Lehrveranstaltungen

Wintersemester 2024/25
  • Vorlesung Grundlagen der Programmierung
  • Seminar Machine Learning in Robotics

Sommersemester 2024
  • Vorlesung Kognitive Robotik
  • Semesterprojekt Interaktion mit Robotern (mit Prof. Schlingloff, H. Mellmann)
Wintersemester 2023/24
  • Vorlesung Introduction to Embodied Artificial Intelligence
  • Seminar Machine Learning in Robotics
  • Semesterprojekt Mobile Roboter (H. Mellmann)

Sommersemester 2023
- Forschungsfreisemester -

Wintersemester 2022/23
  • Vorlesung Kognitive Robotik
  • Seminar Machine Learning in Robotics
  • Semesterprojekt Mobile Roboter (H. Mellmann)
Sommersemester 2022
  • Vorlesung Kognitive Robotik
  • Semesterprojekt Humanoide Roboter (H. Mellmann)

Wintersemester 2021/22
  • Vorlesung Grundlagen der Programmierung
  • Semesterprojekt Mobile Roboter
Sommersemester 2021 (digitales Lehrangebot)
  • Vorlesung Kognitive Robotik
  • Seminar Human-Robot-Interaction (Dr. M. Kirtay)
  • Seminar Humanoide Roboter (H. Mellmann)
Wintersemester 2020/21 (rein digitales Lehrangebot)
  • Vorlesung Mathematische Grundlagen der Kognitiven Robotik (H. Mellmann)
  • Seminar Machine Learning in Robotics (Dr. M. Kirtay)
  • Semesterprojekt Humanoide Roboter (H. Mellmann)
Sommersemester 2020 (rein digitales Lehrangebot)
Wintersemester 2019/20
  • VL Grundlagen der Programmierung - Informationen zur Nachklausur (Take-Home Klausur) im Juni 2020 siehe Moodle-Kurs
Mo + Mi 15-17 Uhr
  • Ü + Praktikum IMP Grundlagen der Programmierung (Heinrich Mellmann)
  • Ü Grundlagen der Programmierung (Heinrich Mellmann)

  • Seminar Machine Learning in Robotics
Di 13-15 Uhr
In diesem Seminar werden aktuelle Themen und Methoden des maschinellen Lernens mit Anwendung in der Robotik besprochen. Insbesondere gehen wir auf neue Entwicklungen im Bereich des Deep Learnings ein.

Sommersemester 2019
 - Forschungsfreisemester -

Wintersemester 2018/19
  • Seminar Machine Learning in Robotics
In diesem Seminar werden aktuelle Themen und Methoden des maschinellen Lernens mit Anwendung in der Robotik besprochen. Insbesondere gehen wir auf neue Entwicklungen im Bereich des Deep Learnings ein.
  • Vorlesung Embodied Artificial Intelligence
While in the classical approach “intelligence” was viewed essentially as information processing taking place in the brain, more recently the insight that the interaction with the environment is of central importance is gaining increasing acceptance. This has led to the metaphor of embodiment, i.e., that intelligence is always a property of an entire organism. This idea has far-reaching implications and often leads to surprising insights. This lecture series provides a systematic introduction to the concept of embodiment (“Embodied Intelligence”). The implications of an embodied view on intelligence are not only of a scientific nature but lead to a completely different way of how we view ourselves and the world around us. Examples and illustrations will be taken from humans, animals, and engineering (robotics in particular) and are intended to demonstrate that things can always be seen differently from what we would normally expect. Using the method of “understanding by building” the lectures provide a set of design principles that on the one hand enable a better understanding of biological systems, and on the other provide heuristics for how to design artificial ones, in particular robots. The argument is based largely on the notions of time scales, complex dynamical systems, self-organization, and emergence. The theoretical ideas will be illustrated with many examples and case studies from academia and the private sector, and there will be hands-on exercises with computer simulations and real robots.

Sommersemester 2018
  • Vorlesung Kognitive Robotik
  • Autonome intelligente Roboter gehören zu den spannendsten Forschungsgebieten der Gegenwart: Sind dafür Vorbilder aus der Natur zu kopieren oder gibt es andere Möglichkeiten zur Modellierung und Implementierung künstlicher Systeme, die in der realen Welt agieren sollen? Die Themen beziehen aktuelle Arbeiten am den Lehrstuhl ein, schlagen jedoch auch Brücken in andere Arbeitsgebiete und Disziplinen und umfassen u.a.: Softwarearchitekturen für kognitive Agenten, Umgebungswahrnehmung, Aktorik. Bei Interesse besteht die Möglichkeit zu Studien- und Diplomarbeiten sowie zur Mitarbeit in den Projekten
  • Seminar Interaktion mobiler Roboter
    In diesem Seminar werden anhand von verschiedenen Teilprojekten in Teamarbeit Probleme der Künstlichen Intelligenz und der Robotik untersucht. Der Fokus hierbei ist die Interaktion humanoider Roboter, sowohl untereinander, mit ihrer Umwelt und mit Menschen. Die Themen sind eng mit den Forschungsarbeiten des LS Adaptive Systeme sowie Themen des RoboCups verbunden. Humanoide Roboter des Typs Nao stehen für Experimente zur Verfügung.

