Einführungsveranstaltung Informatikpraktikum 2 im SoSe 2024 - Versionsgeschichte

Ulrich Schneider am 4. April 2024 um 14:21 Uhr

2024-04-04T14:21:36Z

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	'''Arbeitsergebnisse''' in SVN: <code>zeigeUltraschallMessung.m, UltraschallMessung.mat</code>		'''Arbeitsergebnisse''' in SVN: <code>zeigeUltraschallMessung.m, UltraschallMessung.mat</code>
			{\| role="presentation" class="wikitable mw-collapsible mw-collapsed"
	~~<div~~ class="mw-collapsible mw-collapsed">		\| <strong>Tipp </strong>
			\|-
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	Gegeben (vgl. Abb. 1):		Gegeben (vgl. Abb. 1):
	* <code>fZeit</code>: 1x100 Messwertarray der Zeit in s		* <code>fZeit</code>: 1x100 Messwertarray der Zeit in s
	* <code>fMesswerte</code>: 1x100 Messwertarray der Ultraschallwerte in cm		* <code>fMesswerte</code>: 1x100 Messwertarray der Ultraschallwerte in cm
			* <code>save('UltraschallMessung.mat','fZeit',fMesswerte','stTitel')</code>
	<code>save('UltraschallMessung.mat','fZeit',fMesswerte','stTitel')</code>		\|-
	~~</div>~~		\|}

	=== Aufgabe 1.4: Zyklische Messdatenverarbeitung in MATLAB<sup>®</sup> ===		=== Aufgabe 1.4: Zyklische Messdatenverarbeitung in MATLAB<sup>®</sup> ===
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	'''Arbeitsergebnisse''' in SVN: <code>zeigeZyklischUltraschallMessung.m, LeseUltraschall.m</code>		'''Arbeitsergebnisse''' in SVN: <code>zeigeZyklischUltraschallMessung.m, LeseUltraschall.m</code>

			{\| role="presentation" class="wikitable mw-collapsible mw-collapsed"
	~~<div~~ class="mw-collapsible mw-collapsed">		\| <strong>Tipp </strong>
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	[[Datei:PAP_Aufgabe_1_4.jpg\|thumb\|left\|450px\|Abb. 2: PAP für die zyklische Messdatenverarbeitung]]		[[Datei:PAP_Aufgabe_1_4.jpg\|thumb\|left\|450px\|Abb. 2: PAP für die zyklische Messdatenverarbeitung]]
	~~</div>~~		\|-
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	=== Aufgabe 1.5: Nachhaltige Doku ===		=== Aufgabe 1.5: Nachhaltige Doku ===

Ulrich Schneider am 4. April 2024 um 14:19 Uhr

2024-04-04T14:19:45Z

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	'''Arbeitsergebnisse''' in SVN: <code>UltraschallMessung.txt, messeEntfernung.ino</code>		'''Arbeitsergebnisse''' in SVN: <code>UltraschallMessung.txt, messeEntfernung.ino</code>

	~~<div~~ class="mw-collapsible mw-collapsed">		{\| role="presentation" class="wikitable mw-collapsible mw-collapsed"
	~~'''Tipp:'''~~ Nutzen Sie das Demoprogramm [https://svn.hshl.de/svn/Informatikpraktikum_1/trunk/Demos/Arduino/DemoUltraschallHCSR04 DemoUltraschallHCSR04] als Programmierstart.		\| <strong>Tipp </strong>
	~~</div>~~		\|-
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			Nutzen Sie das Demoprogramm [https://svn.hshl.de/svn/Informatikpraktikum_1/trunk/Demos/Arduino/DemoUltraschallHCSR04 DemoUltraschallHCSR04] als Programmierstart.
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	=== Aufgabe 1.3: Darstellung und Speicherung in MATLAB<sup>®</sup> ===		=== Aufgabe 1.3: Darstellung und Speicherung in MATLAB<sup>®</sup> ===

