Lehrveranstaltungsüberblick

Einführung

Das Fachgebiet bietet im Hauptstudium schwerpunktmäßig zwei Vorlesungszyklen zur Robotik und zu Simulation und Systemoptimierung an, die durch Praktika und Hauptseminare ergänzt werden. Aufbauend auf den Vorlesungen und Praktika werden weiterführende Themen für Seminare, Studien-, Semester-, Bachelor-, Master- und Diplomarbeiten angeboten.

Vorlesungszyklus Robotik

Der Vorlesungszyklus zur Robotik umfasst aktuell 6 SWS im Bereich Computational Engineering des Bachelor-/Master-Studiengangs Informatik und verwandter Studiengänge (wie Autonome Systeme, Computational Engineering, Informationssystemtechnik) und gliedert sich derzeit in die nachfolgend beschriebenen Lehrveranstaltungen, die durch ein zwei-semestriges, integriertes Projekt, bestehend aus einem Seminar und einem Robotik-Projektpraktikum, ergänzt werden.

HINWEIS: Ab Wintersemester 2013/14 werden "Robotik 1" und "Robotik 2" nicht mehr angeboten werden sondern stattdessen "Grundlagen der Robotik". Die neue Lehrveranstaltung umfasst die gesamten Inhalte der bisherigen Robotik 1 sowie (insbesondere die mathematischeren) Teile der bisherigen Robotik 2.

• Grundlagen der Robotik (V4+Ü2, im Wintersemester):
  Die Lehrveranstaltung behandelt räumliche Darstellungen und Transformationen, Manipulatorkinematik, Fahrzeugkinematik, kinematische Geschwindigkeit, Jacobi-Matrix, Roboterdynamik, Roboterregelungen, Lokalisierung mobiler Roboter und Bahnplanung.
  Theoretische und praktische Ãœbungen sowie Programmieraufgaben dienen zur Vertiefung der Lehrinhalte. 
• Integriertes Projekt (8 SWS, über Winter- und darauf folgenden Sommersemester):
  Das integrierte Projekt kombiniert Elemente von Seminar, Projektpraktikum (im Hauptstudium) und Projektarbeit im Team und bietet gegenüber einem Praktikum u.a. eine tiefere Fundierung. Dabei geht es z.B. um die Entwicklung und Implementierung von Methoden und Algorithmen für autonome, fußballspielende humanoide Roboter (Darmstadt Dribblers) und autonome Such- und Rettungsroboter (Team Hector) und deren Evaluation bei nationalen und internationalen Wettbewerben sowie um biologisch inspirierte Roboterarme und -beine.

Vorlesungszyklus Simulation und Systemoptimierung

Der Vorlesungszyklus zur Simulation und Systemoptimierung führt in die Grundlagen der rechnergestützten Modellierung, Simulation und Optimierung ein und gliedert sich derzeit in die nachfolgend beschriebenen Lehrveranstaltungen, die durch Praktika ergänzt werden. Die Lehrveranstaltungen sind im Bereich Computational Engineering des Bachelor-/Master-Studiengangs Informatik und verwandter Studiengänge (z.B. Computational Engineering, Informationssystemtechnik, Autonome Systeme) angesiedelt.

• 1. Teil: Grundlagen der Modellierung und Simulation (Einführung in Computational Engineering für Informatiker) (V2 + Ü1, im Wintersemester):
  Grundlagen der mathematischen und computergestützten Modellierung und numerischen Simulation ereignisdiskreter und zeitkontinuierlicher, physikalisch-technischer Systeme und Prozesse; Untersuchung von einzelnen, exemplarischen Anwendungen z.B. bei Fahrzeugen, Robotern, elektrischen Schaltungen, prozesstechnischen Anlagen, chemischen oder biologischen Systemen, volks- oder betriebswirtschaftlichen Modellen (Auswahl).
• 2. Teil: Optimierung statischer und dynamischer Systeme(V4 + Ü2, im Sommersemester, alle 1-2 Jahre):
  Optimierungsverfahren für Simulationsmodelle (Modellierung von Optimierungsproblemen, Verfahren für statische und dynamische Optimierungsprobleme, gradientenbasierte und heuristische Optimierungsverfahren etc.), exemplarische Anwendungen
• CAE-Praktikum (4 SWS, unregelmäßig):
  Praktische Arbeiten zu konkreten Simulations- oder Optimierungsaufgaben in Natur-, Ingenieur- oder Wirtschaftswissenschaften.