Wintersemester 2017/18
 VL Grundlagen der Programmierung
Mo + Mi 11-13 Uhr
Ü Grundlagen der Programmierung (Dr. Schillaci)

Semesterprojekt Hochautomatisiertes Fahren (Prof. Hafner, Prof. Schlingloff)
Mo 13-17 Uhr

Sommersemester 2017
  • Vorlesung Kognitive Robotik
  • Autonome intelligente Roboter gehören zu den spannendsten Forschungsgebieten der Gegenwart: Sind dafür Vorbilder aus der Natur zu kopieren oder gibt es andere Möglichkeiten zur Modellierung und Implementierung künstlicher Systeme, die in der realen Welt agieren sollen? Die Themen beziehen aktuelle Arbeiten am Lehrstuhl ein, schlagen jedoch auch Brücken in andere Arbeitsgebiete und Disziplinen und umfassen u.a.: Softwarearchitekturen für kognitive Agenten, Umgebungswahrnehmung, Aktorik. Bei Interesse besteht die Möglichkeit zu Studien- und Diplomarbeiten sowie zur Mitarbeit in den Projekten
  • Seminar Interaktion mobiler Roboter
    In diesem Seminar werden anhand von verschiedenen Teilprojekten in Teamarbeit Probleme der Künstlichen Intelligenz und der Robotik untersucht. Der Fokus hierbei ist die Interaktion humanoider Roboter, sowohl untereinander, mit ihrer Umwelt und mit Menschen. Die Themen sind eng mit den Forschungsarbeiten des LS Adaptive Systeme sowie Themen des RoboCups verbunden. Humanoide Roboter des Typs Nao stehen für Experimente zur Verfügung.
Wintersemester 2016/17
◦ Vorlesung Embodied Artificial Intelligence
  • While in the classical approach “intelligence” was viewed essentially as information processing taking place in the brain, more recently the insight that the interaction with the environment is of central importance is gaining increasing acceptance. This has led to the metaphor of embodiment, i.e., that intelligence is always a property of an entire organism. This idea has far-reaching implications and often leads to surprising insights. This lecture series provides a systematic introduction to the concept of embodiment (“Embodied Intelligence”). The implications of an embodied view on intelligence are not only of a scientific nature but lead to a completely different way of how we view ourselves and the world around us. Examples and illustrations will be taken from humans, animals, and engineering (robotics in particular) and are intended to demonstrate that things can always be seen differently from what we would normally expect. Using the method of “understanding by building” the lectures provide a set of design principles that on the one hand enable a better understanding of biological systems, and on the other provide heuristics for how to design artificial ones, in particular robots. The argument is based largely on the notions of time scales, complex dynamical systems, self-organization, and emergence. The theoretical ideas will be illustrated with many examples and case studies from academia and the private sector, and there will be hands-on exercises with computer simulations and real robots.
  • VL Donnerstags 9-13 Uhr ESZ 0313
  • Ü Dienstags 11-13 Uhr RUD 25 3.101
  • Seminar „Schwarmverhalten“
    Schwarmverhalten ist ein Beispiel dafür, wie aus einfachen Regeln komplexes Verhalten entstehen kann. In diesem Seminar werden verschiedene Aspekte des Phänomens Schwarmverhalten besprochen und analysiert. Wir betrachten hierbei die Strategien von biologischen Vorbildern und deren Modellierung, Schwarmverhalten als emergentes Verhalten, und die sensomotorische Interaktion und Kommunikation zwischen Schwarmmitgliedern. Die Algorithmen können in einer Simulationsumgebung getestet werden.
    Mittwoch 13-15 Uhr, ESZ 1308


Sommersemester 2016
  • Vorlesung Kognitive Robotik
  • Autonome intelligente Roboter gehören zu den spannendsten Forschungsgebieten der Gegenwart: Sind dafür Vorbilder aus der Natur zu kopieren oder gibt es andere Möglichkeiten zur Modellierung und Implementierung künstlicher Systeme, die in der realen Welt agieren sollen? Die Themen beziehen aktuelle Arbeiten an den Lehrstühlen KI und KR ein, schlagen jedoch auch Brücken in andere Arbeitsgebiete und Disziplinen und umfassen u.a.: Softwarearchitekturen für kognitive Agenten, Umgebungswahrnehmung, Aktorik. Bei Interesse besteht die Möglichkeit zu Studien- und Diplomarbeiten sowie zur Mitarbeit in den Projekten
    Dienstags 11-15 Uhr, RUD 25, 3.113

