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Drohnen werden in unterschiedlichsten Gebieten der Industrie eingesetzt, unter anderem zum Materialtransport in der Logistik oder zur Erfassung und photogrammetrischen Rekonstruktion von Gebäuden und Baustellen.

Für den effizienten und sicheren Einsatz ist es wünschenswert, dass die Drohnen ihre Aufgaben selbstständig erledigen, also autonom agieren. Dadurch wird es möglich mithilfe Agenten-basierter Navigation die Drohnen auf Basis von Reinforcement Learning Ansätzen hinsichtlich unterschiedlicher Kriterien zu optimieren.

In dieser Arbeit soll ein Agent in einer Simulationsumgebung trainiert werden, um optimierte Flugpfade zu erlernen. Bei ausreichender Robustheit soll die Performance des Agenten auf einem realen System validiert werden.

Ziele und Arbeitsschritte

• Einarbeitung in ROS2 und die Programmierung autonomer Drohnen
• Anpassung der Simulationsumgebung und Training der Agenten
• Übertrag und Validierung auf realem System

Benefits

• Hands-On Erfahrung in der Entwicklung im Bereich Robotik
• Austausch mit anderen Studierenden am FAPS
• Einblicke in weitere Forschungsbereiche
• Anwendungsbezogene Arbeit für den Berufseinstieg
• Flexible Arbeitsweise

Hinweise zur Bewerbung

• Erste Erfahrung und Freude an der Programmierung erforderlich
• Vorkenntnisse mit ROS2 sind von Vorteil
• Gute Englischkenntnisse erforderlich
• Sehr gute Deutscherkenntnisse erforderlich (mind. C1)
• Selbstständige Arbeitsweise
• Zeitnaher Beginn möglich

Ausgangssituation und Aufgabenstellung

Belastungsharninkontinenz ist eine verbreitete Erkrankung, von der allein in Deutschland rund 3.000.000 Menschen betroffen sind. Bisherige künstliche Harnschließmuskel haben hohe Ausfallraten, erfordern einen invasiven Eingriff mit Krankenhausaufenthalt, sind unintuitiv zu bedienen und meist für Frauen ungeeignet, obwohl diese den Großteil der betroffenen Population darstellen.

Ein Start-up-Team aus Ärzten und Ingenieuren erforscht eine neuartige intraurethrale Sphinkterprothese. Das innovative Design ermöglicht eine intuitive Kontrolle der Miktion, während die Kontinenz bei Ereignissen wie Husten, Lachen oder dem Heben schwerer Gegenstände erhalten bleibt. Aufgrund der geringen Größe ist das Implantat sowohl für männliche als auch für weibliche Patienten geeignet und kann wenige Minuten nach einer minimalinvasiven ambulanten Implantation von den Patienten genutzt werden.

Im Rahmen der studentischen Arbeit soll ein Implantationswerkzeug für das Implantat entwickelt, prototypisch mittels 3D-Druck, Spritzguss und Silikonguss umgesetzt und in Zusammenarbeit mit Medizinern evaluiert werden.

Arbeitsschwerpunkte

• Konzeption des Implantationswerkzeugs in Zusammenarbeit mit dem Team
• Strukturierte Recherche zum Stand der Technik
• Erstellung des Designs mit Autodesk Inventor
• Prototypische Umsetzung des Implantationswerkzeugs
• Evaluation der Funktionalität und der Usability in Zusammenarbeit mit Medizinern

Vorkenntnisse

• Kreative, lösungsorientierte und eigenständige Arbeitsweise
• Interesse an der Entwicklung Medizinprodukten & Implantaten
• Vorkenntnisse in Methoden der Produktentwicklung und im Umgang mit CAD-Programmen
• Spaß an praktischer Arbeit und Prototypenbau
• Motivation sich neue Kenntnisse im Bereich der Medizinprodukteentwicklung anzueignen

Hinweise zur Bewerbung

• Beginn ist jederzeit möglich
• Bewerbungen bitte per Email mit aktueller Notenübersicht und Lebenslauf
• Weitere Informationen auf Anfrage per Mail

