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Untersuchung des Einsatzes von Seilen zur Positionieren von Lasten auf Baustellen

Der zunehmende Fachkräftemangel im Bauwesen macht es erforderlich, nach effizienten und kostengünstigen Alternativen zu traditionellen Lastpositionierungstechniken zu suchen. Der Einsatz von Seilen zur Positionierung von Lasten auf Baustellen stellt in diesem Kontext eine vielversprechende Lösung dar. Seile bieten den Vorteil, bei geringem Platzbedarf eingesetzt werden zu können und eignen sich besonders für Baustellen mit eingeschränkten Platzverhältnissen. Zudem unterstützt der Leichtbauansatz im modernen Bauwesen den vermehrten Einsatz von Seiltechniken, da sie flexibler und leichter als schwere Maschinen wie Kräne sind. Ziel dieser studentischen Arbeit ist es, den Einsatz von Seilen zur Lastpositionierung auf Baustellen systematisch zu untersuchen.

Neben einer Analyse der bereits vorhanden Anwendungsfälle für seilbasierte Roboter auf Baustellen und der damit einhergehenden Literaturrecherche, soll ein Konzept für einen seilgetriebenen Roboter erarbeitet und getestet werden.

  • Anforderungsprofil
  • Interesse an Robotik
  •  Bereitschaft kreativ und eigenständig Lösungen zu erarbeiten
  • Motivation und selbstständige Arbeitsweise
  • Kenntnisse im Bereich Konstruktion sind von Vorteil

Hinweise zur Bewerbung:

  • Beginn ist jederzeit möglich.
  • Bewerbungen bitte per E-Mail mit aktueller Notenübersicht und Lebenslauf senden (unvollständige Bewerbungen werden nicht berücksichtigt).
  • BA/PA/MA möglich
  • Der Arbeitsumfang kann entsprechend der Art der Abschlussarbeit angepasst werden.

Detaillierte Informationen zu den möglichen Themengebieten und deren Aufgabenstellungen werden gerne in einem persönlichen Gespräch erläutert.

 

MA: Transforming TurtleBot and Double 3 into Engaging Social Robots

We are offering two thesis projects opportunities aimed at making the TurtleBot and Double 3 robot more social and interactive. This project will involve design, programming, and the development of features that enable these robots to engage effectively with humans in various settings.

Project Overview:

The objective of this thesis project is to transform TurtleBot and Double 3 into social robots capable of understanding and responding to human emotions, enhancing human-robot interaction. You will work on designing the robots’ features and programming their behavior to create a more engaging experience.

Key Responsibilities:

  • Robot Design: Collaborate on the design aspects of the robots, ensuring that they are visually and functionally equipped for social interaction.
  • Programming: Develop algorithms that allow the robots to recognize human emotions, respond to verbal and non-verbal cues, and engage in meaningful conversations.
  • Sensor Integration: Implement and integrate sensors that enable the robots to perceive their environment and interact with users effectively.
  • Documentation and Reporting: Compile your research and findings into a comprehensive thesis report, detailing your methodologies, results, and recommendations for future enhancements.

Who We’re Looking For:

  • Background in robotics, computer science, electrical engineering, or related fields
  • Experience with robot design and programming (Python, ROS, or similar)
  • Familiarity with human-robot interaction principles
  • Strong problem-solving skills and creativity
  • Excellent communication skills and ability to work collaboratively

How to Apply:

If you are passionate about social 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.

Research PA/MA/BA: Advancing Humanoid Robots in Industry

Are you passionate about robotics and eager to contribute to cutting-edge technology? We are offering a unique research thesis opportunity focused on humanoid robots in the industrial sector. This project aims to explore the applications, challenges, and innovations of humanoid robots in various industrial environments, paving the way for enhanced automation and efficiency.

Project Overview:

The objective of this research is to investigate how humanoid robots can be integrated into industrial processes to improve productivity, safety, and human-robot collaboration. You will analyze existing technologies and conduct a comprehensive review of literature to understand the current state of humanoid robots in industry.

Key Responsibilities:

  • Literature Review: Conduct an extensive review of current research on humanoid robots and their applications in industry.
  • Research Reporting: Compile findings into a comprehensive thesis report that outlines your research, conclusions, and recommendations for future studies.
  • Presentation: Present your research to stakeholders and academic audiences, highlighting your findings and their implications for the industry.