Ulrich Schneider: /* FAQ */

2024-04-04T14:16:07Z

FAQ

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	→ Termine [[~~Einführungsveranstaltung_Informatikpraktikum_2_im_SoSe_2023~~\|1]] [[AlphaBot:_Messdatenverarbeitung_mit_MATLAB\|2]] [[AlphaBot:_MATLAB_als_serieller_Monitor\|3]] [[AlphaBot: Servo ansteuern\|4]] [[AlphaBot:_Motoren_und_Inkrementalgeber\|5]] [[AlphaBot: Programmier-Challenge I SoSe23\|6]] [[AlphaBot:_Gesteuerte_Fahrt\|7]] [[AlphaBot: Geregelte Fahrt mit Linienverfolger\|8]] [[AlphaBot: Parklücke suchen\|9]] [[AlphaBot: Autonomes Einparken\|10]] [[AlphaBot: Programmier-Challenge II SoSe23\|11]]<br>		→ Termine [[Einführungsveranstaltung_Informatikpraktikum_2_im_SoSe_2024\|1]] [[AlphaBot:_Messdatenverarbeitung_mit_MATLAB\|2]] [[AlphaBot:_MATLAB_als_serieller_Monitor\|3]] [[AlphaBot: Servo ansteuern\|4]] [[AlphaBot:_Motoren_und_Inkrementalgeber\|5]] [[AlphaBot: Programmier-Challenge I SoSe23\|6]] [[AlphaBot:_Gesteuerte_Fahrt\|7]] [[AlphaBot: Geregelte Fahrt mit Linienverfolger\|8]] [[AlphaBot: Parklücke suchen\|9]] [[AlphaBot: Autonomes Einparken\|10]] [[AlphaBot: Programmier-Challenge II SoSe23\|11]]<br>
	→ zurück zum Hauptartikel: [[AlphaBot_SoSe23\|Informatik Praktikum 2]]		→ zurück zum Hauptartikel: [[AlphaBot_SoSe23\|Informatik Praktikum 2]]

Ulrich Schneider: /* Prüfungsform des Informatikpraktikum 2 */

2024-04-04T14:14:14Z

Prüfungsform des Informatikpraktikum 2

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	== Prüfungsform des Informatikpraktikum 2 ==		== Prüfungsform des Informatikpraktikum 2 ==
	* Anwesenheitspflicht an allen Praktikumsterminen (Anwesenheitskontrolle)		* Anwesenheitspflicht an allen Praktikumsterminen (Anwesenheitskontrolle)
	* Vorbereitung des Praktikumstags und ~~Überprüfung~~ in Form von ~~mündlichen Antestaten~~		* Vorbereitung des Praktikumstags und Planung der Software in Form von Programmablaufplänen
	* Durchführung im Praktikum		* Durchführung im Praktikum
	* ~~Nachbereitung~~ in ~~Form von Versuchsberichten bzw. Protokollen (Hausarbeit)~~		* Ergebnisssicherung und Dokumentation in SVN

	'''Bewertung'''		'''Bewertung'''
	* ~~Bewertung der Abgaben anhand der Bewertungskriterien für Software.~~		* Zwischenprüfung und Abschlussprüfung (je 50 %)
	* Plagiate (ähnliche Lösungen) werden mit der Note 6.0 bewertet.		* Plagiate (ähnliche Lösungen) werden mit der Note 6.0 bewertet.
	* Die Versuche finden chronologisch statt.		* Die Versuche finden chronologisch statt.
	* Wer diesen Termin unentschuldigt verpasst, kann dieses Semester nicht am Praktikum teilnehmen. Legen Sie im Krankheitsfall eine ärztliche Bescheinigung bei Prof. Schneider vor.		* Wer diesen Termin unentschuldigt verpasst, kann dieses Semester nicht am Praktikum teilnehmen. Legen Sie im Krankheitsfall eine ärztliche Bescheinigung bei Prof. Schneider vor.
	* Beantworten Sie die Aufgaben im Team und und sichern Sie die Programme/Lösungen in SVN. Wechseln Sie sich bitte bei Upload ab, damit sichtbar ist, dass beide Teammitglieder am Projekt arbeiten. ~~regelmäßige Teilnahme~~		* Beantworten Sie die Aufgaben im Team und und sichern Sie die Programme/Lösungen in SVN.
			* Wechseln Sie sich bitte bei Upload ab, damit sichtbar ist, dass beide Teammitglieder am Projekt arbeiten.

