SoSe 21 Gedächtnisprotokoll, Feedback Klausur ohne Vorlesung

  • Hallo zusammen,


    anbei mein Protokoll zur heutigen Klausur (soweit ich mich erinnern kann, gerne ergänzen):


    1. Grundlagen

    Bilder von Robotertypen und Arbeitsräumen gegeben, Typen benennen, Arbeitsräume zuordnen

    Definition des Begriffs Arbeitsraums

    Offene, geschlossene Kinematik erklären

    Wiederholgenauigkeit und Positionsgenauigkeit erklären, zwei Zielscheiben-Beispiele gegeben, auswählen bei welchem Positioniergenauigkeit schlecht und Wiederholgenauigkeit gut


    2. Kinematik

    Denavit Hartenberg Parameter und Zeichnung gegeben, Fehlende Koordinatensyteme einzeichnen

    Homogene Transformationsmatrizen aufstellen für 1T (0 auf 1), 2T (1 auf 2) und ET (2 auf Endeffektor)

    Arbeitsraum in xz und yz Ebene zeichnen

    Zeichung gegeben, Denavit Hartenberg Parameter daraus in die Tabelle eintragen

    Eine Alternative zu Transformationsmatrizen nennen und Parameteranzahl nennen

    Bedeutung der Jakobimatrix erklären

    Redundanter Manipulator, welche Dimension hat Jakobimatrix


    3. Sonstiges (eigentlich zwei Aufgaben, aber weiß nicht mehr wie es aufgeteilt war)

    Start und Zielpunkt, Hindernis gegeben zwei Zwischenpunkte einzeichnen um Hindernis zu umfahren, Lineare Interpolation und Überschleifen eintragen

    Ist der Pfad mit oder ohne Überschleifen kürzer?

    Redundanter Manipulator, welche Dimension hat Jakobimatrix

    Bewegungsgleichung ohne externe Kräfte und Reibung

    Ansätze zum Lösen von Bewegungsgleichungen und die physikalischen Ansätze dahinter

    Term für externe Kräfte wofür steht dieser Term

    RRT mit ca 10 Punkten gegeben, 3 weitere noch nicht eingetragene Punkte gegeben, diese eintragen und richtig verbinden

    weitere Sample Based Method und deren Vorteil nennen

    P-Regler in inneren Regelkreis eines Kaskadenreglers einzeichnen (Ein- und Ausgangsgröße, Motor gegeben, Verstärkungsparameter und Störgröße einzeichnen)

    Zwei Möglichkeiten nennen um Störeinfluss zu verringern, welche sollte verwendet werden?

    Regelgesetz des PI-Reglers aufschreiben


    Feedback, Fazit zum Fach: Aufgrund eines Praktikums konnte ich das Fach nicht im Wintersemester schreiben. Da ich aber mal noch ein paar Grundlagen zur Robotik lernen wollte, habe ich das Fach jetzt im Sommer geschrieben. Meiner Meinung nach ist das Fach sowohl für Studenten geeignet, die sich im Bereich Robotik vertiefen wollen (dann aber auch nur um erstmal einen Überblick zu bekommen), als auch für diejenigen, die erstmal nur reinschauen oder ein paar Grundlagen mitnehmen wollen. Das Fach ist ein ganz guter Rundumschlag, als Maschinenbauer hätte ich mir aber fast ein bisschen mehr Input im Bereich Aktorik und Getriebe gewünscht.