Who We’re Looking For:

  • Background in robotics, mechanical engineering, industrial engineering, or related fields
  • Strong analytical and research skills
  • Experience with academic writing and data analysis
  • Excellent communication skills and ability to work independently

How to Apply:

If you are excited about the potential of humanoid robots in the industry and want to contribute to an innovative research project, we invite you to apply exclusively via email, including your CV and complete transcript of records.

MA: Implementation of a Humanoid Facial Mechanism

We are seeking innovative and motivated students to join our project focused on developing a humanoid facial mechanical system. This cutting-edge project will explore the intersection of robotics, engineering, and human interaction, paving the way for advancements in social robotics.

Project Overview:

The goal of this project is to design and implement a realistic humanoid facial mechanism that can express a range of emotions and respond to social cues. By creating a lifelike facial representation, we aim to enhance the interaction between humans and robots, making them more relatable and effective in various applications.

Key Responsibilities:

  • Mechanical Design: Collaborate on the design and construction of the facial mechanism, ensuring it accurately replicates human expressions.
  • Testing and Optimization: Conduct rigorous testing and optimization of the facial mechanism to ensure functionality and reliability.

Who We’re Looking For:

  • Passion for robotics, mechanical engineering, or related fields
  • Experience with CAD software and mechanical design
  • Basic programming skills (Python, C++, or similar)
  • Creativity and problem-solving mindset
  • Team player with strong communication skills

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.

Due to the magnitude of the project, we are only considering talented students who wish to undertake a master’s thesis.

PA/MA/BA: Innovate Infant Care with an Smart Baby Rocker

Traditional baby rockers often fall short, offering a fixed rocking motion that may not meet every baby’s unique needs. This thesis project presents an exciting opportunity to design and develop a biomimetic baby rocker that replicates the comforting sensations experienced by a baby in the mother’s womb, such as walking and breathing. By applying mechanical engineering principles and concepts of biomimicry, you will contribute to creating a soothing and nurturing environment for infants, promoting relaxation and sleep.

Project Tasks (each point is a project):

  • Movement Simulation: Design and implement a mechanical system with 3 Degrees of Freedom (DOF) to replicate the rhythmic motions associated with walking and breathing, providing a realistic and calming experience for babies.
  • Research: Explore social interactions between robots and infants aged 0-6 months to enhance the design and functionality of the rocker.
  • Signal Filtering: Utilize accelerometers to record walking and breathing motions, filtering the signals to obtain clean and accurate data.
  • AI Training: Implement AI techniques using the collected data to generate models and patterns for walking and breathing.
  • Face Detection: Integrate a system to detect a baby’s face when sleepy, sleeping, or fully asleep from various angles, whether the baby is on their side or facing forward.

What We’re Looking For:

  • Familiarity with CAD design, programming, AI, electronics, filters design, sensors, etc.
  • Project management skills
  • Proficiency in English; German is optional

How to Apply:

Applications exclusively via email including CV and complete transcript of records.

BA: Identifikation der Voraussetzungen zur Nutzung sozialer Roboter in Krankenhäusern und Pflegeeinrichtungen

In vielen Bereichen des produzierenden Gewerbes sind Roboter weit verbreitet. Immer häufiger sind Roboter z.B. in Form von fahrerlosen Transportsystem auch außerhalb von Schutzräumen anzutreffen. Ein soziales Interagieren der Roboter kann dazu beitragen Ängste bei den Mitarbeitenden zu verringern als auch einen „Flow-State“ bei den Arbeitsabläufen zu erreichen. Auch in Krankenhäusern und Pflegeeinrichtungen sind Roboter mittlerweile gelegentlich anzutreffen.

Im aktuellen Stand existieren allerdings noch wenige erfolgreiche Integrationen, welche für die Einrichtungen mit erheblichen organisatorischen Aufwand verbunden sind. Daher gilt es strukturiert zu identifizieren, welche Aspekte für eine erfolgreiche Integration zu beachten sind, beziehungsweise welche Voraussetzungen in einem Unternehmen existieren müssen.

In diesem Bereich sind mehrere Arbeiten mit verschiedenen Schwerpunkten zu vergeben. In Allen soll im Rahmen einer strukturierten Literaturanalyse mit anschließender qualitativer Umfrage Gründe für die Nutzung von (sozialen) Robotern identifiziert werden. Schwerpunkte können beispielsweise in den Bereichen organisatorische, monetäre, oder physische und digitale Sicherheit liegen.