Zahlreiche für den Betrieb kritische elektrische Systeme der Deutschen Bahn wie beispielsweise Weichen, Signale und Achszähler werden in einem separaten Gleichstromkreis betrieben. Innerhalb eines dieses Stromkreises sind zudem Batteriesysteme parallelgeschaltet, die im Falle eines Stromausfalls oder Ausfall eines Gleichrichters unmittelbar als Notstromversorgung einspringen. Im Regelbetrieb sind die Batteriesysteme dauerhaft im sog. Ladeerhaltungsmodus eingebunden.
Der für die Systeme benötigte Gleichstrom wird über Wechselrichter aus der Netzspannung gewandelt, die klassischerweise ein 50Hz-Wechselstromnetz darstellt. Aufgrund der Art und Weise der Gleichrichtung bleibt – je nach Typ und Alter des Gleichrichters – eine mehr oder minder hohe Restwelligkeit im Gleichstromkreis bestehen. Ein wenig untersuchtes Gebiet ist die Auswirkung von Restwelligkeiten auf die oben beschriebenen Gleichstromsysteme, die teilweise empfindlich auf bereits leichte Spannungsschwankungen reagieren. Aktuell existiert nur stichprobenartige Evidenz, dass Systeme aufgrund von Restwelligkeiten frühzeitig ausfallen oder ihre Lebensdauer signifikant verkürzt wird.
In der zu bearbeitende studentische Arbeit soll zunächst an unterschiedlichen Standorten gemessen, die Daten ausgewertet und letztendlich Rückschlüsse auf den Einfluss auf die Gleichstromsysteme gezogen werden. Stellt sich heraus, dass Restwelligkeit einen hohen Einfluss besitzt, soll diese zukünftig regelmäßig gemessen und frühzeitig bei Grenzwertüberschreitungen gewarnt werden. Im Rahmen der Arbeit bist Du direkt eingebunden in die Weiterentwicklung für ein Frühwarn- und Diagnosesystem der Instandhaltung.

Was ist der Inhalt der Arbeit?

• Arbeite dich in die Funktionsweise von elektrischen Versorgungssystemen von Stellwerken und nachgeschalteten Gleichstromsystemen ein.
• Erarbeite den theoretischen Hintergrund der Entstehung von Restwelligkeiten an Gleichrichtersystemen und den Einfluss auf nachgeschaltete Systeme.
• Entwirf eine Messstrategie zur Messung von Restwelligkeit.
• Erfasse die Restwelligkeit von Stromversorgungssystemen in Stellwerken an mehreren Standorten für einen umfassenden Überblick über die aktuelle Situation.
• Vergleiche die Messdaten mit dem Zustand der eingebundenen Systeme wie z.B. Typen oder Generationen von Stellwerken und bewerte den Einfluss auf diese.
• Bestimme die Anforderungen an einen Grenzwert oder Indikator, den ein potenzielles Messgerät zur Messung von Restwelligkeiten erfassen muss, um eine Aussage über die Lebensdauer von Gleichstromsystemen zu treffen.

Was erwartet dich?

• Arbeite im engen Kontakt mit der DB InfraGO und anderen DB Unternehmen und erhalte einen direkten Einblick die Technik in Stellwerken, die unsere Infrastruktur am Laufen hält.
• Erhalte einen tiefen Einblick in die Funktionsweisen von Stellwerken und angeschlossenen Systemen.
• Tritt in den Austausch mit Fachexperten im Bereich Energieversorgung bei der Deutschen Bahn.
• Sei eingebunden in ein praxis- und ergebnisrelevantes Projekt zur Erhöhung der Verfügbarkeit von Systemen der Deutschen Bahn und gestalte unmittelbar mit.

Was bringst du mit?

• Du beweist Flexibilität in der Absprache mit Personal an den Standorten und hast ein proaktives Auftreten gegenüber Verantwortlichen.
• Du bist bereit für Reisetätigkeiten, um an unterschiedlichen Standorten in Deutschland Messungen vorzunehmen.
• Du hast gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift.

Haben wir dein Interesse geweckt oder hast du noch Rückfragen? Wir freuen uns auf deine Anfrage.

Kontakt:
Andreas Reichle (HOREICH GmbH)
andreas.reichle@horeich.de
+49 9131 9234042

Im Rahmen des Forschungsprojekts LLM-SE (Large Language Model unterstütztes Systems Engineering) erforschen wir am Lehrstuhl FAPS innovative Ansätze zur Teilautomatisierung des Engineerings mechatronischer Systeme mithilfe generativer KI. Ziel ist es, komplexe Entwicklungsprozesse – von der Anforderungsanalyse bis zur virtuellen Inbetriebnahme – durch KI-gestützte Assistenzsysteme effizienter und robuster zu gestalten.