    Die Prüfung scheint im Sommer ähnlich anspruchsvoll zu sein wie im Winter. Weiterhin überschneiden sich die Aufgaben unter den Protokollen zu einem großen Teil. Wer einfach nur bestehen will oder mit einer 2,3-3,0 zufrieden ist, kann sich darauf fokussieren die Aufgaben der Protokolle zu lernen und die in der Abschlussvorlesung fett markierten Themen zu lernen. Selbst die normal geschriebenen Themen kommen kaum dran, durchfallen muss man bei dieser Prüfung also absolut nicht. Eine 1,x lässt sich aber nicht im Vorbeigehen holen, da man dazu auch die Zusammenhänge verstanden haben muss und auch mal Detailfragen aus der sehr umfangreichen Vorlesung dran kommen (etwas über 500 Folien). Es ist ziemlich problemlos die Klausur ohne Vorlesungsbesuch zu schreiben (wird leider nicht aufgenommen), allerdings gibt es ein paar fachspezifische Kniffe, z.B. ist die Notation anders als in HMD. Aber solche Fragen lassen sich sicher mit einem Kommilitonen, dem Forum oder einer Mail an den Betreuer des Fachs klären. Die Zeit ist in der Klausur etwas knapp, aber ich bin damit zurecht gekommen.

    Trotzdem würde ich empfehlen, die Klausur im Winter zu schrieben, weil man dann noch die Übung mitnehmen kann. Das Roboter-Programmiertool von ABB wurde leider nur im Winter zur Verfügung gestellt und man hat natürlich die Übungsbetreuung nur im Winter. Zwingend notwendig sind die Übungen aber nicht, da sie deutlich tiefer gehen, als die Klausur. Fördern aber das Verständnis.

  • Noch als Ergänzung zu den Fragen, die mir noch im Sinn geblieben sind:


    Zu 1.:

    Es war eine Tabelle gegeben, die drei Eigenschaften mit ja/nein für die vier Varianten von Mensch-Roboter-Kollaboration enthielt, zu denen man die entsprechende Variante benennen sollte (genaue Zeilen fallen mir nicht mehr ein, aber sowas in der Richtung müsste es gewesen sein)

    Geteilter Arbeitsraum
    neinjajaja
    Gleichzeitiges Bearbeiten eines Werkstücks
    neinneinjaja
    Notwendiger Kontakt
    neinneinjanein


    Die Kontaktmatrix aus den Folien war gegeben, sowie vier Graphen mit Kraft-Zeit Verläufen. Die Graphen sollten dann den richtigen Zellen in der Kontaktmatrix zugeordnet werden


    Zu 2.:

    Beim zweiten Manipulator (wo die Koordinatensysteme gegeben waren und die DH-Parameter aufgeschrieben werden sollten) war noch eine Position für den Endeffektor sowie Gelenkbeschränkungen gegeben. Wenn der Manipulator die Position erreichen kann, sollten die Gelenkwinkel benannt werden, wenn nein, warum er die Position nicht erreichen kann


    Was bedeutet das Auftreten einer Singularität für die Lösung der Inversen Kinematik (oder so in der Richtung)


    Zu 3.:

    Unterschied zwischen Pfad und Trajektorie erklären


    Zu der Aufgabe mit dem inneren Regelkreis des Kaskadenreglers: Gegeben war noch, dass eine Motorverstärkung dabei sein soll, sowie eine Drehmomentbegrenzung


    Zwei Bahnplanungsvarianten nennen, die nicht zu den Stichprobenverfahren gehören und die Grundidee kurz beschreiben


    Wenn die Störmomente bekannt und berechnbar sind, wie kann man diese dann im Regelkreis berücksichtigen?


    Auffällig war finde ich, dass keine einzige Frage zum Thema Robot Learning dran kam, und auch das Thema MRK und Robotersicherheit jeweils effektiv eine einzige Frage umfasst hat. Das war ja wohl in der Klausur vom Wintersemester ähnlich, deswegen denke ich, man kann beim Lernen schon einen größeren Fokus auf die Themen Kinematik/Dynamik/Regelung/Bahnplanung legen, da hier der Großteil der Punkte liegt


    Beim Feedback würde ich soweit anschließen, ich persönlich fand die Zeit sogar sehr fair. Man kann denke ich auch schon durch reines Auswendiglernen der Folien eine gute Note erzielen, da die Fragen jetzt nicht sonderlich tief in die Materie eindringen (Ich würde sogar behaupten, dass die Klausur effektiv keine Transferleistung verlangt hat) Trotzdem würde ich die Veranstaltung allen empfehlen, die das Thema Robotik interessant finden!