  • Semesterprojekt - Kooperierende Transportroboter (Prof. Hafner, Prof. Schlingloff)
  • In modernen Produktionsanlagen wird der Transport von Material und Produkten oftmals durch fahrerlose Transportfahrzeuge, so genannte Transportroboter, erledigt. Dadurch können kürzere Durchlaufzeiten bei gleichzeitig verringertem Bedarf an Beständen und höher Flexibilität der Fertigung erreicht werden. Um die Effizienz und Skalierbarkeit einer Flotte solcher Transportsysteme zu erhöhen, soll in diesem Semesterprojekt in Zusammenarbeit mit der InSystems Automation GmbH ein kollaborierendes Flottenmanagement für hochautomatisierte Transportroboter entwickelt werden, bei dem die einzelnen Roboter ihre Aufträge verteilt und kooperierend bearbeiten. Ziel ist eine bessere Auslastung der Fahrzeuge sowie eine höhere Zuverlässigkeit des Gesamtsystems.
    Donnerstag 13-15, RUD 25, 3.113
Wintersemester 2015/16
◦ Vorlesung Embodied Artificial Intelligence part of the ShanghAI lecture series
  • While in the classical approach “intelligence” was viewed essentially as information processing taking place in the brain, more recently the insight that the interaction with the environment is of central importance is gaining increasing acceptance. This has led to the metaphor of embodiment, i.e., that intelligence is always a property of an entire organism. This idea has far-reaching implications and often leads to surprising insights. This lecture series provides a systematic introduction to the concept of embodiment (“Embodied Intelligence”). The implications of an embodied view on intelligence are not only of a scientific nature but lead to a completely different way of how we view ourselves and the world around us. Examples and illustrations will be taken from humans, animals, and engineering (robotics in particular) and are intended to demonstrate that things can always be seen differently from what we would normally expect. Using the method of “understanding by building” the lectures provide a set of design principles that on the one hand enable a better understanding of biological systems, and on the other provide heuristics for how to design artificial ones, in particular robots. The argument is based largely on the notions of time scales, complex dynamical systems, self-organization, and emergence. The theoretical ideas will be illustrated with many examples and case studies from academia and the private sector, and there will be hands-on exercises with computer simulations and real robots
  • VL Donnerstags 9-13 Uhr Videokonferenzraum Grimm Zentrum (Berlin Mitte), 1. OG
  • Ü Dienstags 11-13 Uhr RUD 25, 3.101
  • Seminar „Schwarmverhalten“
    Schwarmverhalten ist ein Beispiel dafür, wie aus einfachen Regeln komplexes Verhalten entstehen kann. In diesem Seminar werden verschiedene Aspekte des Phänomens Schwarmverhalten besprochen und analysiert. Wir betrachten hierbei die Strategien von biologischen Vorbildern und deren Modellierung, Schwarmverhalten als emergentes Verhalten, und die sensomotorische Interaktion und Kommunikation zwischen Schwarmmitgliedern. Die Algorithmen können in einer Simulationsumgebung getestet werden.
    Mittwoch 13-15 Uhr, RUD 25, 3.101
Sommersemester 2014
 - Forschungsfreisemester -

Wintersemester 2014/15
◦ Vorlesung Embodied Artificial Intelligence part of the ShanghAI lecture series
  • While in the classical approach “intelligence” was viewed essentially as information processing taking place in the brain, more recently the insight that the interaction with the environment is of central importance is gaining increasing acceptance. This has led to the metaphor of embodiment, i.e., that intelligence is always a property of an entire organism. This idea has far-reaching implications and often leads to surprising insights. This lecture series provides a systematic introduction to the concept of embodiment (“Embodied Intelligence”). The implications of an embodied view on intelligence are not only of a scientific nature but lead to a completely different way of how we view ourselves and the world around us. Examples and illustrations will be taken from humans, animals, and engineering (robotics in particular) and are intended to demonstrate that things can always be seen differently from what we would normally expect. Using the method of “understanding by building” the lectures provide a set of design principles that on the one hand enable a better understanding of biological systems, and on the other provide heuristics for how to design artificial ones, in particular robots. The argument is based largely on the notions of time scales, complex dynamical systems, self-organization, and emergence. The theoretical ideas will be illustrated with many examples and case studies from academia and the private sector, and there will be hands-on exercises with computer simulations and real robots
  • VL Donnerstags 9-13 Uhr Videokonferenzraum Grimm Zentrum (Berlin Mitte), 1. OG
  • Ü Dienstags 13-15 Uhr RUD 25, 4.112 (ab 21.10.)

Sommersemester 2014
  • Seminar „Schwarmverhalten“
    Schwarmverhalten ist ein Beispiel dafür, wie aus einfachen Regeln komplexes Verhalten entstehen kann. In diesem Seminar werden verschiedene Aspekte des Phänomens Schwarmverhalten besprochen und analysiert. Wir betrachten hierbei die Strategien von biologischen Vorbildern und deren Modellierung, Schwarmverhalten als emergentes Verhalten, und die sensomotorische Interaktion und Kommunikation zwischen Schwarmmitgliedern. Die Algorithmen können in einer Simulationsumgebung oder später auf autonomen fliegenden Robotern getestet werden.
    Montags 13-15 Uhr, RUD 26, 1’308

  • Semesterprojekt - Softwaretechnik für autonome Roboterteams (Prof. Hafner, Prof. Schlingloff)
    Bei Erkundungsaktionen in für Menschen schwer zugänglichen Gebieten - etwa in Katastrophengebieten wie der Region Fukushima - können künftig Teams von autonomen Robotern eingesetzt werden, die miteinander kooperieren. Ein Team von leichten, billigen Robotern erkundet dabei das Gelände, um für die schweren Rettungs- und Räumroboter Lage- und Geländeinformationen bereitzustellen. Damit solch ein Szenario reibungslos funktioniert, müssen eine Reihe software-technischer Probleme gelöst werden, von der Modellierung der Anforderungen über die Implementierung der Kommunikation und Sensorverarbeitung bis hin zur Konstruktion geeigneter Sensorik, Motorik und Verhalten der mobilen Plattformen.
  • In diesem Semesterprojekt soll ein autonomes Roboterteam, bestehend aus mehreren EV3-Robotern und einem Turtlebot (ROS), entworfen und realisiert werden, welches eine kooperative Aufgabe selbständig in schwer zugänglichem Territorium durchführt. Schwerpunkt liegt dabei auf der Modellierung und dem Entwurf der Software für das verteilte System, welche nachweisbar bestimmte Korrektheitseigenschaften erfüllen muss. Begleitend zum Projekt wird die Vorlesung "Modellbasierte Software-Entwicklung eingebetteter Systeme" angeboten.
  • Die Teilnehmerzahl ist begrenzt. Von den Teilnehmern werden Vorkenntnisse in Programmierung und verteilten Systemen vorausgesetzt. Die Themen sind eng mit den Forschungsarbeiten der LS Kognitive Robotik und SVT verbunden und können zu Abschlussarbeiten führen. Besonders wichtig ist die Zusammenarbeit im Team.