	== Workload des Informatikpraktikum 2 ==		== Workload des Informatikpraktikum 2 ==

Ulrich Schneider am 4. April 2024 um 14:10 Uhr

2024-04-04T14:10:05Z

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	'''Autor:''' [[Benutzer:Ulrich_Schneider\| Prof. Dr.-Ing. Schneider]]<br>		'''Autor:''' [[Benutzer:Ulrich_Schneider\| Prof. Dr.-Ing. Schneider]]<br>
	'''Lehrveranstaltung:''' Mechatronik, Informatik Praktikum 2, 2. Semester<br>		'''Lehrveranstaltung:''' Mechatronik, Informatik Praktikum 2, 2. Semester<br>
	'''Sprechstunde:''' ~~Montag. 11:00 - 12:00 Uhr,~~ nach Vereinbarung<br>		'''Sprechstunde:''' nach Vereinbarung<br>
	'''Einführungsveranstaltung''': ~~20. & 23~~.03.~~2023~~<br>		'''Einführungsveranstaltung''': 09.04.2024<br>

	== Modulbeschreibung ==		== Modulbeschreibung ==

Ulrich Schneider: Die Seite wurde neu angelegt: „Abb. 1: Visualisierung einer Ultraschallmessung '''Autor:''' Prof. Dr.-Ing. Schneider
'''Lehrveranstaltung:''' Mechatronik, Informatik Praktikum 2, 2. Semester
'''Sprechstunde:''' Montag. 11:00 - 12:00 Uhr, nach Vereinbarung
'''Einführungsveranstaltung''': 20. & 23.03.2023
== Modulbeschreibung == Die Lehrveranstaltung Informatik Praktikum 2 is…“

2024-04-04T09:13:29Z

Die Seite wurde neu angelegt: „thumb|rigth|450px|Abb. 1: Visualisierung einer Ultraschallmessung '''Autor:''' Prof. Dr.-Ing. Schneider<br> '''Lehrveranstaltung:''' Mechatronik, Informatik Praktikum 2, 2. Semester<br> '''Sprechstunde:''' Montag. 11:00 - 12:00 Uhr, nach Vereinbarung<br> '''Einführungsveranstaltung''': 20. & 23.03.2023<br> == Modulbeschreibung == Die Lehrveranstaltung Informatik Praktikum 2 is…“

Neue Seite

[[Datei:ZeigeZyklischUltraschallMessung.jpg|thumb|rigth|450px|Abb. 1: Visualisierung einer Ultraschallmessung]]
'''Autor:''' [[Benutzer:Ulrich_Schneider| Prof. Dr.-Ing. Schneider]]<br>
'''Lehrveranstaltung:''' Mechatronik, Informatik Praktikum 2, 2. Semester<br>
'''Sprechstunde:''' Montag. 11:00 - 12:00 Uhr, nach Vereinbarung<br>
'''Einführungsveranstaltung''': 20. & 23.03.2023<br>

== Modulbeschreibung ==
Die Lehrveranstaltung Informatik Praktikum 2 ist Teil des Moduls '''MTR-B-2-2.11'''.

== Qualifikationsziele ==
Die Studierenden können das an der Hochschule erworbene Wissen in der beruflichen Praxis bzw. in vergleichbaren Aufgabenstellungen anwenden und verfügen daher über eine verbesserte instrumentale Kompetenz. Die Studierenden können praxisorientierte Aufgaben analysieren und geeignete Problemlösungsmethoden im Kontext der Ingenieurdisziplinen anwenden.

Aufbauend auf das [[Arduino_Praxiseinstieg|Informatik Praktikum 1]] können die Studierenden
* strukturiert Software planen und visualisieren.
* mit einem SW-Versionierungstool umgehen.
* komplexe Aufgaben der Informatik systematisch lösen.
* Fehler analysieren und beheben.
* mit dem Simulationstool MATLAB/Simulink umgehen.
* Ergebnisse anschaulich und verständlich präsentieren.
* Ergebnisse nachhaltig dokumentieren.

