Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
Optimization in Robotics and Biomechanics

Vorlesung Modellierung und Optimierung in Robotik und Biomechanik

WS 2012 / 2013

Prof. Dr. Katja Mombaur

katja.mombaur (at) iwr.uni-heidelberg.de 

Vorlesung

Di 11-13 Uhr im IWR, INF 368, HS 432

Aktuelles

  • Start der Vorlesung: 16.10.2012, 11 c.t

Sprechstunde 

nach Vereinbarung (per Mail)

 

Übungen

Mi 14 - 16 Uhr im CIP-Pool, OMZ, UG
Martin Felis,  martin.felis (at) iwr.uni-heidelberg.de

Vorlesungsinhalte:

Ziel dieser Lehrveranstaltung ist es, Studierenden der Mathematik, Informatik und Physik einen anwendungsorientierten Einstieg in die Modellierung und Optimierung von Bewegungen in Biomechanik und Robotik zu bieten. Während in der Vorlesung die notwendigen theoretischen Grundlagen vermittelt werden, dienen die Computerübungen dazu, den Umgang mit Softwarewerkzeugen für die Modellierung, Visualisierung, Simulation und Optimale Steuerung anhand einfacher Beispiele auszuprobieren. 

Die Themen der Vorlesung sind im einzelnen:

  • Dynamische Prozessmodellierung

  • Mechanische Grundbegriffe, Kinematik, Dynamik

  • Modellierung von Mehrkörpersystemen

  • Bewegungssimulation

  • Nichtlineare Optimierung

  • Direkte Methoden der Optimalen Steuerung

  • Steuerung und Regelung von Bewegungen

  • Modellierung menschlicher Geh- und Rennbewegungen

  • Modellierung von Laufbewegungen humanoider und zweibeiniger Roboter

  • Stabilität von Bewegungen

 Themen der Übungen:

  • Simulation und Visualisierung mechanischer Systeme

  • Modellierung der Dynamik von Mehrkörpersystemen mit der RBDL (Rigid
    Body Dynamics Library)

  • Implementierung und Lösen von Optimalsteuerungsproblemen mit MUSCOD-II

Voraussetzungen:

  • Notwendig: Programmierkenntnisse in C/C++, Einführung in die Numerik

  • Vorteilhaft: Algorithmische Optimierung 1, Numerik1, Kenntnisse von Matlab/Octave

Zielgruppe:

BA, MA und LA Mathematik, Informatik und Physik

Prüfungsmodalitäten:

  • Die Modulnote ergibt sich aus dem Ergebnis einer 2-stündigen Klausur:

    • Termin: Dienstag, 5.2. 2011, 11 -13 Uhr, INF 368, 432,
      Anmeldung bis zum 20.1.2011 im MÜSLI

    • Termin der Nachklausur (bei Nichtbestehen oder Krankheit) wird rechtzeitig bekanntgegeben

  • Zulassungsvoraussetzung zur Klausur ist eine erfolgreiche Teilnahme an den Übungen, d.h.

    • regelmäßige Teilnahme an Computerübungen (Feststellung liegt im Ermessen des Übungsleiters)

    • Lösung von mind. 80% der Programmieraufgaben mit anschließender Vorführung und Erklärung im CIP-Pool

 

K. Mombaur, orb@uni-hd.de
Last Update: 23.10.2012 - 14:00

The photographs in the header of this webpage have been taken at the Musee de l'Automate in Souillac, France