Aufgabenbereiche

Wir suchen motivierte Studierende zur Unterstützung bei der Entwicklung eines Demonstrators, der die virtuelle Inbetriebnahme eines mechatronischen Systems ermöglicht. Der Fokus liegt auf der Integration generativer KI-Modelle (z. B. LLMs) zur Unterstützung von Engineering-Aufgaben.

1. Modellerstellung in Unity

   • Erstellung und Kinematisierung des mechatronischen Systems (am Beispiel einer CO2-Neutralen Produktionsanlage am FAPS)

   • Integration von Verhaltensmodellen zur Beschreibung von Sensoren und Aktoren

2. Anbindung der SPS mit Siemens TIA Portal

   • Entwicklung einer einfachen Steuerungslogik für das System

   • Anbindung der SPS an das Mechatronische Modell

3. Erstellung der ECAD-Verbindung

   • Extraktion relevanter Verbindungen zwischen SPS und der Produktionsanlage

   • Ableitung der IO-Strukturen

4. Integration generativer KI-Modelle

   • Anbindung eines LLM-Moduls zur teilautomatisierten Modell- oder Codegenerierung

   • Evaluation der KI-gestützten Assistenzfunktionen im Engineering-Prozess

Profil

• Studium in Maschinenbau, Elektrotechnik, Mechatronik, Informatik oder vergleichbar

• Kenntnisse in Unity (C#), TIA Portal oder EPLAN wünschenswert

• Interesse an KI, Automatisierung und virtueller Inbetriebnahme

• Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise, Teamfähigkeit sowie gute Kommunikationsfähigkeiten

• Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Was wir bieten

• Einbindung in ein aktuelles öffentlich gefördertes Forschungsprojekt

• Hohe Zusammenarbeit mit regionalen Industriepartnern

Beginn

Ab sofort möglich. Die Position ist als Bachelor-, Projekt- oder Masterarbeit verfügbar.

Kontakt

Interessierte Studierende senden bitte ihre Bewerbungsunterlagen (kurzes Motivationsschreiben, Lebenslauf, Notenspiegel) per E-Mail an:E-Mail: martin.barth@faps.fau.de

Weitere Informationen zum Projekt LLM-SE:
 LLM-SE auf faps.fau.de

We are looking for curious and motivated master’s students to join a theoretical project focused on the role of microexpressions in humanoid robotics. This literature-based thesis explores the intersection of facial expression science, physiology, and human-robot interaction, contributing to the growing field of socially intelligent robotics.

Project Overview:

This master’s thesis aims to conduct a systematic literature review on the study and replication of microexpressions in humanoid robots. The work will explore:

• The physiological basis of microexpressions in humans

• The current technologies and frameworks used to reproduce them in robotic faces

• Their importance in human-human and human-robot interaction

This thesis sets the groundwork for future developments in emotionally expressive robots by identifying gaps, challenges, and design considerations in the field.

Key Responsibilities:

• Conduct a structured review of scientific literature (interdisciplinary: robotics, physiology, HRI, affective computing)

• Analyze and categorize existing approaches to replicating microexpressions in robots

• Identify open research questions and propose a conceptual framework for future development

Who We’re Looking For:

• Strong interest in social robotics, human expression, or humanoid robots

• Experience with literature research and scientific writing

• Background in robotics, biomedical engineering, HRI, or a related field

• Independent, structured, and critical thinker

• Fluency in English

How to Apply:

If you are excited about the potential of humanoid robotics and want to contribute to an innovative project, we invite you to apply exclusively via email, including your CV and complete transcript of records (GPA min 2.5). Subject: Application – Microexpressions Thesis

Motivation

Die Technologien der mobilen Robotik ermöglichen neue Assistenzsysteme zur Unterstützung der Mobilität und Orientierung. Dazu gehören sowohl das am FAPS entwickelte Assistenzsystem für Blinde als auch der am FAPS entwickelte intelligente Rollstuhl.

Bei der Personennavigation steht der Komfort für die unterstützte Person im Vordergrund. Dazu müssen Komfortfaktoren sowohl für den Passagier als auch für umstehende Personen berücksichtigt werden. Ein Aspekt ist die Sichtbarkeit der Umgebung bei der Wegplanung, auch Visibility Index genannt. Im Rahmen dieser Arbeit soll dieser Visibility Index in einem Costmap Layer für die Navigation mittels NAV2 implementiert und mit einem realen autonomen Rollstuhl getestet werden.

