6 832 Unteraktuierte Robotik im Frühjahr 2009

Herkömmliche Robotersysteme bewegen sich oft starr und versuchen, absolute Kontrolle über jedes Gelenk zu behalten. Um wirklich agile, energieeffiziente Maschinen wie laufende, fliegende oder schwimmende Roboter zu bauen, müssen wir lernen, mit der natürlichen Physik zu arbeiten, anstatt gegen sie. Dieser reine Textkurs führt Sie in die Grundprinzipien von unteraktuierten Systemen ein, bei denen Roboter weniger Steuereingänge als Freiheitsgrade haben. Sie werden vom Studium der grundlegenden mechanischen Dynamik zur Implementierung fortgeschrittener Regelungsstrategien übergehen. Wenn Sie verstehen, wie Sie die natürliche Dynamik eines Systems nutzen können, können Sie Steuerungen entwerfen, mit denen sich Roboter mit der flüssigen, aggressiven Agilität biologischer Organismen bewegen können. Was Sie lernen werden: - Verstehen Sie die grundlegende Mathematik der nichtlinearen Dynamik und Unteraktuation. - Analysieren Sie passive dynamische Wanderer und biologische Bewegungsmuster. - Wenden Sie Energieformungssteuerung und partielle Rückkopplungslinearisierung auf physikalische Modelle an. - Formulieren und lösen Sie moderne Trajektorienoptimierungsprobleme. - Integrieren Sie Verstärkungslernen und ungefähre optimale Steuerung für komplexe Manöver. - Bewerten Sie, wie mechanische Designentscheidungen die Steuerbarkeit eines Roboters direkt beeinflussen. Der Kurs beginnt mit wichtigen Begriffen, Systemdefinitionen und der Kernmathematik der nichtlinearen Mechanik. Sie werden dann systematisch durch energiebasierte Steuerungsmethoden, Trajektorienoptimierung und moderne Algorithmen für das computergestützte Verstärkungslernen vorankommen. Dieser Kurs richtet sich an angehende Robotertechniker, Steuerungsingenieure und Informatiker, die einen grundlegenden Einstieg in die fortgeschrittene Steurung suchen. Es ist kein Hintergrundwissen in untersteuerten Systemen erforderlich, obwohl grundlegende Kenntnisse in Physik und Kalkül Ihnen helfen werden, das Beste aus dem Material herauszuholen. Beginnen Sie noch heute mit dem Lesen, um die Physik der dynamischen Roboterbewegung zu meistern.