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Photo von Heinz Wörn

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Heinz Wörn

Professor im Ruhestand
Tel.: +49 721 608-44006
Fax: +49 721 608-47141
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Zur Person

Professor Wörn studierte Elektrotechnik an der Universität Stuttgart und promovierte dort am Institut für Werkzeugmaschinen mit seiner Arbeit zu dem Thema "Mehrprozessorsteuerungssystem für Werkzeugmaschinen mit standartisierten Schnittstellen". Im Anschluss arbeitete er bei KUKA Schweißanlagen und Roboter GmbH, wo er eine leitende Stellung in Forschung und Entwicklung inne hatte. Professor Wörn ist ein international anerkannter Experte für Roboter und Automation. Seine Erfahrung umfasst Roboteranwendungen, Robotersteuerungen und Sensoren für Roboter, sowie deren Programmmierung und Simulation. Seit 1997 leitet er das Institut für Prozessrechentechnik, Automation und Robotik der Universität Karlsruhe als Professor für "Komplexe Systeme in Automation und Robotik".

Forschungsgebiete

  • Planung, Programmierung, Steuerung, Diagnose und Sensorsysteme für Industrieroboter
  • Autonome, mobile Roboter, Mikroroboter, Serviceroboter, Teleroboter, Autonome Fahrzeuge
  • Planung und Simulation von Anlagen und Fabriken
  • Roboter- und sensorgestützte Chirurgie
  • Mikromontage
  • Modellierung komplexer Systeme in Produktion und Medizin

A Framework of Space-Time Continuous Models for Algorithm Design in Swarm Robotics

AutorHeiko Hamann, Heinz Wörn
Jahr2008
Veröffentlicht inSwarm Intelligence 2 (2-4)
EditorErol Sahin, Alan F.T. Winfield
KurzfassungDesigning and analyzing self-organizing systems such as robotic swarms still is a challenging task although we have complete knowledge about the robot's interior. It is difficult to determine the individual robot's behavior based on the swarm behavior and vice versa due to the high number of agent-agent interactions. A step towards a solution of this problem is the development of appropriate models, which accurately predict the swarm behavior based on a specified control algorithm. Such a model reduces the necessary number of time-consuming simulations and experiments during the design process of an algorithm. Our approach focuses on an explicit representation of space because the effectiveness of many swarm robotic scenarios depends on spatial inhomogeneity. We use methods of statistical physics to focus on spatiality and derive an abstract model of swarm motion starting from a description of a single robot. The model is then extended to a generic model framework of communicating robots. In two examples we validate models against simulation results. Our experience shows that qualitative correctness is easily achieved while quantitative correctness is disproportionately more difficult but still possible.
Bibtex@article{ ipr_1170857213, author = "{Heiko Hamann and Heinz W{{\"o}}rn}", title = "{A Framework of Space-Time Continuous Models for Algorithm Design in Swarm Robotics}", year = "2008", journal = "{Swarm Intelligence 2 (2-4)}", pages = "209--239", }
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