Wintersemester 2013/14
◦ Vorlesung Embodied Artificial Intelligence part of the ShanghAI lecture series
  • While in the classical approach “intelligence” was viewed essentially as information processing taking place in the brain, more recently the insight that the interaction with the environment is of central importance is gaining increasing acceptance. This has led to the metaphor of embodiment, i.e., that intelligence is always a property of an entire organism. This idea has far-reaching implications and often leads to surprising insights. This lecture series, consisting of nine sessions of roughly two hours (including a short break) and a tenth session of about 3 hours, provides a systematic introduction to the concept of embodiment (“Embodied Intelligence”). The implications of an embodied view on intelligence are not only of a scientific nature but lead to a completely different way of how we view ourselves and the world around us. Examples and illustrations will be taken from humans, animals, and engineering (robotics in particular) and are intended to demonstrate that things can always be seen differently from what we would normally expect. Using the method of “understanding by building”, the lectures provide a set of design principles that on the one hand enable a better understanding of biological systems,and on the other provide heuristics for how to design artificial ones, in particular robots. The argument is based largely on the notions of time scales, complex dynamical systems, self-organization, and emergence. The theoretical ideas will be illustrated with many examples and case studies from academia and the private sector, and there will be hands-on exercises with computer simulations and real robots
◦ Vorlesung Kognitive Robotik
  • Autonome intelligente Roboter gehören zu den spannendsten Forschungsgebieten der Gegenwart: Sind dafür Vorbilder aus der Natur zu kopieren oder gibt es andere Möglichkeiten zur Modellierung und Implementierung künstlicher Systeme, die in der realen Welt agieren sollen? Die Themen beziehen aktuelle Arbeiten an den Lehrstühlen KI und KR ein, schlagen jedoch auch Brücken in andere Arbeitsgebiete und Disziplinen und umfassen u.a.: Softwarearchitekturen für kognitive Agenten, Umgebungswahrnehmung, Aktorik. Bei Interesse besteht die Möglichkeit zu Studien- und Diplomarbeiten sowie zur Mitarbeit in den Projekten

◦ Seminar “Interaktion humanoider Roboter”
  • In diesem Projektseminar werden anhand von verschiedenen Teilprojekten Probleme der KI und der Robotik untersucht. Der Fokus hierbei ist die Interaktion humanoider Roboter, sowohl untereinander, mit ihrer Umwelt und mit Menschen. Die Themen sind eng mit den Forschungsarbeiten des LS Kognitive Robotik verbunden und können zu Studien- und Diplomarbeiten führen. Wichtig ist auch die Zusammenarbeit im Team.
Sommersemester 2013
  • ◦ Seminar „Schwarmverhalten“
    Schwarmverhalten ist ein Beispiel dafür, wie aus einfachen Regeln komplexes Verhalten entstehen kann. In diesem Seminar werden verschiedene Aspekte des Phänomens Schwarmverhalten besprochen und analysiert. Wir betrachten hierbei die Strategien von biologischen Vorbildern und deren Modellierung, Schwarmverhalten als emergentes Verhalten, und die sensomotorische Interaktion und Kommunikation zwischen Schwarmmitgliedern. Die Algorithmen können in einer Simulationsumgebung oder später auf autonomen fliegenden Robotern getestet werden.
    Mittwochs 13-15 Uhr, 4.112
◦ Semesterprojekt “RoboCup Teamstrategien” (Prof. Hafner, Prof. Burkhard)
 In diesem Semesterprojekt sollen Strategien für ein autonomes Roboter-Fussballteam, bestehend aus humanoiden Nao-Robotern, entworfen und realisiert werden. Das Berlin-United NaoTH Software- Framework steht dafür als Grundlage zur Verfügung. Die Teilnehmerzahl ist begrenzt.
Von den Teilnehmern werden Vorkenntnisse in Programmierung und verteilten Systemen vorausgesetzt. Die Themen sind eng mit den Forschungsarbeiten der LS Kognitive Robotik und KI verbunden und können zu Abschlussarbeiten führen. Besonders wichtig ist die Zusammenarbeit im Team.
Die Projektarbeit findet vorwiegend in Laborräumen statt. Die Zeiten dafür werden in Absprache mit den Studierenden zu Beginn festgelegt. Die angegebene Seminarraumzeit ist für Zwischenberichte, Präsentationen etc. vorgesehen.
Donnerstags 11-13 Uhr, 3.113

