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Projektlabor Robotik

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#40087 / #2

Seit SS 2017

Deutsch

Projektlabor Robotik

6

Zorn, Erhard

Benotet

Portfolioprüfung

Deutsch

Zugehörigkeit


Fakultät II

Institut für Mathematik

Keine Angabe

Keine Angabe

Kontakt


E 1

Bonowski, Felix

felix.bonowski@tu-berlin.de

http://www.mintgruen.tu-berlin.de/robotikWiki/doku.php

Lernergebnisse

Absolvent_innen des Moduls verfügen über die zum Bau eines kleinen autonomen Roboters nötigen Grundkenntnisse: • Programmierung eines Mikrocontroller auf Arduinobasis und Anwendung von Sprachelementen aus C++ dazu • Auswertung von Messdaten und Visualisierung in Java/Processing. • Verständnis der Funktionsweise einfacher elektronischer Schaltungen zur Messung mit analogen Sensoren und Aufbau eigener Schaltungen aus diskreten Elementen auf Grundlage von öffentlich verfügbaren Quellen • Implementierung einfacher Algorithmen zur Erkennung von Umgebungsfeatures und zur Steuerung von Bewegungsabläufen unter Berücksichtigung der Analyse von Fehlerquellen und Einschätzung der Bedeutung von Parametern • Entwicklung und Herstellung geeigneter mechanischer Aufbauten • Kenntnis und Anwendung von Techniken des Projektmanagements (Projektstrukturplan, Risikoanalyse, Gantt-Diagramm, Meilensteine, ToDo-Listen und Teamkoordination über ein Wiki), um die Arbeit eines Teams zu planen und koordinieren • Dokumentation der eigenen Arbeit in Form eines Wiki-Artikels im wissenschaftlichen Stil Die Absolvent_innen sind in der Lage diese Kenntnisse praktisch anzuwenden und im Team Probleme zu lösen, welche das Zusammenspiel von Software, Elektronik, Sensoren und Mechanik erfordern. Dabei können sie selbstständig Fehlerquellen analysieren und die gefundenen Lösungen im Rahmen eines Vortrags kritisch reflektieren.

Lehrinhalte

3-4 Wochen Einführung in die Mikrocontrollerprogrammierung mit Arduino mit Pflichtübungen: • Programmablauf im imperativen Stil • Variablen, Typen, Kontrollstrukturen und Funktionen • Objektorientiertes Programmieren • Best Practices und Namenskonventionen • Basiswissen Elektronik (einfache Schaltpläne, Spannungsteiler, Ohmsches Gesetz) Hauptteil: Projektarbeit in Teams: • Wahl eines Projektthemas aus dem Bereich Robotik • Erarbeitung einer Projektplanung • Entwurf des Roboters und Recherche nach geeigneten Lösungen und Materialien aus den Bereichen Sensorik, Mechanik und Programmierung. • Anbindung und Ansteuerung von Komponenten: Stepper, Getriebemotoren, RC-Servos, Motortreiber, verschiedenste Sensoren (Distanz, Helligkeit, Audio, Magnetfelder, Temperatur, Beschleunigung, Drehung, GPS, WLAN) zur direkten Anbindung an den Mikrocontroller über I2C, analoge und digitale Signale sowie Farb- und Tiefenkameras. • Einfache Auswertung von Sensordaten • Verwendung von Zustandsautomaten zur Ablaufsteuerung, einfache PID-Regler in der Praxis, Definition von Interfaces für objektorientierte Programmierung im Team • Systemintegration und Debugging • Präsentation des Projektergebnisses vor Publikum • Ausarbeitung einer Projektdokumentation

Modulbestandteile

Pflichtbereich

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWS ISIS VVZ
MINTgrün Projektlabor RobotikIV4236 L 384WiSe/SoSede5
ISIS-Kurssuche nach Veranstaltungen des Moduls

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

MINTgrün Projektlabor Robotik (IV):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Anfertigung einer Projektdokumentation und Vortrag1.030.0h30.0h
Präsenzzeit15.05.0h75.0h
Vor- und Nachbereitung5.015.0h75.0h
180.0h(~6 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Einführung in die Grundlagen unter Anleitung Projektarbeit in Kleingruppen mit abschließendem Vortrag Erstellung einer Projektdokumentation

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

Interesse am Zusammenspiel von Mechanik, Elektronik und Software

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Portfolioprüfung

Art der Portfolioprüfung

100 Punkte insgesamt

Sprache(n)

Deutsch

Prüfungselemente

NamePunkteKategorieDauer/Umfang
Abschlusspräsentation (Referat, in der Regel 15min Präsentierzeit)10mündlich11min
Programmieraufgaben (Codeabgabe, ca. 4x 2h Arbeitsaufwand außerhalb der Präsenszeiten)20schriftlich8h
Projektdokumentation (schriftliche Ausarbeitung, ca. 10h Arbeitsaufwand außerhalb der Präsenszeiten)20schriftlich10h
Projektergebnisse (begutachtetes in Eigenarbeit erstelltes Objekt + Programmcode, entsteht semesterbegleitend während der Präsenzzeit)40praktisch20h
Projektplanung (schriftliche Ausarbeitung, ca. 5h Arbeitsaufwand außerhalb der Präsenszeiten)10schriftlich5h

Notenschlüssel

Dieses Prüfung verwendet einen eigenen Notenschlüssel (siehe Prüfungsformbeschreibung).

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

Punktezahl Note Punktezahl Note Punktezahl Note Mehr oder gleich 93 1 Mehr oder gleich 80 2,3 Mehr oder gleich 60 3,7 Mehr oder gleich 90 1,3 Mehr oder gleich 76 2,7 Mehr oder gleich 53 4,0 Mehr oder gleich 87 1,7 Mehr oder gleich 71 3,0 Weniger als 53 5,0 Mehr oder gleich 84 2,0 Mehr oder gleich 66 3,3

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
1 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Winter- und Sommersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 30.

Anmeldeformalitäten

Eintragung in Laufzettel MINTgrün

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  verfügbar

 

Literatur

Empfohlene Literatur
Keine empfohlene Literatur angegeben

Zugeordnete Studiengänge


Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

Studiengang / StuPOStuPOsVerwendungenErste VerwendungLetzte Verwendung
MINTgrün Orientierungsstudium (OS.)17SS 2017SoSe 2025
Naturwissenschaften in der Informationsgesellschaft (B. Sc.)443SS 2017WiSe 2025/26
Teilnehmer_innen am Orientierungsstudium MINTgrün haben Vorrang. Studierende anderer Studiengänge können bei freien Kapazitäten ebenfalls teilnehmen.

Sonstiges

Keine Angabe