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WS 2019/2020

Autonomous Racing - Seminar

What is the purpose of the seminar?

  • All seminar topics are re­le­vant for the success of the proj­ect group.
  • To get an overview of the problems and solution approaches.
  • To give all group mem­bers a common basic understanding of the problems.
  • To get familiar with a specific sub-area in order to be able to lead related sub-groups later on.

Scope and objectives

  • 30 minutes presentation + 8 - 10 pages elaboration.
  • Familiarization with the details of the given sub-problem.
  • The presentation should provide all group mem­bers with a basic understanding of the subproblem and corresponding possible solutions.
  • Please include details in the paper.

What is the purpose of the written elaboration?

  • For documentation for the group mem­bers.
  • Can be used for the interim/final report.

Seminar Topics

1. Projektmanagement - Timo

Beschrieben wer­den sollen die Grund­la­gen des Soft­ware Projektmanagements, ver­schie­de­ne Rollen der Projektteilnehmer, Projektphasen, Organisation der Projektarbeit (planen, verteilen, etc.), Management der Projektressourcen, Kontinuierliche (Um-)Planung hinsichtlich Projektzielen, Dokumentation und Berichtswesen und die menschliche Komponente im Projekt (kann sich an den Ausführungen in 'Projektmanagement für Ingenieure: Ein praxisnahes Lehrbuch für den sys­te­ma­tisch­en Projekterfolg' orien­tieren).

Hilfreiche Vorkenntnisse: Projektmanagement, Verstehen der BWL-Spra­che :)

Literatur:

  • Alexander Schatten, Dietmar W. Markus Demolsky D. Markus Demolsky: Best Practice Soft­ware Engineering - Eine praxiserprobte Zusammenstellung von komponentenorientierten Kon­zep­ten, Me­tho­den und Werkzeugen.
  • Christian Aichele, Marius S.: IT-Projektmanagement Effiziente Einführung in das Management von Projekten.
  • Jakoby, Walter: Projektmanagement für Ingenieure: Ein praxisnahes Lehrbuch für den sys­te­ma­tisch­en Projekterfolg. (https://link.springer.com/book/10.1007%2F978-3-8348-2274-1)
  • www.oreilly.com/library/view/rt-essentials/0596006683/ch01.html

2. Rekursive Zustandsschätzung

Das Problem der Zustandsschätzung soll mo­ti­viert und mit Bezug auf unsere PG kontextualisiert wer­den. Darüber hinaus soll das Bayes-Filter sowie das Kalman-Filter vor­ge­stellt wer­den (das normale KF genügt erstmal). Des wei­te­ren sollen die Annahmen, Vorteile, Nachteile und die Grenzen der Modelle dargestellt wer­den.

Hilfreiche Vorkenntnisse: Lineare Algebra, Wahrscheinlichkeitsrechnung

Literatur:

  • Se­bas­ti­an Thrun, Wolfram Burgard, and Dieter Fox. 2005. Probabilistic Robotics (Intelligent Robotics and Autonomous Agents).

3. Sensorik & Aktorik des Fernlenkautos - Jan Henrik

Konzeptionelle Funk­ti­ons­wei­se der Sensorik und was in welchem Bezugssystem gemessen wird: Gyroskop, Beschleunigungssensor, Magnetometer. Des wei­te­ren soll die Aktorik des Fernlenkautos d.h. die Lenkung und der Antrieb vor­ge­stellt wer­den.

Hilfreiche Vorkenntnisse: Mathe­matik

Literatur:

4. Simultaneous Localization and Mapping

Das SLAM Problem soll er­klärt und mit Bezug auf unsere PG mo­ti­viert wer­den. Darüber hinaus soll exemplarisch das Hector SLAM Ver­fah­ren vor­ge­stellt wer­den.

Hilfreiche Vorkenntnisse: Lineare Algebra, Wahrscheinlichkeitsrechnung

Literatur:

  • Se­bas­ti­an Thrun, Wolfram Burgard, and Dieter Fox. 2005. Probabilistic Robotics (Intelligent Robotics and Autonomous Agents).

5. Kinematik und Dynamik des Fernlenkautos - Marcel

Wie ist die Kinematik des Fernlenkautos und wel­che phy­si­ka­lischen Kräfte sind im Rah­men unserer PG re­le­vant.

Hilfreiche Vorkenntnisse: Mechanik

Literatur:

6. Automatic Control & Model Predictive Control

Einführung und Motivation einiger Grund­la­gen der Regelungstechnik. Was ist Regelungstechnik, Worum geht es? Was ist das Ziel? Was sind die Modelle? Darauf aufbauend soll dann auf die Besonderheiten von Optimal / Model Predictive Control eingegangen wer­den und mit Bezug auf die Problemstellungen dieser PG er­klärt wer­den.