Wintersemester 2012/13
◦ Vorlesung Embodied Artificial Intelligence part of the ShanghAI lecture series
  • While in the classical approach “intelligence” was viewed essentially as information processing taking place in the brain, more recently the insight that the interaction with the environment is of central importance is gaining increasing acceptance. This has led to the metaphor of embodiment, i.e., that intelligence is always a property of an entire organism. This idea has far-reaching implications and often leads to surprising insights. This lecture series, consisting of nine sessions of roughly two hours (including a short break) and a tenth session of about 3 hours, provides a systematic introduction to the concept of embodiment (“Embodied Intelligence”). The implications of an embodied view on intelligence are not only of a scientific nature but lead to a completely different way of how we view ourselves and the world around us. Examples and illustrations will be taken from humans, animals, and engineering (robotics in particular) and are intended to demonstrate that things can always be seen differently from what we would normally expect. Using the method of “understanding by building”, the lectures provide a set of design principles that on the one hand enable a better understanding of biological systems,and on the other provide heuristics for how to design artificial ones, in particular robots. The argument is based largely on the notions of time scales, complex dynamical systems, self-organization, and emergence. The theoretical ideas will be illustrated with many examples and case studies from academia and the private sector, and there will be hands-on exercises with computer simulations and real robots
◦ Vorlesung Kognitive Robotik (Prof. Hafner, Prof. Burkhard)
  • Autonome intelligente Roboter gehören zu den spannendsten Forschungsgebieten der Gegenwart: Sind dafür Vorbilder aus der Natur zu kopieren oder gibt es andere Möglichkeiten zur Modellierung und Implementierung künstlicher Systeme, die in der realen Welt agieren sollen? Die Themen beziehen aktuelle Arbeiten an den Lehrstühlen KI und KR ein, schlagen jedoch auch Brücken in andere Arbeitsgebiete und Disziplinen und umfassen u.a.: Softwarearchitekturen für kognitive Agenten, Umgebungswahrnehmung, Aktorik. Bei Interesse besteht die Möglichkeit zu Studien- und Diplomarbeiten sowie zur Mitarbeit in den Projekten

◦ Seminar “Interaktion mobiler Roboter” (Prof. Hafner, Prof. Burkhard)
  • In diesem Projekt-Seminar werden anhand von verschiedenen Teilprojekten Probleme der KI und der Robotik untersucht. Der Fokus hierbei ist die Interaktion humanoider Roboter, sowohl untereinander, mit ihrer Umwelt und mit Menschen. Die Themen sind eng mit den Forschungsarbeiten der LS KI und Kognitive Robotik verbunden und können zu Studien- und Diplomarbeiten führen. Wichtig ist auch die Zusammenarbeit im Team.
Sommersemester 2012
  • ◦ Seminar „Schwarmverhalten“
    Schwarmverhalten ist ein Beispiel dafür, wie aus einfachen Regeln komplexes Verhalten entstehen kann. In diesem Seminar werden verschiedene Aspekte des Phänomens Schwarmverhalten besprochen und analysiert. Wir betrachten hierbei die Strategien von biologischen Vorbildern und deren Modellierung, Schwarmverhalten als emergentes Verhalten, und die sensomotorische Interaktion und Kommunikation zwischen Schwarmmitgliedern. Die Algorithmen können in einer Simulationsumgebung oder später auf autonomen fliegenden Robotern getestet werden. Dieses Seminar kann voraussichtlich im Wintersemester um ein Wahlpflichtmodul zu einem "Modul mit Seminar" ergänzt werden.
    Donnerstags 9-11 Uhr, 3.113
◦ Vorlesung Foundations of Artificial Intelligence (Prof. Hafner, Dr. Lara)
In this course, we lay the foundations for the new schools in Artificial Intelligence (AI) by looking at the history and fundamental problems of AI. In order to do so, we first introduce and analyse the nature of intelligence itself. The aim of the course is to understand the main reasons that have brought artificial agents to the discussion and search for machines that can think.
We will discuss some of the methodologies that, historically, have tried to overcome the problems posed by the classical approaches to AI. The course is complemented with practical and hands-on experiments.
Key points for the course:
History and fundamental problems of AI
Introduction to evolutionary algorithms
Introduction to Neural Networks
Embodied cognition
Artificial agents
Die Lehrveranstaltung findet auf Englisch statt.
VL Mittwochs 11-13 Uhr, Übungen Mittwochs 13-15 Uhr (4.112)

