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“Formel 1 auf dem Campus”: Die Rennstrecke für computergesteuerte Modellautos an der Hochschule Zittau/Görlitz

interview-blog: Auf dem Campus der Hochschule Zittau/Görlitz ensteht eine “Formel 1 - Rennstrecke” für computergesteuerte Modellautos. Suchen Sie nach versteckten Nachwuchstalenten für den Rennsport oder welche Ziele verfolgen Sie mit Ihrem Projekt?

Manfred Thiel:
Es werden zuerst mal keine Nachwuchstalente für den Rennsport gesucht, sondern das Szenario bietet viel Möglichkeit einer hochwertigen und gleichzeitig projektorientierten und praktischen Ausbildung für Studierende. Natürlich sind darüber hinaus verschiedene weitere Entwicklungen denkbar. Wenn mit Informatikstudenten ein Grundsystem entwickelt worden ist, könnten z.B. Schüler damit in Informatikvertiefungskursen (etwas Summer Schools) Projekte machen wie “Automome Rennen fahren”.

interview-blog:
Informatikstudenten sollen ab dem nächsten Semester den Fahrzeugen das Fahren beibringen. Ist hier Grundlagenarbeit zu leisten oder ist der Stand der Forschung bereits soweit vorangeschritten, dass es hier um Zehntelsekunden bei der Rundenzeit geht?

Manfred Thiel:
Hier sind mehrere Möglichkeiten, die zuerst erprobt und dann umgesetzt werden:
Erstens: Üblichwerweise werden RC-Cars (ferngesteuerte Modellautos) heute so gefahren, dass man am Rand des Spielfelds / der Straße steht, das Auto von dort beobachtet und mit dem Steuergerät lenkt. Hier sollen auf das Auto 2 Kameras so installiert werden, dass sie die Sicht des Fahrers wieder geben. Diese Bilder werden per Funk auf ein sogenanntes Head Mounted Display übertragen. Damit sieht der Fahrer, der immer noch am Rand der Rennstrecke steht, die Straße echt dreidimensional so, als ob er selbst im Modellauto sitzen würde.
Zweitens: Die Kameras im Auto liefern Bilder, die von einer Software interpretiert werden. Das System lernt zu sehen und lernt, selbst zu lenken und zu fahren. Je besser eine Studentengruppe diese Aufgabe löst, desto schneller kann das Auto fehlerfrei die Rennstrecke fahren. So wird auch das Studieren zum Wettbewerb.

Es geht nicht in erster Linie um Zehntel Sekunden, sondern um kreatives
Problemlösen, Forschen und Lernen. Und nicht zuletzt um Spaß am Studium.

interview-blog: Wo liegen die noch offenen Probleme beim Versuch Robotern das Fahren beizubringen? Was sind die besonders kniffligen Themen zu denen Sie sich Lösungsansätze versprechen?

Manfred Thiel: Die Probleme liegen in der Bilderkennung (Analyse des Straßenverlaufs aus den Kamerabildern) und die Umsetzung des Gesehenen auf die Steuerung (Lenken, Beschleunigen, Bremsen). Hier werden die Erfahrungen des Fachbereichs auf dem Gebiet Roboterfußball (Prof. Dr. Böhm) eingebracht.

interview-blog: Gibt es im internationalen Vergleich ähnliche Projekte? Oder gibt es gar eine Formel 1 der Roboter?

Manfred Thiel:
Ja, die großen Anstrenungen, fahrerlose Autos ihren Weg über viele Kilometer in der amerikanischen Wüste finden zu lassen.

interview-blog: Lassen sich mittel- oder langfristig die Ergebnisse dieses Projekts in alltäglichen Anwendungen wiederfinden? Welche Auswirkungen erwarten Sie durch diese Forschung zB auf die Automobilindustrie oder die Verkehrslenkung auf unseren Strassen?

Manfred Thiel:
Tendenzen in diese Richtung gibt es, z.B. das Erkennen der vorausfahrenden Autos in den automatischen Bremssystemen. Dabei werden aber nicht sichtbare Wellenbereiche abgetastet.

interview-blog:
Werfen Sie bitte einmal einen Blick in die Zukunft: Wie entwickelt sich die Robotik in diesem Bereich binnen 5 Jahren? Wie deutlich werden sich die Rundenzeiten in fünf Jahren verbessern lassen?

Manfred Thiel: Es sind zwei Problembereiche zu unterscheiden:
Erstens: die Wahrnehmungskanäle des Menschen zu simulieren (hier: sehen). Das wird für einfache Szenen machbar sein, aber nicht so einfach für komplexe.
Zweitens: Die Schlüsse / das Verhalten, das aus diesen Informationen abgeleitet werden kann, also die Simulation des menschlichen Verhaltens.
Hier gilt das gleiche wie oben. Das heißt, dass im realen Einsatz (z.B. Straßenverkehr) die Gefahr einer Fehlentcheidung zu groß ist. Daher ist anzunehmen, dass solche intelligenten System zuerst in sehr kontrollierten Umgebungen eingesetzt werden. Hat man das im Griff, wird man weiter sehen.

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