Was Sie mitbringen sollten

  • Interesse an der Robotik
  • Willen methodenorientiert zu Arbeiten
  • Bereitschaft kreativ und eigenständig Lösungen zu erarbeiten
  • Motivation und selbstständige Arbeitsweise
  • Aufgrund der Interviews sind sehr gut Deutschkenntnisse unerlässlich

Bei Interesse mailen Sie bitte Ihren Lebenslauf und einen aktuellen Notenauszug an den angegebenen Kontakt.

BA: Identifikation der Voraussetzungen zur Nutzung sozialer Roboter im industriellen Umfeld

In vielen Bereichen des produzierenden Gewerbes sind Roboter weit verbreitet. Immer häufiger sind Roboter z.B. in Form von fahrerlosen Transportsystem auch außerhalb von Schutzräumen anzutreffen. Ein soziales Interagieren der Roboter kann dazu beitragen Ängste bei den Mitarbeitenden zu verringern als auch einen „Flow-State“ bei den Arbeitsabläufen zu erreichen.

Im aktuellen Stand existieren allerdings noch wenige erfolgreiche Integrationen, welche für die Unternehmen mit erheblichen organisatorischen Aufwand verbunden sind. Daher gilt es strukturiert zu identifizieren, welche Aspekte für eine erfolgreiche Integration zu beachten sind, beziehungsweise welche Voraussetzungen in einem Unternehmen existieren müssen.

In diesem Bereich sind mehrere Arbeiten mit verschiedenen Schwerpunkten zu vergeben. In Allen soll im Rahmen einer strukturierten Literaturanalyse mit anschließender qualitativer Umfrage Gründe für die Nutzung von (sozialen) Robotern identifiziert werden. Schwerpunkte können beispielsweise in den Bereichen organisatorische, monetäre, oder physische und digitale Sicherheit liegen.

Was Sie mitbringen sollten

  • Interesse an der Robotik
  • Willen methodenorientiert zu Arbeiten
  • Bereitschaft kreativ und eigenständig Lösungen zu erarbeiten
  • Motivation und selbstständige Arbeitsweise
  • Aufgrund der Interviews sind sehr gut Deutschkenntnisse unerlässlich

Bei Interesse mailen Sie bitte Ihren Lebenslauf und einen aktuellen Notenauszug an den angegebenen Kontakt.

3D Computer Vision Modellierung mit Deep Learning für Robotik

Ausgangssituation

Um die Absolutgenauigkeit von 6-Achs-Industrierobotern zu verbessern, wird ein Computer-Vision-basiertes Regelungssystem entwickelt. Die 6DoF Pose des Bauteils am Endeffektor des Roboters muss sehr genau innerhalb eines großen Messraums bestimmt werden. Damit diese Ziele erreicht werden können, werden mehrere Kameras gleichzeitig verwendet. Mit Image Registration werden die Bilder von verschiedenen Kameras in dasselbe Koordinatensystem transformiert. Die dadurch erzeugten hochgenauen konsistenten Bilddaten können dann von nachfolgenden Algorithmen genutzt werden.

Aufgabenschwerpunkte

  • 3D Computer Vision 
  • Pose Estimation
  • Point-Set Registration
  • Image Reconstruction
  • Photogrammetrie
  • Robotik
  • Simulation
  • Subpixel Algorithmen

Vorkenntnisse

  • Python Kenntnisse wünschenswert
  • Computer Vision Kenntnisse wünschenswert
  • Deep Learning Kenntnisse wünschenswert
  • ROS Kenntnisse von Vorteil
  • C++ Kenntnisse von Vorteil

BA/PA/MA: Konzeption und Implementierung eines generativen KI-Systems für die geometrische und zeitliche Generierung von Trainingsdaten für das autonome Fahren

Ausgangssituation:

Moderne Formen der Arbeitsmaschinen stellen hohe Anforderungen an die eingesetzte Automatisierungstechnik. Durch die hohen Antriebsleistungen und Einsatzgewichte dieser Maschinen wird eine sichere Automatisierung benötigt.  Zusätzlich kann durch langjährige Analyse der Auswirkungen von physikalischen Effekten auf mechatronische Komponenten auf eine Vielzahl an Sensorsystemen zur Erfassung von Umgebungsinformationen zurückgegriffen werden.

Die Auswertung dieser großen Datenmengen wird dabei vermehrt durch künstliche neuronale Netze realisiert. Die zuverlässige und sichere Integration von neuronalen Netzen stellt den aktuellen Stand der Technik allerdings vor große Herausforderungen.