== Inhalte ==
Informatik Praktikum 2:
* Einführung
* Praktische Umsetzung der Programmierkenntnisse in Projekten
* Dokumentation und Präsentation der Ergebnisse
* In Abhängigkeit der Aufgabenstellungen kann zusätzlich eine Hardwareplattform z. B. Lego Mindstorms/Arduino eingesetzt werden und eine Simulation und Programmierung mit MATLAB<sup>®</sup>/Simulink erfolgen.

== Lehrform des Informatikpraktikum 2 ==
2 SWS Praktikum (2 SWS)

== Prüfungsform des Informatikpraktikum 2 ==
* Anwesenheitspflicht an allen Praktikumsterminen (Anwesenheitskontrolle)
* Vorbereitung des Praktikumstags und Überprüfung in Form von mündlichen Antestaten
* Durchführung im Praktikum
* Nachbereitung in Form von Versuchsberichten bzw. Protokollen (Hausarbeit)

'''Bewertung'''
* Bewertung der Abgaben anhand der Bewertungskriterien für Software.
* Plagiate (ähnliche Lösungen) werden mit der Note 6.0 bewertet.
* Die Versuche finden chronologisch statt.
* Wer diesen Termin unentschuldigt verpasst, kann dieses Semester nicht am Praktikum teilnehmen. Legen Sie im Krankheitsfall eine ärztliche Bescheinigung bei Prof. Schneider vor.
* Beantworten Sie die Aufgaben im Team und und sichern Sie die Programme/Lösungen in SVN. Wechseln Sie sich bitte bei Upload ab, damit sichtbar ist, dass beide Teammitglieder am Projekt arbeiten. regelmäßige Teilnahme

== Workload des Informatikpraktikum 2 ==
{| class="wikitable"
|-
! ETCS !! Workload gesamt !! Präsenz !! Selbststudium
|-
| 2,5 || 75 h || 30 h || 45 h (3 h/w)
|-
|}
'''Hinweis''': Das Praktikum ist ein Submodul. Haben Sie dies bestanden, bleibt der Status bestanden auch beim Nichtbestehen des Moduls erhalten.

== Informationsplattformen ==
Nachfolgende Informationsplattformen finden im Praktikum Anwendung
=== HSHL-Wiki ===
* Aufgabenstellungen
* Anleitungen
* Bewertungskriterien
* Literaturhinweise
* Links
* Downloads

=== Versionsverwaltung SVN ===
* Demo-Quelltext
* Gruppenordner
* Softwareablageort
* Versionsverwaltung
* Kollaboriertes Arbeiten
* Datensicherung via TortoiseSVN Client

== Voraussetzung für die Teilnahme ==
* Gruppeneinteilung
* Prüfung des SVN-Zugangs
* [[Einarbeitung_in_die_Versionsverwaltung_SVN|Einarbeitung in SVN]]
* [[Arduino|Einstieg in die Welt des Arduino]]
* [[Einführung_in_MATLAB]]
* Vorbereitung der Praktika

=== Gruppeneinteilung ===
Die Gruppeneinteilung erfolgt über die Lernplattform

=== Sicherheitseinweisung ===
* Studieren Sie die Sicherheitsunterlagen auf der Lernplattform.
* Bestätigen Sie auf der Lernplattform, dass Sie diese studiert und verstanden haben.
* Ohne Sicherheitseinweisung dürfen Sie das Labor nicht betreten.

== Erwartungen an die Teilnehmenden ==
* Voraussetzungen erfüllen
* Vorbereitung der Termine
* Aktive Teilnahme - Fragen stellen
* Auseinandersetzung mit den Demos
* Teilnahme an allen Terminen
* Pünktlichkeit
* Teilnahme an Gruppenarbeiten
* Teilnahme am Tutorium



== Tutorial zum Einstieg ==
* [[Software_Plagiat| Was ist ein Plagiat?]]
* [[Einarbeitung_in_die_Versionsverwaltung_SVN|Einarbeitung in die Versionsverwaltung SVN]]
* [[Software Planung| Software Planung mit PAP]]
* [[Arduino|Einstieg in die Welt des Arduino]]
* [[Einführung_in_MATLAB|Einführung in MATLAB<sup>®</sup>]]
* [[Medium:Programmierrichtlinie.pdf|Programmierrichtlinien]]

== Einstiegsaufgabe ==
=== Aufgabe 1.1: Softwareplanung ===
Planen Sie die Arduino-Software als PAP.

