proximity-Sensing, Drucksensoren usw.

Tag 04

Entwicklungsframeworks für das Programmieren eines Roboters

  • Open-Source- und kommerzielle Frameworks
  • Robot Operating System (ROS)
    • Architektur: Arbeitsbereich, Themen, Nachrichten, Dienste, Knoten, ActionLibs, Tools usw.

Sprachen für das Programmieren eines Roboters

  • C++ für die niedrigstufige Steuerung
  • Python für die Orchestrierung
  • Programmieren von ROS-Knoten in Python und C++
  • Andere Sprachen

Tag 05

Tools für die Simulation eines physischen Roboters

  • Kommerzielle und Open-Source-Software zur 3D-Simulation und Visualisierung

Tools für die Gestaltung der physischen Eigenschaften eines Roboters

  • Kommerzielle und Open-Source-CAD-Software

Fallstudie: Mechanische Roboter

  • Roboter im Bereich der Nukleartechnik
  • Roboter in Umwelsystemen

Woche 02

Tag 06

Crashkurs in Python

  • Software-Installation und -Setup
  • Nützliche Pakete und Utilities
  • Arbeiten mit Python-Datentypen, Operatoren, Schleifen, Verzweigungen, Funktionen, Methoden usw.
  • Schreiben eines Beispielprogramms
  • Team-Projekt

Tag 07

Vorbereitung auf die Roboterentwicklung

  • Einrichten der Entwicklungsumgebung (z.B. Arduino IDE)
  • Erforschen der Arduino-Sprache (C/C++) Syntax
  • Codieren, Kompilieren und Hochladen auf den Mikrocontroller
  • Zusammenbauen der Hardware-Komponenten eines Arduino-Roboters

Tag 08

Arbeiten mit Arduino-Componenten

  • Analog-Sensoren
  • Digital-Sensoren

Arbeiten mit Arduino-Kommunikationsmodulen

  • Bluetooth-Module
  • Wi-Fi-Module
  • RFID-Module
  • I2C und SPI
  • Mobile Internetverbindung

Tag 09

Bau eines Roboters

  • Planen der Eigenschaften und Merkmale eines Roboters
  • Implementieren der Roboterbewegung

Team-Projekt

  • Diskussion und Überprüfung

Tag 10

Steuern des Roboters

  • Implementieren des Controllers
  • Verbinden mit dem Roboter (kabelgebunden und drahtlos)

Team-Projekt

  • Diskussion und Überprüfung

Woche 03

Tag 11

Programmieren des Roboters

  • Simulieren eines Roboters mit Gazebo/ROS
  • Verstehen von ROS-Knoten
  • Programmieren eines Knotens in Python und C++
  • Nachrichten und Themen in ROS
  • Publikations-/Abonnenten-Paradigma

Team-Projekt

  • Bump & Go mit einem realen Roboter
  • Diskussion und Überprüfung

Tag 12

Programmieren des Roboters (Fortsetzung...)

  • Frames in ROS und Referenzänderungen
  • 2D-Informationenverarbeitung von Kameras mit OpenCV
  • Informationsverarbeitung eines Lasers

Team-Projekt

  • Sicherer Verfolgung von Objekten nach Farbe
  • Diskussion und Überprüfung

Tag 13

Testen des Roboters

  • Tools für das Testen Ihres Codes
  • Unit-Testing
  • Erstellen eines TestSuites
  • Automatisieren Ihrer Tests
  • Fehlerbehebung

Team-Projekt

  • Sicherer Verfolgung von Objekten nach Farbe
  • Diskussion und Überprüfung

Tag 14

Programmieren des Roboters (Fortsetzung...)

  • Dienste in ROS
  • 3D-Informationenverarbeitung von RGB-D-Sensoren mit PCL
  • Karten und Navigation mit ROS

Tag 15

Programmieren des Roboters (Fortsetzung...)

  • Ausführen von Aufgaben mit ActionLib

Team-Projekt

  • Suchen nach Objekten in der Umgebung

Woche 04

Tag 16

Programmieren des Roboters (Fortsetzung...)

  • Ausführen von Aufgaben mit ActionLib

Tag 17

Programmieren des Roboters (Fortsetzung...)

  • Spracherkennung und Sprachgenerierung
  • Fehlerbehebung

Team-Projekt

  • Steuern eines Roboters durch Spracheingabe

Tag 18

Programmieren des Roboters (Fortsetzung...)

  • Steuern von Roboterarmen mit MoveIt!
  • Steuern der Roboterhals-Positionierung für aktives Sehen
  • Fehlerbehebung

Team-Projekt

  • Suchen und Sammeln von Objekten

Tag 19

Bereitstellen des Roboters

  • Bereitstellen des Roboters in der realen Welt
  • Überwachen und Wartung von Robotern vor Ort
  • Steuern eines Roboters durch eine mobile App

Sichern des Roboters

  • Verhindern von unbefugtem Zugriff
  • Verhindern, dass Hacker sensible Daten einsehen und stehlen können

Tag 20

Data Analytics

  • Sammeln und Organisieren von Daten, die vom Roboter erzeugt werden
  • Verstehen der Daten durch Visualisierungstools und -prozesse

Zusammenbau eines Roboters in Teamarbeit

  • Bau eines Roboters in der Cloud
  • Bau einer mobilen App zur Interaktion mit Ihrem Roboter
  • Beitritt zur Robotik-Gemeinschaft

Zukunftsaussichten für Roboter in der Wissenschaft und Energiebranche

Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

Voraussetzungen

  • Programmiererfahrung in C oder C++
  • Programmiererfahrung in Python (nützlich, aber nicht notwendig; kann im Rahmen des Kurses gelehrt werden)
  • Erfahrung mit der Linux-Befehlszeile

Zielgruppe

  • Entwickler
  • Ingenieure
  • Wissenschaftler
  • Techniker
 80 Stunden

Teilnehmerzahl


Preis je Teilnehmer (exkl. USt)

Erfahrungsberichte (1)

Kommende Kurse

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