Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Robotter Introduktion v/Ingo Nielsen Civilingeniør, robot-entusiast og UNF-aktiv Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering MAS Konklusion

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Hvad er en robot? Maskiner Humanoide Biler (AGV) Arme (manipulator) Web-bots Arbejdere (robota) Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering MAS Konklusion

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Hvad er en robot? Robot Sensor- input Motor- output Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering MAS Konklusion

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Eksempler Forskning: –SUV –Mars-roverne –LEGO Militær –DARPA Rengøring –Roomba Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering MAS Konklusion

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Underholdning –Aibo –LEGO Fiktion –Terminator –StarWars Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering MAS Konklusion Tænk selv: Flere eksempler? Flere kategorier? Eksempler

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Mobil/stationær Mekanisk krop Humanoid Fjern-/missionsstyret Generalist/specialist Kompleksitet –Aktuatorer –Sensorer –Arbejde Kommunikations- egenskaber Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering MAS Konklusion Tænk selv: Prioritér karakteristika Robot-karakteristika

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Flittig, grundige og pålidelige Fleksible Kontrollerbar Kan erstatte mennesker i farlige (eller kedelige) situationer Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering MAS Konklusion Tænk selv: Flere (kategorier af) anvendelser? Hvorfor er robotter seje?

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Hvorfor er robotter seje? Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering MAS Konklusion

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp km på 7 timer Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering MAS Konklusion Tænk selv: Hvornår får vi selvkørende biler? Hvorfor er robotter seje?

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Ulemper og udfordringer Tilpasning til omgivelserne –Simulation –Indenfor –Udenfor Håndtering af uforudsete situationer Sikkerhed Robotten Alice fra California Institute of Technology prøver at skyde genvej… DARPA GC2005 Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering MAS Konklusion

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Hvordan bygges robotter? Mekanik og energi –Motor kontrol, batteri, materiale Elektronik –Sensor-teknik, GPS, computer-syn, computer-hardware Programmering –Kunstig intelligens Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering MAS Konklusion

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp LEGO –Fleksibel prototype –Robot, omgivelser, arbejde Strategi for adfærd Mekanik Programmering Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering MAS Konklusion Tænk selv: Karakterisér - robotten - omgivelserne - arbejdet Vores robot!

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Strategi for adfærd Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering MAS Konklusion

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Strategi for adfærd

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Strategi for adfærd

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Strategi for adfærd

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Strategi for adfærd

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Strategi for adfærd

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Strategi for adfærd

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Strategi for adfærd

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Strategi for adfærd

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Strategi for adfærd

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Strategi for adfærd

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Strategi for adfærd

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Strategi for adfærd Game over! You win!

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Mekanik Motorer Gear –Kraft og hastighed Styring Rotation og translation Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering MAS Konklusion

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Programmering Flow- diagrammer Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering MAS Konklusion start LysSensor1 < 50? Tænd Motor A+B nej Vent 0.1 sekund Stop Motor ATænd Motor A LysSensor3 < 50? Stop Motor CTænd Motor C ja nejja

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Programmering Kommandoer start_motor(2); Variable x = sensor_data(1); Kontrol-løkker (flow-diagrammer) while (true) { if (x > 50) stop_motor(2); if (x <= 50) start_motor(2); x = sensor_data(1); } Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering MAS Konklusion

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Programmering Implicit programmering –Evolutionær programmering (genetiske algoritmer) Sidespring: evolutionær mekanik, simulation –Mekaniske mekanismer (Indiana Jones) –Læring (neurale netværk) Flere lag af programmering og adfærd –Low-level, hardcoded –Mission-level, konfiguration, bruger-kommandoer Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering MAS Konklusion

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Hvad er bedre end en robot? Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering MAS Konklusion

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp MANGE robotter! (Mwuahahaha...!) Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering Konklusion

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Multiagentsystemer (MAS) Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering MAS Konklusion Flere fordele –Robusthed –Skalerbarhed –Mange billige enheder (myrer) Flere udfordringer –Kommunikation –Adfærd er meget kompleks –”Emergent behaviour” kan være uforudsigeligt (jfr. ”I, Robot”)

Danmark Ungdommens Naturvidenskabelige Forening UNF RobotCamp Konklusion Robotter er spændende og udfordrende Robotter bruger sensorer og motorer Robotter skal både bygges mekanisk, og programmeres Vi kommer til at få en fed uge! Hvad er en robot Fordele Udfordringer Hvordan bygges? Adfærd Mekanik Programmering MAS Konklusion