'''Arbeitsergebnisse''' in SVN: <code>Softwareplanung_Termin_01.pap</code>

=== Aufgabe 1.2: Positionserfassung mit Ultraschall ===
# Lesen Sie die Messwerte des Ultraschall-Sensors auf ein statisches Ziele aus. Schreiben Sie hierzu ein Arduino-Programm <code>messeEntfernung.ino</code>. Messen Sie zyklisch die Zeit mit dem Befehl <code>millis()</code>.
# Messen Sie 10 s auf ein statisches Ziel (z. B. einen Karton) in 30 cm Entfernung.
# Nutzen Sie das Programm Putty, um die Daten der seriellen Schnittstelle in der ASCII-Datei <code>UltraschallMessung.txt</code> zu speichern. Eine Anleitung finden Sie unter der URL [[Einrichtung von PuTTY]].
# Schreiben Sie einmalig als Header die Bezeichnung der Messwerte Zeit in ms und Strecke in cm in die Textdatei.

'''Nützliche Befehle''': <code>pinMode(), digitalWrite(), pulseIn(), delayMicroseconds(), millis()</code>

'''Arbeitsergebnisse''' in SVN: <code>UltraschallMessung.txt, messeEntfernung.ino</code>

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
'''Tipp:''' Nutzen Sie das Demoprogramm [https://svn.hshl.de/svn/Informatikpraktikum_1/trunk/Demos/Arduino/DemoUltraschallHCSR04 DemoUltraschallHCSR04] als Programmierstart.
</div>

=== Aufgabe 1.3: Darstellung und Speicherung in MATLAB<sup>®</sup> ===
# Kopieren Sie das Demo [https://svn.hshl.de/svn/Informatikpraktikum_1/trunk/Demos/Arduino/DemoDebugTxt2MATLAB/ <code>DemoDebugTxt2MATLAB</code>] in Ihr Arbeitsverzeichnis und passen Sie es an.
# Laden und visualisieren Sie die Messdaten in <code>Ultraschallmessung.txt</code> mit MATLAB<sup>®</sup>.
# Sichern Sie die Achsenbeschriftung im 2x1 Cell-Array <code>stTitel</code>.
# Stellen Sie die Messdaten in einem Diagramm in cm über der Zeit in s dar.
# Beschriften Sie die Graphen.
# Speichern Sie die Messung in der Datei <code>UltraschallMessung.mat</code>.

'''Nützliche Befehle''': <code>plot, xlabel, ylabel, save</code>

'''Arbeitsergebnisse''' in SVN: <code>zeigeUltraschallMessung.m, UltraschallMessung.mat</code>

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
Gegeben (vgl. Abb. 1):
* <code>fZeit</code>: 1x100 Messwertarray der Zeit in s
* <code>fMesswerte</code>: 1x100 Messwertarray der Ultraschallwerte in cm

<code>save('UltraschallMessung.mat','fZeit',fMesswerte','stTitel')</code>
</div>

=== Aufgabe 1.4: Zyklische Messdatenverarbeitung in MATLAB<sup>®</sup> ===
# Schreiben Sie die Funktion <code>(fZeit, fEntfernung)=LeseUltraschall(k)</code> und speichern Sie diese in der Datei <code>LeseUltraschall.m</code>.
# Laden Sie darin <code>UltraschallMessung.mat</code> einmalig nur bei ersten Durchlauf und speichern Sie <code>fZeit, fEntfernung</code> als persistente Variablen.
# <code>(fZeit, fEntfernung)=LeseUltraschall(k)</code> gibt zwei Werte fZeit(k) und fEntfernung(k) zurück (z. B. [0 30] für 0 s und 30 m).
# Schreiben Sie das Rahmenprogramm <code>zeigeZyklischUltraschallMessung.m</code>, welches <code>LeseUltraschall</code> zyklisch aufruft.
# Stellen Sie im Rahmenprogramm die Messdaten in einem Diagramm in cm über der Zeit in s dar.
# Beschriften Sie den Graphen entsprechend Abb. 1.

