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Ansprechpartner

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Horst-Michael Groß

Head of department

Telefon +49 3677 692858

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INHALTE

Praktikum Robotvision (Pflicht-Übung)

Das Praktikum Robotvision besteht aus zwei verschiedenen Teilversuchen, welche auf die praktische Umsetzung der kollisionsvermeidenden Navigation eines mobilen Roboters abzielen.

Dazu wird das Praktikum auf Grundlage des am Fachgebiet genutzen Roboterframeworks in Kombination mit der offenen Simulationsumgebung Gazebo angeboten. Neben einer realistischen Simulation lassen sich die implementieren Algorithmen daher ohne Aufwand auf die am Fachgebiet eingesetzten Roboter übertragen.

Voraussetzungen

Zum Absolvieren des Praktikums sind keine Kenntnisse über die Architektur oder genaue Funktionsweise des 3D-Robotersimulators Gazebo erforderlich. Erfahrungen in der objektorientierten Programmierung sind jedoch von Vorteil.

Für die Durchführung des Praktikums wird eine Virtual Box Appliance (Virtuelle Maschine) bereitgestellt, auf welcher bereits alle notwendigen Softwarekomponenten installiert sind. Um die virtuelle Maschine auf dem eigenen Rechner nutzen zu können müssen jedoch die folgenden Voraussetzungen erfüllt sein:

  • VirtualBox von Oracle in der  Version 4.3.x oder 5.x inklusive Extension Pack Link 

  • Weiterhin wird ein Rechner mit einem Dual-Core Prozessor und einem Hauptspeicher von mindestens 3GB RAM empfohlen

Die Durchführung des Praktikums und die Erstellung des Protokolls kann vollständig zu Hause erfolgen. Nur für die Präsentation der Ergebnisse ist die Anwesenheit erforderlich. Für Studenten, die keine Möglichkeit haben, die Implementierung und Tests zu Hause durchzuführen, stehen im Fachgebiet Neuroinformatik und Kognitive Robotik mehrere Rechnersysteme bereit.

Termine 

Abgabe für Versuch "Untergrundsegmentierung": 8.1.2019

Abgabe für Versuch "Optischer Fluss": 21.1.2019

Präsentation der Ergebnisse: 29.1.2019 in der Vorlesung

Anleitungen / Downloads

  • Folien mit einführenden Hinweisen zum Praktikum

  • Virtuelle Maschine : Link zum Download (2,3 GB)
    Für den Download benötigen Sie Zugangsdaten. Verwenden Sie die Zugangsdaten, die Ihnen beim Eintrag in den robotvision-Mailverteiler zugesendet wurden, und mit denen Sie auch auf die Vorlesungsskripte im WS 18/19 zugreifen können. Versuchen Sie innerhalb von 5 Minuten dreimal mit falschen Zugangsdaten zuzugreifen, wird die IP-Adresse, von der aus der Zugriff erfolgte, dauerhaft für den Download gesperrt. Wenden Sie sich in diesem Fall an heike.gross@tu-ilmenau.de

    (Wenn Sie die virtuelle Maschine heruntergeladen und eingebunden haben, benötigen Sie für diese folgende Logindaten: user: niuser Passwort: user)

  • Folien mit Hinweisen zum Versuch "Untergrundsegmentierung"

  • Versuch „Untergrundsegmentierung“: Link

  • Versuch „Optischer Fluss“: Link

  • Anleitung zum Test der Implementierung am FG: Link

Ergebnisse

Hier werden die finalen Ergebnisse der eingesandten Lösungen aufgelistet. Pro Versuch können maximal drei Lösungsvarianten eingereicht werden. Ihre Implementierung wird auf der in der Praktikumsumgebung enthaltenen Strecke World1 und in einer für Sie unbekannten Welt getestet.

Jede Strecke wird 5 mal von Ihrer Implementation durchlaufen, so dass sich folgende Berechnungsvorschrift für die Gesamtpunkte ergibt:

3/4 max(0, bestRun(World1) -30*Fehlläufe)+ 1/4 max(0,bestRun(unbekannte Welt) - 30*Fehlläufe)

Alle Durchläufe dürfen eine maximale Fahrzeit von 6 Minuten nicht überschreiten. Bei Überschreitung wird der Durchlauf als Fehllauf gewertet. Zusätzlich wird für besonders einfallsreiche Lösungsideen ein Bonus zwischen 50 und 200 Punkten gewährt.

