Auf einen Blick
Unter dem Namen RoboTeach soll ein intuitives Verfahren zum Anlernen
und Steuern von Robotersystemen entwickelt werden, für das der Nutzer
keine Programmiervorkenntnisse in der Robotik benötigt. So soll ein
Beitrag zum stetig wachsenden Bereich der Industrierobotik geleistet
werden und die Komplexität des Integrationsprozesses für
Industrierobotik reduziert werden.
RoboTeach ermöglicht die Programmierung eines Roboters im übertragenen
Sinne mit einem WYSIWYG-Editor. Der Benutzer kann den Roboter als
digitalen Zwilling über eine Weboberfläche ferngesteuert visualisieren
und über die Steuerungsfunktionen steuern und bewegen. Anschließend
werden die Befehle über die Cloud an die universelle
Kommunikationsschicht übertragen. Gleichzeitig kann ein anderer Nutzer
denselben Roboter in einem AR- (Microsoft HoloLens 2) oder VR-Headset
(Oculus Quest 2) visualisieren und steuern. Der Digitale Zwilling
visualisiert nicht nur den Roboter, sondern auch seine Umgebung, welche
durch 3D-Kameras in der Nähe des Roboters abgebildet wird. Das hilft
dem Benutzer, die Bewegungen des Roboters zu planen, um Kollisionen mit
der Roboterumgebung zu vermeiden.
Die Bewegungen des Benutzers werden in OPC-UA übersetzt und als
Programmierbefehle an den echten Roboter übertragen. Darüber hinaus
bietet das RoboTeach-System ein Add-on zur Integration in Product
Lifecycle Management (PLM)- Systeme.
Speziell übernimmt das Intitut für künstliche Intelligenz im Projekt
verschiedene Aufgaben im Bereich der Umgebungserkennung. Es soll ein
geeignetes Sensorkonzept für die live AR-Anwendung entwickelt werden.
Dies ermöglicht die Erkennung von Objekten und die Bestimmung der
genaue Lage und Orientierung im Raum um das Objekt in eine VR/AR-
Umgebung zu projizieren (6D-Pose-Estimation).
Projektpartner
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CCS Service GmbH |
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TU Darmstadt |
Fördergeber
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Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand |
Abschlussarbeiten
Bachelor- / Masterarbeit mit Fokus "Robotik, Automatisierung und Mensch-Maschine-Interaktion"
Die Integration von Robotik und Automatisierung in Produktionsprozesse hat in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht. Cyber-physische Systeme (CPS) verbinden physische Komponenten mit digitalen Technologien, um intelligente und dynamische Fertigungsumgebungen zu schaffen. Dabei rückt die sichere und effiziente Kollaboration zwischen Mensch und Roboter in den Fokus. Diese Arbeit soll dazu beitragen, eine innovative Produktionsumgebung zu entwickeln, die den Anforderungen der Industrie 4.0 gerecht wird.
Thema:
Entwicklung und Aufbau einer cyber-physischen Produktionsstraße zur Kollaboration zwischen Mensch und Roboter
Ziel der Arbeit:
Das Ziel der Arbeit ist es, den Prototypen einer cyber-physische Produktionsstraße zu entwerfen, aufzubauen und zu evaluieren. Dies Umfasst die Entwicklung von Hardwarekomponenten (3D-Druck), elektronischen Steuerungen und sowie Programmierung und Dokumentation. Dabei kann auf bereits laufende Prototypen zurückgegriffen werden.
Aufgabenstellung:
-Literaturrecherche
-Konzeption (Definition der Schnittstellen und Kommunikationsprotokolle zwischen den Komponenten, Entwurf einer modularen Produktionsstraße)
-Prototypischer Aufbau (Roboter, Sensoren, Steuerungseinheiten)
-Entwicklung und Implementierung der Steuerungssoftware.
-Evaluation
-Dokumentation
Anforderungen:
Studium in den Bereichen Maschinenbau, Mechatronik, Informatik, Elektrotechnik oder verwandten Studiengängen. Grundkenntnisse in Programmierung (z. B. Python, C++) und Steuerungstechnik sind von Vorteil. Eigenständige und strukturierte Arbeitsweise.
Betreuung:
Die Arbeit wird von einem interdisziplinären Team betreut, das Expertise in Robotik, Automatisierung und Produktionssystemen vereint. Regelmäßige Treffen bieten Unterstützung und Feedback. Die Durchführung erfolgt in Kooperation mit der CSS Service GmbH sowie dem PLCM der TU Darmstadt im Rahmen des Forschungsprojekts RoboTeach.
Rahmenbedingungen:
Die Arbeit kann als Bachelor- oder Masterarbeit durchgeführt werden. Der Umfang wird entsprechend angepasst. Beginn: Flexibel, nach Absprache.
Bei Interesse melden Sie sich bitte bei tobias.niedermaier@rwu.de