'''Nützliche Befehle''': <code>plot, xlabel, ylabel, load, global, persistent, isempty, for, function</code>

'''Arbeitsergebnisse''' in SVN: <code>zeigeZyklischUltraschallMessung.m, LeseUltraschall.m</code>

<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
[[Datei:PAP_Aufgabe_1_4.jpg|thumb|left|450px|Abb. 2: PAP für die zyklische Messdatenverarbeitung]]
</div>

=== Aufgabe 1.5: Nachhaltige Doku ===
Sichern Sie alle Ergebnisse mit beschreibendem Text (<code>message</code>) in SVN.
* Halten Sie die Regeln für den [[Software_Versionsverwaltung_mit_SVN|Umgang mit SVN]] ein.
* Halten Sie die [[Medium:Programmierrichtlinie.pdf|Programmierrichtlinie für C]] und die [[Medium:Programmierrichtlinien_für_Matlab.pdf|Programmierrichtlinien für MATLAB<sup>®</sup>]] ein.
* Versehen Sie jedes Programm mit einem Header ([[Header Beispiel für MATLAB]], [[Header Beispiel für C]]).
* Kommentiere Sie den Quelltext umfangreich.

'''Arbeitsergebnis''' in SVN: <code>SVN Log</code>

== Tutorials ==
* [https://www.arduino.cc/reference/de/ Arduino Befehlsübersicht]
* [[MATLAB-Befehle|MATLAB<sup>®</sup> Befehlsübersicht]]
* [[Medium:Programmierrichtlinie.pdf|Programmierrichtlinie für C]]
* [[Medium:Programmierrichtlinien_für_Matlab.pdf|Programmierrichtlinien für MATLAB<sup>®</sup>]]

== Demos ==
* [https://svn.hshl.de/svn/Informatikpraktikum_1/trunk/Demos/Arduino/DemoUltraschallHCSR04 SVN: <code>DemoUltraschallHCSR04</code>]
* [https://svn.hshl.de/svn/Informatikpraktikum_1/trunk/Demos/Arduino/DemoDebugTxt2MATLAB/ SVN: <code>DemoDebugTxt2MATLAB</code>]

== Musterlösung ==
Nach dem Praktikumstermin erhalten Sie die Musterlösung. Vergleichen Sie diese mit Ihrer Lösung und stellen Sie im Tutorium oder Praktikum gern Fragen. Sie dürfen anschließend auch gern die Musterlösung verwenden um aufbauende Aufgaben zu lösen.<br>

[https://svn.hshl.de/svn/Informatikpraktikum_1/trunk/Musterloesung/Inf2P/Termin_01 SVN: Musterlösung zu Termin 1]

== FAQ ==
* Muss ich die Lösungen selbst programmieren? '''Ja, nur Eigenleistung wird bewertet.'''
* Darf ich die Musterlösung 1:1 kopieren und als meine Leistung ausgeben? '''Nein, das ist ein [[Software_Plagiat|Plagiat]] und wird als Täuschungsversuch gewertet.'''

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→ Termine [[Einführungsveranstaltung_Informatikpraktikum_2_im_SoSe_2023|1]] [[AlphaBot:_Messdatenverarbeitung_mit_MATLAB|2]] [[AlphaBot:_MATLAB_als_serieller_Monitor|3]] [[AlphaBot: Servo ansteuern|4]] [[AlphaBot:_Motoren_und_Inkrementalgeber|5]] [[AlphaBot: Programmier-Challenge I SoSe23|6]] [[AlphaBot:_Gesteuerte_Fahrt|7]] [[AlphaBot: Geregelte Fahrt mit Linienverfolger|8]] [[AlphaBot: Parklücke suchen|9]] [[AlphaBot: Autonomes Einparken|10]] [[AlphaBot: Programmier-Challenge II SoSe23|11]]<br>
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