Projekte

Hier sind die einzelnen Projektaufgaben, deren Bearbeitung zum Erwerb eines benoteten Scheins nötig ist.
Achtung! Dies sind nur Vorschläge! Der genaue Projektinhalt sollte mit Prof. Rojas oder Herrn Gloye besprochen werden.

1) RGB-Visualisierung
Die in den Videobildern vorkommenden Farben sollen gezählt und das Ergebnis statistisch aufbereitet werden. Dies kann in Form eines RGB-Farbwürfels geschehen, in welchem dann die verschiedenen Farbwerte als Punktwolken zu sehen sind, oder etwa als Histogramm dargestellt werden. Das Ziel dieses Projektes ist es, bessere Informationen über die Abgrenzungen der zu erkennenden Farben zu erhalten.

2) Superresolution
Das von der Kamera kommende Bild ist zu undeutlich. Um dies zu korrigieren, soll die Auflösung des Bildes erhöht werden (z.B. 640x480 wird zu 1280x960), die Kanten im Originalbild erkannt und im neuen Bild schärfer nachgezeichnet werden.
Wird bearbeitet von Neven Santrac.

3) Antischlupfsystem
Die Positionsbestimmung im Roboter wird dadurch erschwert, dass die Räder bei abrupten Änderungen der Geschwindigkeit ins Rutschen geraten können. In diesem Projekt soll ein System entwickelt werden (evtl. Sensorik und Software), welches durchdrehende Räder erkennt und die Motoren entsprechend regelt.

4) Demosaicing
Der CCD-Chip in der Kamera liefert nicht für jeden Pixel einen RGB-Wert, sondern nur eine Farbinformation, entsprechend dem darauf angebrachten Farbfilter (Mosaik-Filter). Die Kamera berechnet das Videobild, indem sie für benachbarte Pixel Farbwerte approximiert. Dieses Projekt soll die Antwort auf die Frage liefern, ob aus einem vorliegenden Bild die Konfiguration (d.h. Anordnung) des Mosaik-Filters und der verwendete Interpolationsalgorithmus bestimmt werden kann.

5) Farbkonstanz beim Menschen
Eine theoretische Arbeit (Theorienvergleich) über die Farbkonstanz beim Menschen. Es geht dabei um die Anpassungsfähigkeit des menschlichen visuellen Systems an unterschiedliche Farbeinflüsse in seiner Umgebung.
Wird bearbeitet von Peter Heermann.

6) Gyroskop
Die Verwendung von Gyroskopen in den Robotern könnte deren Positionsbestimmung verbessern. Es soll in diesem Projekt die Steuerungs-Software angepasst werden, um die Informationen aus den Gyroskopen zu verarbeiten.

7) Kalibrierungsfunktion richtig berechnen
Etwa wie Übung1; die Kalibierungsfunktion für die Small-SizeVision soll aus einem Referenzbild bestimmt werden und als per-Pixel-Tabelle zur Verfügung gestellt werden. Dabei muß auch die Höhe der Roboter mit einbezogen werden.

8) Delaymessung
Zwischen dem Senden eines Befehls an einen Roboter auf dem Spielfeld und der Registrierung der Bewegung auf dem Hauptrechner besteht eine Verzögerung. Es soll eine Methode entwickelt werden, dieses "Delay" jederzeit messen zu können, um die Performance des gesamten Systems bestimmen zu können und ggf. Verbesserungen vorzunehmen.

9) Optimale Pfadplanung
Der kürzeste Weg ist nicht immer der schnellste Weg zum Ziel im Roboterfußball. Deshalb beschäftigt sich dieses Projekt mit einer Pfadplanungssoftware, die den einfachsten (möglichst wenig gekrümmten) Weg an gegebenen Hindernissen vorbei findet.
Wird bearbeitet von Barbara Haupt.

