Agrarrobotik

11B2146

Bachelor

Deutsch

5.0

nur Sommersemester

1 Semester

Hochautomatisierte Landmaschinen und Agrarroboter sind an der Schwelle als Systeme neben herkömmlicher Landtechnik eingesetzt zu werden. Das Modul Agrarrobotik gibt einen Überblick über aktuelle hochautomatisierte Landmaschinen sowie Agrarroboter und die Technologien, die notwendig sind, um diese zu  steuern.  Es werden grundlegende Fähigkeiten zur Navigation autonomer Systeme wie Lokalisierung, Pfadplanung und Kartierung vermittelt und ein Überblick zu den Sensoren gegeben, die dafür notwendig sind. Die Studierenden erhalten eine Einführung in das Robot Operating System und sammeln praktische Erfahrung in der Programmierung autonomer Roboter.

1. Überblick autonomer Systeme in der Landwirtschaft (Systeme und Einsatzgebiete)
2. Navigation autonomer Systeme (Lokalisierung, Pfadplanung, Hindernisvermeidung, Kartierung)
3. Robot Operating System (ROS2)

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

Das Modul ist zweigeteilt und beginnt mit einer Vorlesungsphase, in der die Grundlagen vermittelt werden. Daran schließt eine betreute Hausarbeitsphase an, in der die Studierenden das erworbene Wissen in praktischen Projekten anwenden sollen. 

• Projektbericht (schriftlich) oder
• Hausarbeit oder
• mündliche Prüfung

• experimentelle Arbeit

Etwa zur Hälfte der Laufzeit der Veranstaltung werden Hausarbeitsthemen (vorzugsweise Gruppenarbeiten) vergeben. Diese werden von den Studierenden umgesetzt. Prüfungsleistung ist der erstellte Quelltext, die Hausarbeit (erläuternde Dokumentation zum Quelltext und Beschreibung der Experimente) sowie eine Präsentation der Ergebnisse in Form einer Präsentation und oder Demo.

Benotete Prüfungsleistung:

• Projektbericht, schriftlich: ca. 10-15 Seiten, dazugehörige Erläuterung: ca. 20 Minuten
• Hausarbeit: je nach Thema und Gruppengröße zwischen 10 und 15 Seiten, dazugehörige Präsentation/Demo: 15 Minuten
• Mündliche Prüfung: siehe Allgemeiner Teil der Prüfungsordnung

Unbenotete Prüfungsleistung:

• Experimentelle Arbeit: Experiment: insgesamt ca. 6 Versuche

Im Modul werden Basisprogrammierkenntnisse in der Programmiersprache Python vorausgesetzt, wie sie im Modul "Digitalisierung und Programmieren" vermittelt werden.

Die Studierenden verstehen das Potential und die Einsatzmöglichkeiten von Agrarrobotik und können die damit verbundenen technologischen Herausforderungen einordnen. 

Die Studierenden erlangen ein vertieftes Wissen im Bereich der  Navigation autonomer Roboter. Sie können die Eigenschaften der eingesetzten Sensorik beschätzen und die Navigationsalgorithmen auf Basis des Robotic Operating Systems (ROS2) entwickeln.

Die studierenden können abwägen welche landwirtschaftlichen Prozesse mit welchen Aufwand durch Roboter zu automatisieren sind.

Die Studierenden können aus einer Fragestellung die notwendigen Navigationsfähigkeiten eines Roboters ableiten und diese im Framework ROS2 umsetzen. 

Das Modul ist eng in die Forschungsaktivitäten des Agro-Technicums der Hochschule eingebunden und die durchzuführenden Hausarbeiten nehmen aktuelle Fragestellungen aus diesen Projekten auf.

Die Studierenden können die Aufgabenstellungen in Gruppen bearbeiten und sich die anfallenden Arbeiten aufteilen und einen gemeinsamen Arbeitsplan erstellen. Sie sind in der Lage das gemeinsame Ergebnis in klar strukturierter Form zu verschriftlichen und zu präsentieren.

Die Studierenden können einschätzen, welche Fachdisziplinen zusammenkommen müssen, um autonome Agrarroboter zu entwickeln und sie sind in der Lage ihre eigene Kompetenz vor diesem Hintergrund zu reflektieren.

• Stiene, Stefan

• Schöning, Julius
• Stiene, Stefan