◦ Semesterprojekt - Softwaretechnik für autonome Roboterteams (Prof. Hafner, Prof. Schlingloff)
Bei Erkundungsaktionen in für Menschen schwer zugänglichen Gebieten - etwa in Katastrophengebieten wie der Region Fukushima - können künftig Teams von autonomen Robotern eingesetzt werden, die miteinander kooperieren. Ein Flugroboter erkundet dabei das Gebiet aus der Luft und gibt den am Boden agierenden Rettungsrobotern Lage- und Geländeinformationen. Damit solch ein Szenario reibungslos funktioniert, müssen eine Reihe software-technischer Probleme gelöst werden, von der Modellierung der Anforderungen über die Implementierung der Kommunikation und Sensorverarbeitung bis hin zur Konstruktion geeigneter Sensorik, Motorik und Verhalten der mobilen Plattformen.
In diesem Semesterprojekt soll ein automomes Roboterteam, bestehend aus einem Quadrokopter, humanoiden Nao-Robotern und mehreren NXT-Robotern, entworfen und realisiert werden, welches eine kooperative Aufgabe selbständig in schwer zugänglichem Territorium durchführt. Schwerpunkt liegt dabei auf der Modellierung und dem Entwurf der Software für das verteilte System, welche nachweisbar bestimmte Korrektheitseigenschaften erfüllen muss.
Begleitend zum Projekt werden das Seminar "Schwarmverhalten" und die Vorlesung "Software-Verifikation" angeboten.
Die Teilnehmerzahl ist begrenzt.
Von den Teilnehmern werden Vorkenntnisse in Programmierung und verteilten Systemen vorausgesetzt. Die Themen sind eng mit den Forschungsarbeiten der LS Kognitive Robotik und SVT verbunden und können zu Abschlussarbeiten führen. Besonders wichtig ist die Zusammenarbeit im Team.
Die Projektarbeit findet vorwiegend in Laborräumen statt. Die Zeiten dafür werden in Absprache mit den Studierenden zu Beginn festgelegt. Die angegebene Seminarraumzeit ist für Zwischenberichte, Präsentationen etc. vorgesehen.
Donnerstags 13-15 Uhr, 3.113


Wintersemester 2011/2012:
  • Vorlesung (Halbkurs) „Embodied Artificial Intelligence“
    part of the     ShanghAI lecture series!
    While in the classical approach “intelligence” was viewed essentially as information processing taking place in the brain, more recently the insight that the interaction with the environment is of central importance is gaining increasing acceptance. This has led to the metaphor of embodiment, i.e., that intelligence is always a property of an entire organism. This idea has far-reaching implications and often leads to surprising insights. This lecture series, consisting of nine sessions of roughly two hours (including a short break) and a tenth session of about 3 hours, provides a systematic introduction to the concept of embodiment (“Embodied Intelligence”). The implications of an embodied view on intelligence are not only of a scientific nature but lead to a completely different way of how we view ourselves and the world around us. Examples and illustrations will be taken from humans, animals, and engineering (robotics in particular) and are intended to demonstrate that things can always be seen differently from what we would normally expect. Using the method of “understanding by building”, the lectures provide a set of design principles that on the one hand enable a better understanding of biological systems,and on the other provide heuristics for how to design artificial ones, in particular robots. The argument is based largely on the notions of time scales, complex dynamical systems, self-organization, and emergence. The theoretical ideas will be illustrated with many examples and case studies from academia and the private sector, and there will be hands-on exercises with computer simulations and real robots and in the 3-dimensional collaborative virtual environment UNIworld.
    1. Termin: 29.September 2010 ! Der erste Termin findet nicht in Adlershof sondern im Grimme-Zentrum in Mitte statt!


    VL Do 9-11 Uhr (ESZ, 0’101)
    UE Di 15-17 Uhr (ESZ 1’306)
  • Projekthalbkurs “Flugroboter”
    In diesem Projektkurs werden anhand von verschiedenen Teilprojekten Probleme der KI und der Robotik untersucht. Es werden fliegende Roboter (Quadro- oder Oktokopter von Mikrokopter) mit Sensorik ausgestattet und programmiert. Ziel des Projekts ist eine autonome Navigation der Mikrokopter mithilfe von biologisch inspirierten Navigationsstrategien sowie Schwarmverhalten. Monobachelor-Studierende können dieses Wahlpflichtmodul zusammen mit dem Seminar “Schwarmverhalten” als "Modul mit Seminar" einbringen.

  • Mittwochs, 11-17 Uhr, RUD 25, 4.112

Sommersemester 2011:
  • Seminar „Schwarmverhalten“
    Schwarmverhalten ist ein Beispiel dafür, wie aus einfachen Regeln komplexes Verhalten entstehen kann. In diesem Seminar werden verschiedene Aspekte des Phänomens Schwarmverhalten besprochen und analysiert. Wir betrachten hierbei die Strategien von biologischen Vorbildern und deren Modellierung, Schwarmverhalten als emergentes Verhalten, und die sensomotorische Interaktion und Kommunikation zwischen Schwarmmitgliedern. Die Algorithmen können in einer Simulationsumgebung oder später auf autonomen fliegenden Robotern getestet werden. Dieses Seminar kann voraussichtlich im Wintersemester um ein Wahlpflichtmodul zu einem "Modul mit Seminar" ergänzt werden.

    Dienstags 15-17 Uhr, ESZ RUD 26, 1’305

  • Projekthalbkurs “Interaktion humanoider Roboter” (mit Prof. Burkhard)
    In diesem Projektkurs werden anhand von verschiedenen Teilprojekten Probleme der KI und der Robotik untersucht. Der Fokus hierbei ist die Interaktion humanoider Roboter, sowohl untereinander, mit ihrer Umwelt und mit Menschen. Die Themen sind eng mit den Forschungsarbeiten der LS KI und Kognitive Robotik verbunden und können zu Studien- und Diplomarbeiten führen. Wichtig ist auch die Zusammenarbeit im Team.
    Das Projekt steht in Verbindung mit den Arbeiten des Nao-Teams, erfolgreiche Arbeiten aus dem Praktikum können dort integriert werden.
    Monobachelor-Studierende können dieses Wahlpflichtmodul zusammen mit dem Seminar "Grundlagen der Mensch-Roboter-Interaktion" als "Modul mit Seminar" einbringen.