10) Odometrie
Eine andere Möglichkeit, die Positionsbestimmung zu verbessern, ist die Messung der Bewegung des Roboters mithilfe optischer Mäuse (Mid-Size!). Da jedoch das Betriebssystem jedoch nur die Daten eines Eingabegeräts verarbeiten kann, soll nach einer Methode gesucht werden, die Bewegungen zweier Mäuse eventuell direkt aus deren Treibern zu lesen.

11) Entwicklung eines Druckschusses
Es gibt viele Ideen zum Abfeuern eines möglichst kraftvollen Schusses. Eine davon ist die Realisierung eines pneumatischen Systems, welches von einer CO2-Patrone gespeist wird. Die Entwicklung des entsprechenden mechanischen Aufbaus ist Ziel dieses Projekts.

12) Abstandsfunktion richtig berechnen
Ähnlich wie Projekt 7), diesmal für die Vision der Mid-Size-Roboter.
Wird bearbeitet von Ndoula Ourima.

13) Mid-Size-Räder entwickeln
In diesem Projekt sollen neue Räder für die Mid-Size-Roboter konstruiert werden. Sie sollten mehr "Grip" besitzen als die alten und trotzdem ein gleichmäßiges Fahren ermöglichen.
Wird bearbeitet von Felix Güttler.

14) Statistische Auswerung von aufgenommenen Spielen
Die aufgezeichneten Daten von Spielverläufen sollen statistisch analysiert werden. Dies soll Fragen wie das Verhältnis der Zeit des Ballbesitzes zwischen Team und Gegner oder etwa die mittlere Geschwindigkeit, gerollte Strecke oder Treffsicherheit der Roboter beantworten. Daraus könnte man eventuelle Verbesserungsvorschläge ableiten.
Wird bearbeitet von Eike Send.

15) Beschreibung/Messung der Artefakte in der RoboCup-Umgebung
In der Vision der Small-Size gibt es viele Probleme, u.a. Rauschen, Verzerrungen und falsche Farben an Kantenübergängen. Diese Artefakte sollen beschrieben und deren Ausmaß gemessen werden, damit man Berechnungsmethoden entwickeln kann, die diese Fehler beheben.

16) Messung der Lokalisierungs- und Orientierungsgenauigkeit
Die Bestimmung der Positionen von Ball, Robotern, Hindernissen u.a. ist ungenau. Aufgabe dieses Projektes ist es, die Abweichung zu messen und zu beschreiben. Dazu gehört die Messung der Position und der Orientierung des Roboters in der Welt und der Vergleich mit den Daten, die die Vision liefert (d.h. delta x, delta y und delta phi).

17) Video der FU-Fighters schneiden
Beim Turnier 2002 in Fukuoka wurde natürlich einiges an Videomaterial gewonnen. Darin sind Spiele aus der Sicht des Zuschauers aber auch Einblicke hinter die Kulissen der Trainer enthalten. Dieses Rohmaterial mithilfe der unieigenen Filmschnittanlage in ein kurzweiliges Präsentationsvideo zu verarbeitet ist Inhalt dieses Projektes.

18) Monitorprogramm neu schreiben
Es gibt ein Programm (q&d), welches die Daten aus dem Rückkanal des Roboters visualisiert. Dieses soll überarbeitet (QT, C++), verbessert und in das Small-Size-Programm integriert werden.

19) 3D-Visualisierung
Die 3D-Darstellung von Daten mit Hilfe von Modellen aus Inventor und aus den aufgezeichneten Spielen aus dem Small-Size-Programm (XML) soll realisiert werden.

20) Vorhersagen im Simulator
Der Simulator soll so geändert werden, dass er die Vorhersagen der realen Roboter zur Simulation benutzt. Spezialbehandlungen für z.B. Kollisionen und Wände sollen natürlich dennoch abgefangen werden.

21) Roboter in der Medizin
Eine theoretische Ausarbeitung über den Stand der Technnik für Anwendungen der Robotik in der Medizin bzw. Zahnmedizin. Es geht darum, die verwendeten Systeme zu analysieren und die Grenzen der Möglichkeiten der Robotik in der Medizin zu beschreiben.
Wird bearbeitet von Adriani Daskalaki.