Ziele und Arbeitsschritte

• Einarbeitung in ROS
• Einarbeitung in das Themenfeld der Personennavigation
• Implementierung eines Visibility Layers für NAV2
• Durchführung von Experimenten

Benefits

• Hands-on experience in der Entwicklung im Bereich Medizintechnik und Robotik
• Austausch mit anderen Studierenden am FAPS
• Einblicke in weitere Forschungsbereiche
• Anwendungsbezogene Arbeit für den Berufseinstieg
• Flexible Arbeitsweise

Hinweise zur Bewerbung

• Grundlegende Programmierkenntnisse sollten vorhanden sein
• Vorkenntnisse in ROS von Vorteil, aber nicht zwingend notwendig
• Beginn ist jederzeit möglich
• Bewerbungen bitte per E-Mail mit aktueller Notenübersicht und Lebenslauf
• Weitere Informationen auf Anfrage per Mail oder gerne im persönlichen Gespräch

Motivation

Die Technologien der mobilen Robotik ermöglichen neue Assistenzsysteme zur Unterstützung der Mobilität und Orientierung. Dazu gehören sowohl das am FAPS entwickelte Assistenzsystem für Blinde als auch der am FAPS entwickelte intelligente Rollstuhl.

Bei der Personennavigation steht der Komfort für die unterstützte Person im Vordergrund. Dazu müssen Komfortfaktoren sowohl für den Passagier als auch für umstehende Personen berücksichtigt werden. Ein Aspekt ist die Sichtbarkeit der Umgebung bei der Wegplanung, auch Visibility Index genannt. Im Rahmen dieser Arbeit soll dieser Visibility Index in einem Costmap Layer für die Navigation mittels NAV2 implementiert und mit einem realen autonomen Rollstuhl getestet werden.

Ziele und Arbeitsschritte

• Einarbeitung in ROS
• Einarbeitung in das Themenfeld der Personennavigation
• Implementierung eines Visibility Layers für NAV2
• Durchführung von Experimenten

Benefits

• Hands-on experience in der Entwicklung im Bereich Medizintechnik und Robotik
• Austausch mit anderen Studierenden am FAPS
• Einblicke in weitere Forschungsbereiche
• Anwendungsbezogene Arbeit für den Berufseinstieg
• Flexible Arbeitsweise

Hinweise zur Bewerbung

• Grundlegende Programmierkenntnisse sollten vorhanden sein
• Vorkenntnisse in ROS von Vorteil, aber nicht zwingend notwendig
• Beginn ist jederzeit möglich
• Bewerbungen bitte per E-Mail mit aktueller Notenübersicht und Lebenslauf
• Weitere Informationen auf Anfrage per Mail oder gerne im persönlichen Gespräch

Motivation

Technologien der mobilen Robotik ermöglichen neue Assistenzsysteme zur Unterstützung der Mobilität von betroffenen Personen. Bei der Personennavigation steht der Komfort für die Person im Vordergrund. Dazu müssen Komfortfaktoren sowohl für den Passagier als auch für umstehende Personen berücksichtigt werden.

Im Rahmen dieser Arbeit soll ein prototypischer Versuchsaufbau mit IMU und/oder EKG am Rollstuhl realisiert werden, um den Zusammenhang zwischen Beschleunigung sowie Vitaldaten und dem Passagierkomfort experimentell zu untersuchen. Dazu sollen im Rahmen dieser Arbeit reale Nutzerstudien mit einem autonomen Rollstuhl in unserem Labor durchgeführt werden.

Ziele und Arbeitsschritte

• Einarbeitung in ROS
• Einarbeitung in das Themenfeld der Personennavigation
• Implementierung des Versuch Aufbaus
• Durchführen von Probandenstudien

Benefits

• Hands-on experience in der Entwicklung im Bereich Medizintechnik und Robotik
• Austausch mit anderen Studierenden am FAPS
• Einblicke in weitere Forschungsbereiche
• Anwendungsbezogene Arbeit für den Berufseinstieg
• Flexible Arbeitsweise

Hinweise zur Bewerbung

• Grundlegende Programmierkenntnisse sollten vorhanden sein
• Beginn ist jederzeit möglich
• Bewerbungen bitte per E-Mail mit aktueller Notenübersicht und Lebenslauf
• Weitere Informationen auf Anfrage per Mail oder gerne im persönlichen Gespräch

Motivation

Technologien der mobilen Robotik ermöglichen neue Assistenzsysteme zur Unterstützung der Mobilität von betroffenen Personen. Bei der Personennavigation steht der Komfort für die Person im Vordergrund. Dazu müssen Komfortfaktoren sowohl für den Passagier als auch für umstehende Personen berücksichtigt werden.

