Um die Forschung in den beiden Zukunftsthemen Robotik und Medizintechnik gezielter adressieren und nach außen kommunizieren zu können, wird der stark besetzte Forschungsbereich Biomechatronik aufgeteilt. Auf der gemeinsamen Strategieklausur vom 30.09.2021 – 01.10.2021 im fränkischen Frickenhausen wurden die Themen voneinander abgegrenzt und verbindende Synergien besprochen.

Im neu entstandenen Forschungsbereich Medizintechnik werden Anwendungen für den Menschen als Individuum sowie die Verbesserung seiner Lebensqualität erforscht und entwickelt. Hierfür werden die vielfältigen ingenieurtechnischen Kompetenzen des Lehrstuhls, wie beispielsweise auf den Gebieten der Robotik, Bilderkennung oder additiven Fertigung auf die Medizin mit ihren besonderen Anforderungen transferiert.

Neben der Erarbeitung von Automatisierungslösungen, vor allem im Kontext der Medizinrobotik, bildet die Erforschung innovativer Therapie- und Assistenzsysteme einen Schwerpunkt des Forschungsbereichs. In diesem Feld werden nicht nur die mechatronische Umsetzung und Integration erforscht, sondern auch weiterführende Fragen, wie beispielsweise nach der Erfassung biomedizinischer Kennwerte oder autarken Energieversorgungslösungen behandelt. Zudem stellen innovative Fertigungsprozesse für die Medizintechnik einen Forschungsschwerpunkt dar. Hier steht die Optimierung der additiven Fertigung sowie die Qualifizierung neuartiger biokompatibler Materialien für diese im Mittelpunkt. Auch in der Medizintechnik sind Digitalisierungslösungen ein Zukunftsthema. Neben der digitalen Prozessoptimierung und Entwicklung digitaler Systeme stellt hier die Modellbildung für den digitalen Zwilling des Menschen einen Schwerpunkt der Tätigkeiten des Forschungsbereichs dar.

Der neue Forschungsbereich Robotik hat die Kernaufgabe, einen Beitrag zur Weiterentwicklung der Robotik zu leisten. Hierzu werden in einem integrierten Ansatz neuartige Hard- und Softwarekomponenten sowie Frameworks untersucht, welche im Zusammenspiel neue Applikationsfelder für Robotersysteme erschließen. Hinsichtlich der Hardware werden unter anderem nachgiebige Aktoren und Sensoren erforscht, die zusammen mit klassischen Komponenten zum Aufbau neuartiger Kinematiken als Handhabungssysteme, Bewegungsapparate und Interaktionspartner dienen. Daneben werden sichere Steuerungsarchitekturen entwickelt, um mobile und ortsfeste Roboter in unterschiedlichen Umgebungen normgerecht betreiben zu können. Hier spielt neben der Untersuchung technischer Aspekte wie beispielsweise der sicheren Sensordatenfusion auch eine Beteiligung an Prozessen zur Entwicklung neuer Normen und Richtlinien eine wichtige Rolle. Für unterschiedliche Anwendungsfelder werden weiterhin Technologien für autonome Systeme entwickelt und effizient mit Eingriffsmöglichkeiten durch Nutzende kombiniert, um Systeme per Teleoperation bedienen, entstören und trainieren zu können. In unterschiedlichen Forschungsprojekten werden so alle Arten von Robotersystemen untersucht, um nicht nur wandlungsfähige und hochgenaue Anwendung in industriellen Szenarien zu realisieren, sondern auch um den Einsatz von neuartigen Servicerobotern im professionellen Umfeld zu ermöglichen und kosteneffiziente Assistenzsysteme für den privaten Bereich zu schaffen.

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