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Projektlabor Robotik

6 LP

Deutsch

#40087 / #2

Seit SS 2017

Fakultät II

E 1

Institut für Mathematik

Keine Angabe

Zorn, Erhard

Bonowski, Felix

felix.bonowski@tu-berlin.de

POS-Nummer PORD-Nummer Modultitel
30003 Fehler in der Verknüpfung: Exception [EclipseLink-4002] (Eclipse Persistence Services - 2.7.6.v20200131-b7c997804f): org.eclipse.persistence.exceptions.DatabaseException Internal Exception: java.sql.SQLException: javax.resource.ResourceException: IJ000453: Unable to get managed connection for java:/jdbc/SosposTestDB Error Code: 0

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

Pflichtgruppe:

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

Lehrveranstaltungen Art Nummer Turnus Sprache SWS
MINTgrün Projektlabor Robotik IV 4236 L 384 WS/SS Deutsch 5

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

MINTgrün Projektlabor Robotik (IV):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Anfertigung einer Projektdokumentation und Vortrag 1.0 30.0h 30.0h
Präsenzzeit 15.0 5.0h 75.0h
Vor- und Nachbereitung 5.0 15.0h 75.0h
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:

Keine Angabe

Abschluss des Moduls

Benotung:

benotet

Prüfungsform:

Portfolioprüfung

Sprache:

Deutsch

Art der Portfolioprüfung

100 Punkte insgesamt

Prüfungselemente

Name Punkte Kategorie Dauer/Umfang
Projektdokumentation (schriftliche Ausarbeitung, ca. 10h Arbeitsaufwand außerhalb der Präsenszeiten) 20 schriftlich 10h
Projektergebnisse (begutachtetes in Eigenarbeit erstelltes Objekt + Programmcode, entsteht semesterbegleitend während der Präsenzzeit) 40 praktisch 20h
Projektplanung (schriftliche Ausarbeitung, ca. 5h Arbeitsaufwand außerhalb der Präsenszeiten) 10 schriftlich 5h
Abschlusspräsentation (Referat, in der Regel 15min Präsentierzeit) 10 mündlich 11min
Programmieraufgaben (Codeabgabe, ca. 4x 2h Arbeitsaufwand außerhalb der Präsenszeiten) 20 schriftlich 8h

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

Dieses Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden.

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

Zurzeit wird die Datenstruktur umgestellt. Aus technischen Gründen wird die Verwendung des Moduls während des Umstellungsprozesses in zwei Listen angezeigt.

Dieses Modul wird auf folgenden Modullisten verwendet:

Teilnehmer_innen am Orientierungsstudium MINTgrün haben Vorrang. Studierende anderer Studiengänge können bei freien Kapazitäten ebenfalls teilnehmen.

Dieses Modul wird in folgenden Studiengängen verwendet:

    Teilnehmer_innen am Orientierungsstudium MINTgrün haben Vorrang. Studierende anderer Studiengänge können bei freien Kapazitäten ebenfalls teilnehmen.

    Sonstiges

    Keine Angabe