Willkommen zu Woche 2! In diesem Modul beginnen wir mit der Einführung des Konzepts des Konfigurationsraums. Dabei handelt es sich um ein mathematisches Werkzeug, das wir verwenden, um über die Menge der Positionen nachzudenken, die unser Roboter einnehmen kann. Anschließend erörtern wir den Begriff der Konfigurationsraum-Hindernisse. Dabei handelt es sich um Regionen im Konfigurationsraum, die der Roboter aufgrund von Hindernissen oder anderen Beeinträchtigungen nicht einnehmen kann. Diese Formulierung ermöglicht es uns, Probleme der Bahnplanung als die Konstruktion von Trajektorien für einen Punkt im Konfigurationsraum zu betrachten. Wir beschreiben auch einige Ansätze, mit denen der kontinuierliche Konfigurationsraum in Graphen diskretisiert werden kann, so dass wir graphenbasierte Werkzeuge zur Lösung unserer Bewegungsplanungsprobleme einsetzen können.

Willkommen zu Woche 3! In diesem Modul stellen wir das Konzept der stichprobenbasierten Pfadplanungstechniken vor. Dabei werden Punkte im Konfigurationsraum nach dem Zufallsprinzip ausgewählt und dann kollisionsfreie Kanten zwischen benachbarten Probepunkten gebildet, um einen Graphen zu erstellen, der die Struktur des Konfigurationsraums des Roboters wiedergibt. Wir werden über probabilistische Straßenkarten und zufällig explorierende Rapid Trees (RRTs) und ihre Anwendung auf Bewegungsplanungsprobleme sprechen.

Willkommen zu Woche 4, der letzten Woche des Kurses! Ein anderer Ansatz für die Bewegungsplanung besteht darin, künstliche Potenzialfelder zu konstruieren, die den Roboter zur gewünschten Zielkonfiguration hinziehen und ihn von Hindernissen im Konfigurationsraum abstoßen sollen. Die Bewegung des Roboters kann dann durch die Berücksichtigung des Gradienten dieser Potentialfunktion gesteuert werden. In diesem Modul werden wir diese Techniken im Zusammenhang mit einem einfachen zweidimensionalen Konfigurationsraum veranschaulichen.