Teleoperation, Virtual Reality und maschinelles Lernen im Kontext autonomer mobiler Robotersysteme

In den nächsten Jahren finden autonome, mobile Robotersysteme vermehrt Einsatz in modernen Produktionsumgebungen. Im Zuge immer kundenindividuellerer Produkte, bis hin zur Losgröße 1 sowie dem Bestreben nach einem immer höherem Wertschöpfungsanteil in der Produktion, werden hoch-anpassungsfähige Produktionsressourcen benötigt. Wesentliche Herausforderung autonomer Systeme ist die nicht uneingeschränkt erreichbare autonome Aufgabenbewältigung aufgrund technischer Einschränkungen (Sensorrauschen, langsame Umgebungsvorhersagen, usw.) insbesondere bei der Montage und Handhabung komplexer Bauteile. Hier bedarf es einer Mensch-Maschine-Schnittstelle zur Intervention in unerwarteten Situationen wie System-Deadlocks, Fehlern oder Veststecken des Systems. Eine solche Schnittstelle erlaubt zudem die temporäre Fähigkeitenerweiterung im Mensch-Roboter-Team.

Eine Multi-modale Teleoperation basierend auf Virtual Reality (VR) bzw. Augmented Virtuality (AV) bietet hier das Potenzial als Mensch-Maschine-Schnittstelle die beschriebenen Herausforderungen zu lösen.

Die Arbeit im Rahmen dieser Forschung kann je nach Interesse einen der folgenden Aspekte beinhalten:
  • Einarbeitung in bestehende Software zur Roboterfernansteuerung, die 3D-Spieleengine Unity 3D soiwe das Robot Operating System (ROS)
  • Sensordatenfusion, Objekterkennung und 6DoF-Pose Schätzung zur Verbesserung der VR-Immersion und als Grundlage einer intelligenten Teleoperation
  • Augmented Virtuality bei der Teleoperation durch Wissensintegration zur Operatorentlastung
  • Bereitstellung autonomer Roboterfähigkeiten (u.a. autonomes Greifen von Objekten)
  • Untersuchung von Ansätzen aus dem Bereich der KI zur Realisierung eines sich selbst-optimierenden / mitlernenden Systems
  • Steigerung der Interoperabilität durch den Einsatz industriekonformer Kommunikationsprotokolle,
    Anbindung weiterer Industrieroboter wie solcher von KUKA oder YASAKWA
  • Identifikation neuer Technologien im Bereich der Teleoperation durch IEEE-Paperrecherche sowie Evaluation von Ergebnissen in eigenen Musteraufbauten

Weitere Informationen erhalten Sie gerne auf Anfrage.

Der Arbeitsumfang sowie die spezifischen Inhalte der jeweiligen Arbeit werden entsprechend der Art der Arbeit sowie den eigenen Interessen angepasst.

Fehlende Vorkenntnisse können im Rahmen der Einarbeitungsphase erschlossen werden.

Vorkenntnisse und Anforderungen

Interesse an anwendungsnaher Fertigungsautomatisierung und mobiler Robotik bzw. Robotik

Vorkenntnisse in C++, C#, Python oder Java von Vorteil

Vorkenntnisse im Umgang mit Computern/Betriebssystemen/Netzwerktechnik/usw. von Vorteil

Beginn

ab sofort

Kategorien:

Fachbereich:

Biomechatronik

Studiengang:

Energietechnik, Informatik, IPEM, Maschinenbau, Mechatronik, Medizintechnik, Wirtschaftsingenieurwesen

Technologiefeld:

Fertigungsregelung und Intralogistik, Handhabung und Montagetechnik, Medizintechnik, Ressourcen- und Energieeffizienz, Software Engineering

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