Hilfreiche Vorkenntnisse: Signale & Systeme, Regelungstechnik, HM1-3, Optimierung

Literatur:

8. ROS und Gazebo (Aufbau und Demonstration einer Testumgebung) - Jan

10. Image Processing

Hilfreiche Vorkenntnisse: Bildverarbeitung, Computer Vision, Diskrete Mathe­matik

Literatur:

11. Objekterkennung & Feature gen­era­tion

Hilfreiche Vorkenntnisse: Bildverarbeitung, Computer Vision, Diskrete Mathe­matik

Literatur:

12. Koordinatensysteme und und Koordinatentransformationen - Robin

Körperfeste Systeme, Rotationen, Translationen, Homogene Koordinaten, Euler-Winkel, Be­schrei­bungen von Dynamik in bewegten Bezugssystemen.

Hilfreiche Vorkenntnisse: Lineare Algebra, Mechanik

Literatur:

Location & approach

The campus of TU Dort­mund Uni­ver­sity is located close to interstate junction Dort­mund West, where the Sauerlandlinie A 45 (Frankfurt-Dort­mund) crosses the Ruhrschnellweg B 1 / A 40. The best interstate exit to take from A 45 is "Dort­mund-Eichlinghofen" (closer to Cam­pus Süd), and from B 1 / A 40 "Dort­mund-Dorstfeld" (closer to Cam­pus Nord). Signs for the uni­ver­si­ty are located at both exits. Also, there is a new exit before you pass over the B 1-bridge leading into Dort­mund.

To get from Cam­pus Nord to Cam­pus Süd by car, there is the connection via Vo­gel­pothsweg/Baroper Straße. We recommend you leave your car on one of the parking lots at Cam­pus Nord and use the H-Bahn (suspended monorail system), which conveniently connects the two campuses.

TU Dort­mund Uni­ver­sity has its own train station ("Dort­mund Uni­ver­si­tät"). From there, suburban trains (S-Bahn) leave for Dort­mund main station ("Dort­mund Hauptbahnhof") and Düsseldorf main station via the "Düsseldorf Airport Train Station" (take S-Bahn number 1, which leaves every 20 or 30 minutes). The uni­ver­si­ty is easily reached from Bochum, Essen, Mülheim an der Ruhr and Duis­burg.

You can also take the bus or subway train from Dort­mund city to the uni­ver­si­ty: From Dort­mund main station, you can take any train bound for the Station "Stadtgarten", usually lines U41, U45, U 47 and U49. At "Stadtgarten" you switch trains and get on line U42 towards "Hombruch". Look out for the Station "An der Palmweide". From the bus stop just across the road, busses bound for TU Dort­mund Uni­ver­sity leave every ten minutes (445, 447 and 462). Another option is to take the subway routes U41, U45, U47 and U49 from Dort­mund main station to the stop "Dort­mund Kampstraße". From there, take U43 or U44 to the stop "Dort­mund Wittener Straße". Switch to bus line 447 and get off at "Dort­mund Uni­ver­si­tät S".

The AirportExpress is a fast and convenient means of transport from Dort­mund Airport (DTM) to Dort­mund Central Station, taking you there in little more than 20 minutes. From Dort­mund Central Station, you can continue to the uni­ver­si­ty campus by interurban railway (S-Bahn). A larger range of in­ter­na­tio­nal flight connections is offered at Düsseldorf Airport (DUS), which is about 60 kilometres away and can be directly reached by S-Bahn from the uni­ver­si­ty station.

The H-Bahn is one of the hallmarks of TU Dort­mund Uni­ver­sity. There are two stations on Cam­pus Nord. One ("Dort­mund Uni­ver­si­tät S") is directly located at the suburban train stop, which connects the uni­ver­si­ty directly with the city of Dort­mund and the rest of the Ruhr Area. Also from this station, there are connections to the "Technologiepark" and (via Cam­pus Süd) Eichlinghofen. The other station is located at the dining hall at Cam­pus Nord and offers a direct connection to Cam­pus Süd every five minutes.

The facilities of TU Dort­mund Uni­ver­sity are spread over two campuses, the larger Cam­pus North and the smaller Cam­pus South. Additionally, some areas of the uni­ver­si­ty are located in the adjacent "Technologiepark".

Site Map of TU Dort­mund Uni­ver­sity (Second Page in English).