    Montags, 13-19 Uhr, RUD 25, 3.110

  • Seminar „Grundlagen der Mensch-Roboter Interaktion“ (Foundations of Human-Robot Interaction)
    Mit wachsender Komplexität und Autonomie moderner Roboter wird eine natürliche Interaktion zwischen Robotern und Menschen immer wichtiger. In diesem Seminar werden Prinzipien dieser Interaktion anhand von aktuellen Publikationen besprochen. Die Themen sind unter anderem Soziale Interaktion, multimodale Interaktion, Joint Attention, Wahrnehmung und Sensorik. Die Papers und Vorträge werden auf Englisch sein.
    Monobachelor-Studierende können dieses Wahlpflichtmodul zusammen mit dem Projekthalbkurs “Interaktion humanoider Roboter als "Modul mit Seminar" einbringen

    Dienstags 13-15 Uhr, ESZ RUD 26, 1’305

Wintersemester 2010/2011:
  • Vorlesung (Halbkurs) „Embodied Artificial Intelligence“
    part of the     ShanghAI lecture series!
    While in the classical approach “intelligence” was viewed essentially as information processing taking place in the brain, more recently the insight that the interaction with the environment is of central importance is gaining increasing acceptance. This has led to the metaphor of embodiment, i.e., that intelligence is always a property of an entire organism. This idea has far-reaching implications and often leads to surprising insights. This lecture series, consisting of nine sessions of roughly two hours (including a short break) and a tenth session of about 3 hours, provides a systematic introduction to the concept of embodiment (“Embodied Intelligence”). The implications of an embodied view on intelligence are not only of a scientific nature but lead to a completely different way of how we view ourselves and the world around us. Examples and illustrations will be taken from humans, animals, and engineering (robotics in particular) and are intended to demonstrate that things can always be seen differently from what we would normally expect. Using the method of “understanding by building”, the lectures provide a set of design principles that on the one hand enable a better understanding of biological systems,and on the other provide heuristics for how to design artificial ones, in particular robots. The argument is based largely on the notions of time scales, complex dynamical systems, self-organization, and emergence. The theoretical ideas will be illustrated with many examples and case studies from academia and the private sector, and there will be hands-on exercises with computer simulations and real robots and in the 3-dimensional collaborative virtual environment UNIworld.
    1. Termin: 30.September 2010 !


    VL Do 9-11 Uhr (ESZ, 0’101)
    UE Di 11-13 Uhr (RUD 25, 4.112)
    Written Exam: February 1, 2011

  • Vorlesung „Kognitive Robotik“ (mit Prof. Burkhard)
    Autonome intelligente Roboter gehören zu den spannendsten Forschungsgebieten der Gegenwart: Sind dafür Vorbilder aus der Natur zu kopieren oder gibt es andere Möglichkeiten zur Modellierung und Implementierung künstlicher Systeme, die in der realen Welt agieren sollen? Die Themen beziehen aktuelle Arbeiten an den Lehrstühlen KI und KR ein, schlagen jedoch auch Brücken in andere Arbeitsgebiete und Disziplinen und umfassen u.a.: Softwarearchitekturen für kognitive Agenten, Umgebungswahrnehmung, Aktorik. Bei Interesse besteht die Möglichkeit zu Studien- und Diplomarbeiten sowie zur Mitarbeit in den Projekten. Der Halbkurs wird als Projekt-Halbkurs mit Vorlesung, Übung und Praktikum durchgeführt.Vorkenntnisse aus der KI sind empfehlenswert.

    VL Mi 9-11 Uhr (RUD 25, 3.418), Do 13-15 Uhr (ESZ 1’108)
    UE Mi 11-13 Uhr (RUD 25, 3.418)


Sommersemester 2009:
  • Seminar „Schwarmverhalten“
    Schwarmverhalten ist ein Beispiel dafür, wie aus einfachen Regeln komplexes Verhalten entstehen kann. In diesem Seminar werden verschiedene Aspekte des Phänomens Schwarmverhalten besprochen und analysiert. Wir betrachten hierbei die Strategien von biologischen Vorbildern und deren Modellierung, Schwarmverhalten als emergentes Verhalten, und die sensomotorische Interaktion und Kommunikation zwischen Schwarmmitgliedern. Die Algorithmen können in einer Simulationsumgebung oder auf autonomen fliegenden Robotern (siehe PSE Quadrokopter) getestet werden.

    Montags 11-13 Uhr, RUD 25, 4.113

  • Projektseminar „Quadrokopter II“
    Im Quadrokopter Projekt werden fliegende Roboter des Typs Mikrokopter gebaut, mit Sensorik ausgestattet und programmiert. Ziel des Projekts ist eine autonome Navigation der Mikrokopter mithilfe von biologisch inspirierten Navigationsstrategien sowie Schwarmverhalten.
    Voraussetzungen: Besuch des Seminars "Schwarmverhalten" oder eine Nacharbeitung der dort behandelten Themen. Die erfolgreiche Teilnahme wird durch aktive Mitarbeit im Projektteam und eine Prüfung nachgewiesen.