Im Rahmen dieser Arbeit soll ein prototypischer Versuchsaufbau mit IMU und/oder EKG am Rollstuhl realisiert werden, um den Zusammenhang zwischen Beschleunigung sowie Vitaldaten und dem Passagierkomfort experimentell zu untersuchen. Dazu sollen im Rahmen dieser Arbeit reale Nutzerstudien mit einem autonomen Rollstuhl in unserem Labor durchgeführt werden.

Ziele und Arbeitsschritte

• Einarbeitung in ROS
• Einarbeitung in das Themenfeld der Personennavigation
• Implementierung des Versuch Aufbaus
• Durchführen von Probandenstudien

Benefits

• Hands-on experience in der Entwicklung im Bereich Medizintechnik und Robotik
• Austausch mit anderen Studierenden am FAPS
• Einblicke in weitere Forschungsbereiche
• Anwendungsbezogene Arbeit für den Berufseinstieg
• Flexible Arbeitsweise

Hinweise zur Bewerbung

• Grundlegende Programmierkenntnisse sollten vorhanden sein
• Beginn ist jederzeit möglich
• Bewerbungen bitte per E-Mail mit aktueller Notenübersicht und Lebenslauf
• Weitere Informationen auf Anfrage per Mail oder gerne im persönlichen Gespräch

Im Zuge der Mobilitätswende und des steigenden Bedarfs an elektrifizierten Antriebssystemen gewinnen Batterien als zentrale Komponenten zunehmend an strategischer Bedeutung. Insbesondere im Bereich der leichten und schweren Nutzfahrzeuge entstehen neue Herausforderungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette – von der Rohstoffbeschaffung über Produktion und Nutzung bis hin zur Rückführung und Wiederverwertung. Der Recyclingprozess von Traktionsbatterien spielt dabei eine entscheidende Rolle für Nachhaltigkeit, Ressourceneffizienz und Versorgungssicherheit.

Die Supply Chain des Batterie-Recyclings ist hochkomplex: unterschiedliche Zellchemien, unklare Rücklaufmengen, logistischer Aufwand, technologische Unsicherheiten sowie regulatorische Vorgaben beeinflussen die Rückführung und Wiederverwertung erheblich. Traditionelle Analysewerkzeuge stoßen hier an ihre Grenzen. Die Methode der System Dynamics bietet hingegen die Möglichkeit, dynamische Zusammenhänge, Rückkopplungen und zeitverzögerte Effekte transparent zu modellieren und zu simulieren.

Ziele der studentischen Arbeit

• Vertiefung der Kenntnisse in der Systemtheorie, insbesondere im Bereich System Dynamics

• Durchführung einer fundierten Literaturrecherche zu Batterieproduktion, Rückführung und Recycling im Mobilitätssektor, insbesondere bei Nutzfahrzeugen

• Analyse der technischen, logistischen und organisatorischen Prozesse entlang der Batterie-Supply-Chain

• Identifikation und Modellierung relevanter Akteure, Materialflüsse, Einflussfaktoren und Wirkzusammenhänge im Batterie-Recyclingprozess

• Aufbau eines dynamischen Simulationsmodells zur Abbildung des Batterie-Recyclings unter Einsatz von System Dynamics

• Ableitung von Erkenntnissen zur Optimierung der Recyclingstrategie für leichte und schwere Nutzfahrzeuge

Voraussetzungen

• Hohes Interesse an nachhaltiger Mobilität, Kreislaufwirtschaft und Batteriesystemen

• Bereitschaft, sich intensiv mit System Dynamics auseinanderzusetzen

• Idealerweise erste praktische Erfahrungen mit Modellierungs- oder Simulationssoftware (z. B. Vensim, AnyLogic, Stella o. Ä.)

• Grundkenntnisse in Programmierung (z. B. Python, Java)

• Sehr gute Deutschkenntnisse (mindestens Niveau C1) und gute Englischkenntnisse

• Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise

• Verpflichtende Ergebnispräsentation und -diskussion im Seminar

Die studentische Arbeit kann ab dem 01.05.2025 oder zu einem späteren, individuell vereinbarten Zeitpunkt begonnen werden und ist innerhalb des in der Prüfungsordnung festgelegten Bearbeitungszeitraums abzuschließen.

Die Arbeit kann als Projekt- oder Masterarbeit verfasst werden.

Bei Interesse senden Sie bitte eine E-Mail mit Lebenslauf und Notenspiegel an
📧 baris.albayrak@faps.fau.de

Ich freue mich auf Ihre Bewerbung!