Jede fristgemäß eingereichte Lösung kann abhängig von der erreichten Gesamtpunktzahl zzgl. Bonuspunkte Zusatzprozente erhalten. Die Zusatzprozente werden direkt mit der Abschlussklausur verrechnet. Es können pro Versuch maximal 5% erreicht werden. Zur Vergabe der Zusatzprozente gibt es pro Versuch zwei Schwellen. Wenn ihre Gesamtpunktzahl zwischen den Schwellen liegt, werden die resultierenden Zusatzprozente linear interpoliert.

Untergrundsegmentierung

  • Bei genau 450 Punkten erhalten Sie 2.5%.
  • Bei mehr als oder gleich 700 Punkten erhalten Sie 5.0%.

Optischer Fluss

  • Bei genau 170 Punkten erhalten Sie 2.5%.
  • Bei mehr als oder gleich 350 Punkten erhalten Sie 5.0%.

Zusätzlich erhalten die drei besten Einreichungen mit der höchsten Endpunktzahl (Untergrundsegmentierung plus optischer Fluss) Bonuspunkte nach folgender Abstufung.

  • 1.Platz: 5%
  • 2.Platz: 4%
  • 3.Platz: 3%

Um die von Ihnen erzielten Ergebnisse abzulesen, müssen Sie die Quersumme über Ihre Matrikelnummer bilden und zu dieser Zahl das Quadrate der letzten bzw. die drite Potenz der vorletzten Ziffer addieren. z.B.: 12345 = 1+2+3+4+5+4^3+5^2 = 104

 

Untergrundsegmentierung

Ergebnisse - Untergrundsegmentierung
IDMax Bekannte WeltFehlläufe BWMax Unbekannte WeltFehlläufe UWGesamt-punkte
769 971 0 1533 0 1111
102 873 0 1496 2 1014
85 888 0 1499 4 1011
95 851 1 1482 1 979
241 764 0 1463 1 931
600 682 0 1452 0 875
32 677 0 1452 0 871
304 661 0 1446 0 857
55 635 0 1446 0 838
16 584 0 1241 0 748
99 502 0 1353 0 715
39 868 0 0 5 651
41 380 0 1162 0 576
40 379 0 1162 0 575
166 708 0 0 5 531
45 763 2 0 5 527
10 693 0 0 5 520
231 592 0 0 5 444
240 539 2 0 5 359
841 416 0 0 5 312
19 415 0 0 5 312
17 415 0 0 5 312
238 493 3 0 5 302
105 373 0 0 5 280
245 360 0 0 5 270
302 0 5 0 5 0
211 0 5 0 5 0
21 0 5 0 5 0

 

 

Optischer Fluss

Ergebnisse - Optischer Fluss
IDMax Bekannte WeltFehlläufe BWMax Unbekannte WeltFehlläufe UWGesamt-punkte
85 622 1 767 2 621
39 910 0 819 4 857
32 715 0 0 5 536
600 510 3 714 3 471
241 414 0 0 5 311
95 399 3 0 5 232
304 416 0 0 5 312
99 598 1 0 5 426
55 398 0 0 5 299
769 0 5 0 5 0
16 398 0 0 5 299
10 551 1 0 5 391
41 420 0 0 5 315
40 476 2 0 5 312
231 393 0 483 3 393
166 382 1 0 5 264
19 367 0 459 4 360
841 487 3 0 5 298
240 393 3 0 5 227
105 392 0 0 5 294
238 356 3 0 5 200
211 580 0 0 5 435
25 415 0 0 5 311
302 403 1 0 5 280
21 0 5 0 5 0

 

Bonuspunkte

Bonuspunkte
idBonuspunkte
Untergrundseg.
Bonuspunkte
Opt.Fluss
Bonus
Gesamt
85 5 5 15
39 5 5 14
32 5 5 13
600 5 5 10
241 5 4 9
95 5 3 8
304 5 4 9
99 5 5 10
55 5 4 9
769 5 0 5
16 5 4 9
102 5 0 5
10 3 5 8
41 4 5 8
40 4 4 8
231 0 5 5
166 3 4 7
19 0 5 5
841 0 4 4
240 0 3 3
105 0 4 4
238 0 3 3
211 0 5 5
25 0 4 4
302 0 4 4
245 0 0 0
21 0 0 0

 

 

Fragen / Probleme

  • Der Start der virtuellen Maschine bricht mit einem Fehler ab 

    Aktivieren Sie die Virtualisierungsfunktionen Ihres Prozessors im BIOS. Sollte das keine Abhilfe schaffen kann die Anzahl der Prozessoren der virtuellen Maschine über den Menüpunkt „Ändern“ auf 1 reduziert werden.

  • bei sonstigen Fragen/Problemen: steffen.mueller@tu-ilmenau.de