Im Forschungsprojekt POV.OS wird daher eine innovative Automatisierungsplattform entwickelt, die durch eine offene Architektur aus Hardware und Software den Einsatz und die Funktionalisierung mobiler Arbeitsmaschinen ermöglicht. Im Verlaufe des Projekts und dieser Abschlussarbeit soll deshalb eine konkrete Methode konzipiert und implementiert werden, die auf Basis von Generativer Künstlicher Intelligenz bestehende Trainingsdaten augmentiert. Hierfür sollen vor allem Möglichkeiten untersucht werden, wie aufgezeichnete Videosequenzen zeitlich extrapoliert und geometrisch modifiziert werden können.

Aufgabenschwerpunkte:

  • Einarbeitung in den Stand der Technik (Autonomes Fahren, Künstliche Intelligenz, Generative KI)
  • Einarbeitung in die grundlegende Funktionsweise sowie in aktuelle Limitationen von Generativer KI
  • Implementierung ausgewählter künstlicher neuronaler Netze
  • Konzeption und Implementierung einer Methode für die Generierung von geometrisch und zeitlich modifizierten Trainingsdaten
  • Statistische Evaluation der Ergebnisse anhand branchenüblicher Metriken
  • Strukturierte Darstellung der Ergebnisse

Vorkenntnisse:

  • Interesse an autonomen Fahrzeugen und neuronalen Netzen
  • Interesse an Sensorik und Datenauswertung
  • Grundlegende Programmierkenntnisse in Python, C++ und ROS2 von Vorteil
  • Sehr gute Deutsch- und Englisch-Kenntnisse

Der Arbeitsumfang kann entsprechend der Art der Abschlussarbeit angepasst werden.

Bewerbungen ausschließlich per E-Mail mit aussagekräftigen Unterlagen (Lebenslauf, vollständige Notenübersicht)

BA/PA: Literaturbasierte Entwicklung eines Konzeptes zum Einsatz generativer KI für das Training KI-basierter Roboter

Ausgangssituation

Im Forschungsprojekt POV.OS wird eine innovative Automatisierungsplattform entwickelt, die durch eine offene Architektur aus Hardware und Software den Einsatz und die Funktionalisierung mobiler Arbeitsmaschinen ermöglicht.
Bei der Entwicklung solcher modernen autonomen mobilen Systeme (AMS) spielen kamera- und KI-basierte Methoden eine zentrale Rolle. Eine Herausforderung in diesem Kontext stellt die Gewinnung der nötigen großen Datenmengen dar. Ihr kann durch den Einsatz von Simulationen und synthetischer Daten begegnet werden. Dabei können aktuelle Entwicklungen im Bereich generativer KI signifikante Vorteile bieten.

Im Rahmen dieser Arbeit soll eine strukturierte Literaturrecherche durchgeführt werden, die den aktuellen Stand der Technik von generativer KI im Kontext simulierter AMS und synthetischer Daten abdeckt. Darauf aufbauend soll ein Konzept zur Weiterentwicklung einer bestehende Methode zur Generierung großer synthetischer Datenmengen unter dem Einsatz generativer KI erstellt werden. Je nach Art der Arbeit, persönlichem Interesse und Vorkenntnissen kann die Weiterentwicklung auch praktisch umgesetzt werden.

Aufgabenschwerpunkte

  • Einarbeitung in die grundlegende Funktionsweise, sowie in aktuelle Limitationen von generativer KI im Kontext simulierter Betriebsumgebungen für autonome mobile System
  • Einarbeitung in den Stand der Technik
  • Strukturierte Literaturrecherche
    • Vergleich von verschiedenen Search-Strings
    • Forwards-Backwards Search
    • Abstract-basierte Selektion von Publikationen
  • Strukturierte Darstellung der Ergebnisse
  • Erstellung eines Konzeptes zur Weiterentwicklung einer bestehenden Methode zur Generierung großer synthetischer Datenmengen unter dem Einsatz generativer KI für AMS

Vorkenntnisse und Benefits:

  • Interesse an autonomen mobilen Systemen und generativer KI
  • Motivation zur Durchführung einer strukturierten Literaturrecherche
  • Keine Programmierkenntnisse erforderlich
  • Sehr gute  Englisch-Kenntnisse (mindestens B2, besser C1)
  • Einstiegsmöglichkeit in generative KI und Robotiksimulation ohne Vor- und Programmierkentnisse
  • Mitarbeit an Zukunftstrends der Robotik

 

Bewerbungen bitte ausschließlich per Email mit aussagekräftigen Unterlagen (Lebenslauf, vollständige Notenübersicht).