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Schulungsübersicht

Einführung in Mehrrobotersysteme

  • Übersicht über Architekturen zur Koordination und Steuerung von mehreren Robotern
  • Anwendungsbereiche in Industrie, Forschung sowie autonomen Systemen
  • Vergleich zwischen zentralisierten und dezentralen Systemen

Grundlagen der Schwarmintelligenz

  • Prinzipien kollektiver Intelligenz und Selbstorganisation
  • Biologische Vorbilder: Ameisen, Bienen sowie Tierherden
  • Entstehende Verhaltensmuster sowie Robustheit von Schwarmsystemen

Kommunikation und Koordination

  • Modelle und Protokolle für die Kommunikation zwischen Robotern
  • Konsensalgorithmen sowie dezentrales Übereinkommen
  • Strategien zur Aufgabenzuweisung und Ressourcenverteilung

Steuerungs- und Formationsstrategien

  • Führungs-Folge-Prinzip, verhaltensbasierte Ansätze sowie Steuerung anhand virtueller Strukturen
  • Algorithmen zur Schwarmbildung, Flächenabdeckung sowie Verfolgungs- und Ausweichmanövern
  • Erhalt der Formation trotz störungsanfälliger Kommunikationsbedingungen

Schwarmoptimierungsalgorithmen

  • Partikel-Schwarm-Optimierung (PSO) sowie Ameisenkolonien-Optimierung (ACO)
  • Anwendungsmöglichkeiten bei der Pfadplanung und dynamischen Aufgabenzuweisung
  • Hybride Ansätze, die Lernmechanismen mit heuristischen Methoden des Schwarms kombinieren

Simulation und Implementierung

  • Erstellung von Mehrrobotersimulationen in ROS 2 und Gazebo
  • Umsetzung schwarmbasierter Verhaltensweisen mithilfe von Python oder C++
  • Fehlerdiagnose sowie Analyse entstehender Dynamiken

Fortgeschrittene Themen der Schwarmrobotik

  • Skalierbarkeit, Fehlertoleranz sowie Kommunikationsresilienz
  • Einbindung von maschinellem Lernen zur adaptiven Koordination
  • Interaktion zwischen Menschen und Schwärmen sowie Überwachungssteuerung

Praktisches Projekt: Entwicklung und Simulation eines Schwarmkoordinationssystems

  • Festlegung von Zielen sowie Einschränkungen für eine Mehrroboter-Mission
  • Implementierung von Algorithmen zur Koordination des Schwarms
  • Bewertung der Leistungsfähigkeit sowie Robustheit des Systems

Zusammenfassung und weitere Schritte

Voraussetzungen

  • Fundierte Kenntnisse der Grundlagen der Robotik
  • Erfahrung in der Programmierung mit Python sowie im Umgang mit ROS
  • Vertrautheit mit Algorithmen zur Bewegungsplanung und -steuerung

Zielgruppe

  • Forscher im Bereich Robotik, die sich mit dezentralen und kooperativen Systemen befassen
  • Systemarchitekten, die großmaßstäbliche Mehragentensysteme entwerfen
  • Fortgeschrittene Entwickler, die an autonomer Koordination sowie Schwarmalgorithmen arbeiten
 28 Stunden

Teilnehmerzahl


Preis je Teilnehmer (exkl. USt)

Erfahrungsberichte (2)

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