    4SWS
    Montags 13-15 Uhr, Mittwochs 13-15 Uhr + weitere Termine


Wintersemester 2008/2009:
  • Seminar „Grundlagen der Mensch-Roboter Interaktion“
    Mit wachsender Komplexität und Autonomie moderner Roboter wird eine natürliche Interaktion zwischen Robotern und Menschen immer wichtiger. In diesem Seminar werden Prinzipien dieser Interaktion anhand von aktuellen Publikationen besprochen. Die Themen sind unter anderem Soziale Interaktion, multimodale Interaktion, Joint Attention, Wahrnehmung und Sensorik.

    Montags 11-13 Uhr, RUD 26, 1'307

  • Projekthalbkurs „Quadrokopter I“
    Im Quadrokopter Projekt werden fliegende Roboter des Typs Mikrokopter gebaut, mit Sensorik ausgestattet und programmiert. Ziel des Projekts ist eine autonome Navigation der Mikrokopter mithilfe von biologisch inspirierten Navigationsstrategien. Die Themen sind eng mit den Forschungsarbeiten des Lehrstuhls für Kognitive Robotik verbunden und können zu Studien- und Diplomarbeiten führen.
    Voraussetzungen: Besuch des Seminars     "Navigationsstrategien in der Robotik" im Sommersemester 2008 oder eine Nacharbeitung der dort behandelten wissenschaftlichen Artikel. Die erfolgreiche Teilnahme wird durch aktive Mitarbeit im Projektteam und eine Prüfung nachgewiesen.

    Dienstags 11-15 Uhr, RUD 25, 4.121

  • Vorlesung „Kognitive Robotik“ (mit Prof. Burkhard)
    Autonome intelligente Roboter gehören zu den spannendsten Forschungsgebieten der Gegenwart: Sind dafür Vorbilder aus der Natur zu kopieren oder gibt es andere Möglichkeiten zur Modellierung und Implementierung künstlicher Systeme, die in der realen Welt agieren sollen? Die Themen beziehen aktuelle Arbeiten an den Lehrstühlen KI und KR ein, schlagen jedoch auch Brücken in andere Arbeitsgebiete und Disziplinen und umfassen u.a.: Softwarearchitekturen für kognitive Agenten, Umgebungswahrnehmung, Aktorik. Bei Interesse besteht die Möglichkeit zu Studien- und Diplomarbeiten sowie zur Mitarbeit in den Projekten. Der Halbkurs wird als Projekt-Halbkurs mit Vorlesung, Übung und Praktikum durchgeführt.Vorkenntnisse aus der KI sind empfehlenswert.

    VL Mo + Mi 13-15 Uhr
    UE
    PR

Sommersemester 2008:

Seminar "Navigationsstrategien in der Robotik"
In diesem Seminar werden verschiedene Navigationsstrategien vorgestellt und ihre Realisierung in der Robotik besprochen. Die meisten dieser Strategien sind dabei biologisch inspiriert und basieren auf Verfahren, die durch die Evolution ideal auf unterschiedliche Umgebungen und Sensortypen angepasst wurden. Die Verfahren reichen von einfachem Spurfolgen bis zum Aufbau von komplexen kognitiven Karten.

Das Seminar besteht aus einem Vortrags- und einem praktischen Teil. In diesem werden einige der vorgestellten Navigationsverfahren auf Robotern realisiert und in der Praxis getestet. Bei den Robotern handelt es sich um Quadrokopter, die im Praktikum gebaut und programmiert werden.

SE Di 13-15 wöch. RUD 26, 1’307 V. Hafner
PR BLOCK V. Hafner


Wintersemester 2007/2008:

Vorlesung "Kognitive Robotik"
Autonome intelligente Roboter gehören zu den spannendsten Forschungsgebieten der Gegenwart: Sind dafür Vorbilder aus der Natur zu kopieren oder gibt es andere Möglichkeiten zur Modellierung und Implementierung künstlicher Systeme, die in der realen Welt agieren sollen? Die Themen beziehen aktuelle Arbeiten am Lehrstuhl ein, schlagen jedoch auch Brücken in andere Arbeitsgebiete und Disziplinen und umfassen u.a.: Softwarearchitekturen für kognitive Agenten, Umgebungswahrnehmung, Aktorik. Bei Interesse besteht die Möglichkeit zu Studien- und Diplomarbeiten sowie zur Mitarbeit in den Projekten. Der Halbkurs wird als Projekt-Halbkurs mit Vorlesung, Übung und Praktikum durchgeführt. Vorkenntnisse aus der KI sind empfehlenswert.

VL Mo 13-15 wöch. RUD 26, 1’303 H.-D. Burkhard, V. Hafner
VL Mi 13-15 wöch. RUD 26, 1’303
UE Mo 15-17 wöch. RUD 26, 1’303


Sommersemester 2007:

Seminar "Sensomotorische Koordination und Interaktion"
In diesem Seminar werden verschiedene Methoden zur intuitiven sensomotorischen Koordination und Interaktion zwischen Menschen und Robotern oder anderen interaktiven Geräten vorgestellt, und anhand von aktuellen wissenschaftlichen Publikationen untersucht. Der Schwerpunkt liegt auf dem Interaktionsverhalten.
Die Lehrveranstaltung besteht aus einem wöchentlichen Seminarteil mit Vorträgen in der ersten Semesterhälfte und einem praktischen Teil als Blockseminar, in dem die Methoden aus den Publikationen mit Soft- und Hardware (Beschleunigungssensoren, pan-tilt Kameras, Aibos) implementiert und getestet werden.

SE Mo 13-15 wöch. RUD 26, 1’307

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