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Das will gelernt sein
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Mit dem autonomen Wagen durch den Parcours

Autonomes Fahren ist derzeit in aller Munde. Doch welcher technische Aufwand wirklich dahinter steckt, wissen die wenigsten. In einem Bachelorprojekt in der Informatik mussten sich studentische Teams damit befassen. Ihre Aufgabe: Einen autonom fahrenden Modellwagen so zu programmieren, dass er ohne Fehler durch einen Parcours fährt. Bei einem Wettbewerb zum Projektende haben sie sich ihrer Konkurrenz gestellt.

Von Unispectrum live

Beim Blick von draußen durchs Fenster in den Seminarraum springt der selbstgebaute Hindernisparcours direkt ins Auge. Um ihn herum stehen junge Leute, die einen Modellwagen genau im Blick haben. Weder handelt es sich hier um ein ferngesteuertes Auto, noch um Technikfans, die ihrem Hobby frönen. Der Wagen ist ein Modell eines geländegängigen Unimogs, der autonom fahren kann. Er ist Gegenstand eines Projekts im Bachelorstudium Informatik. Betreut werden die Studis von Patrick Vonwirth und Qazi Hamza Jan, die am Lehrstuhl von Professor Dr. Karsten Berns zu Robotersystemen forschen. „Am Beispiel des autonomen Fahrens sollen die Teilnehmer die Robotik kennenlernen“, sagt Vonwirth.

Ziel der Projektarbeit ist es, den Wagen derart zu programmieren, dass er möglichst fehlerfrei den Parcours durchfahren kann. „Es war sehr viel Arbeit, zum Teil haben wir den ganzen Tag an der Programmierung gesessen. Aber es hat Spaß gemacht“, sagt Informatik-Student Daniel Balke, der mit seinen Teampartnern Khang Tran Wei Yang, und Xiutao Zhang noch an der Feinabstimmung des Wagens arbeitet. Morgen steht nach rund drei Monaten Arbeit die Abschlusspräsentation an, bei der die beiden Teams erläutern müssen, wie sie die Aufgabe gelöst haben. Auch werden sie sich mit ihrem Wagen der anderen Gruppe in einem Wettbewerb stellen.

Die Unimogs sind mit einer Vielzahl von Technik ausgestattet. Sie besitzen Kamera- und Sensorsysteme, die den Fahrzeugen Farbmuster und 3D-Bilder der Umgebung liefern. Auf diese Weise setzen sie ein Bild ihrer Umgebung zusammen und erkennen, welchen Weg sie nehmen müssen. „Wir haben viel gelernt, etwa was die spezifische Steuerung des Autos angeht“, sagt der 22-Jährige Informatikstudent Sebastian Post, der im anderen Team an der Technik feilt. 

Um den Parcours zu durchfahren, muss der Wagen einer weißen Linie Folgen, der in der Mitte der Fahrbahn eingezeichnet ist. „Liegt Staub auf der Linie, hat die Kamera Probleme, die weiße Farbe zu erkennen“, so Kommilitone Elio Maia weiter, der bei Post im Team ist. „Auch die Wände am Rand des Parcours sind weiß, sodass es schwer ist, die Linie im Blick zu behalten.“ „Es hat sehr viel Zeit gekostet, den Algorithmus derart zu entwickeln, dass der Wagen die Linie im Blick behält“, sagt Balke weiter.

https://youtu.be/RsGRoHG07rA

Bei der Abschlussveranstaltung im Februar traten die beiden Teams auf dem Parcours gegeneinander an.

Hinzu kommt, dass die Teams dem Wagen beibringen mussten, Verkehrsschilder zu erkennen. „Wir haben ein Verfahren aus dem maschinellen Lernen verwenden“, so Katharina Roth, die mit Maia und Post zusammenarbeitet. „Und wir haben die Aufgabe derart gelöst, dass wir dem System beigebracht haben, die Formen der Schilder zu erkennen“, schiebt Balke aus der anderen Gruppe hinterher.
Auch die Teamarbeit hat das Projekt gefördert. „An vielen Sachen haben wir parallel gearbeitet. Sonst hätten wir das nicht geschafft“, sagt Elio. Balke fährt fort: „Man erkennt den Aufwand, der hinter solchen autonomen Systemen steckt. Das ist einem sonst nicht bewusst.“

Nachdem sie nun Monate lang an ihrer Technik gesessen haben, freuen sich die beiden Gruppen auf den Wettbewerb, bei dem sie gegeneinander antreten. Bis dahin werden sie aber noch jede Minute nutzen, um ihre Wagen fit für die Strecke zu machen.

 

Bild des Benutzers Melanie Löw
Erstellt
am 08.03.2019 von
Melanie Löw

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