Work-Life Robotics

Profile and Objective

Robots have long had the reputation of simply replacing human work. Nowadays, the claim is much more that they should specifically support human work in many application areas. For this purpose, a larger number of sensors are to be used in the robotic system in order to enable the interaction between humans and robots in a safe manner. Current examples in human-robot collaboration are still quite inefficient, as robots are allowed to move at a maximum of 250 mm/s for safety reasons. This is due to the detection of humans and objects, which so far are only detected on contact or at a close distance of a few centimeters.

In this laboratory, research is being conducted into ways of using robot kinematics economically in an industrial environment and of making MRK robots applicable for practical use in addition to conventional kinematics. For this purpose, six robot kinematics (both conventional and collaborative) including a wide variety of gripping systems are available in practical research in addition to simulation tools.

Hardware

  • Instrumentation such as oscilloscopes, multimeters, frequency generators, adjustable power supplies, etc.
  • Electrotechnical accessories such as various components, plug-in boards, cables
  • Tools for electronics production
  • Learning kit Fischertechnik Electronics
  • Learning kit Fischertechnik Robotics TXT Advanced

 

Software

  • Robo Pro for Robotics TXT
  • LT-Spice for simulation
  • Basic electrical quantities (electricity, electric current, electrical voltage, electrical resistance)
  • The electrical circuit - structure and definitions
  • Laws in the electrical circuit
  • Measurement of current and voltage
  • The main components of a DC circuit (ohmic resistor, capacitor, coil, DC sources, transistor)
  • Calculations in the DC circuit
  • Teamwork
  • Main features of project management
  • Basic mechanical understanding
  • Solution-oriented thinking
  • Encouraging creativity
  • Practicing independency
  • Trying out methods for acquiring knowledge
  • Basic time management
  • Dealing with a graphical programming system

Entwicklung einer intuitiven Augensteuerung mithilfe sensorischen Feedbacks zur Bedienung von Assistenzsystemen

Doktorandin: Anke Fischer

Kommunikation, Bewegung und Autonomie sind wichtige Merkmale welche Einflüsse auf die Lebensqualität haben. Durch Unfälle oder Erkrankungen wie Amyotrophe Lateralsklerose (ALS), Multiple Sklerose (MS) und Querschnittslähmungen können diese Eigenschaften durch eine Ganzkörperlähmung stark eingeschnitten werden. Um den Betroffenen weiterhin ein weitgehend selbstständiges Leben zu ermöglichen, wird im Rahmen dieser Promotion ein System entwickelt, welches ermöglicht durch Eyetracking einen Greifarm, sowie einen elektrischen Rollstuhl zu steuern. Aufbauend auf bereits vorhandenen Bauteilen wird das System zusammengefügt und anhand der Anforderungen von Betroffenen optimiert.

Weiterführend soll der Einsatz von sensorischem Feedback untersucht werden. Vibrotaktile sowie visuelle Feedbackmethoden werden heutzutage unter anderem in elektrischen Prothesen sowie in Virtual Reality Applikationen eingesetzt, in denen sie das Gefühl des Greifens von Gegenständen für den Nutzer ermöglichen oder Aufgaben durch visuelle Marker einfacher gestalten. Diese Methoden sollen auf den Einsatz in diesem Projekt untersucht werden, um die Bedienung des umfangreichen Systems zu erleichtern.

 

Methoden für effizientere Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung in der Mensch-Roboter Kollaboration

Doktorand: Urban Himmelsbach

Die Mensch-Roboter Kollaboration (MRK) findet immer mehr Anwendungen im industriellen Bereich. Die Effizienz dieser Anwendungen liegt jedoch deutlich unter der von klassischen Roboteranwendungen. Durch den geschickten Einsatz von modernen Sensoren kann die Effizienz von MRK Anwendungen deutlich gesteigert werden. Dies erreichen wir einerseits durch eine Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung direkt vom Roboterarm sowie andererseits durch eine Unterscheidung zwischen menschlichen und nichtmenschlichen Objekten im Arbeitsbereich des Roboters.

DFG Großgerät: Fünf-Achs-Maschine zum 3D-Druck von elektrisch funktionsfähigen Bauteilen, inklusive Druck von Leiterbahnen und Pick&Place

BMWI-ZIM Kooperationsprojekt (März 2021 - September 2023): Entwicklung eines einfach zu programmierenden "low-cost" Entgratungsroboters mit automatischem Fehlerausgleich für große Trägerbauteile

BMWI-ZIM Kooperationsprojekt (Dezember 2020 - Mai 2023): Entwicklung eines sensitiven Greifbackensystems für Robotergreifsysteme mittels additiver Fertigung

BMWI-ZIM Kooperationsprojekt (Oktober 2020 - März 2023): Entwicklung eines autonomen, fahrerlosen, low-cost-Transportsystems – Entwicklung des kompletten Sensorsystems und der Sensormodultechnik

BMWI-ZIM Kooperationsprojekt (Januar 2020 - April 2022): Entwicklung einer 3D-Druckanlage zur automatisierten Herstellung eines aktiven Front-Panelsystems; Entwicklung der Drucktechnik, der Druckköpfe  sowie des automatisierten Werkzeugwechselsystems und der druckbaren Sensorkomponenten

BMWI-ZIM Kooperationsprojekt (November 2019 - Juni 2022): Sensorik basierte Zustandserfassung, Überwachung und Regelung technisch anspruchsvoller Spritzgussverfahren und hochfachiger Werkzeuge auf der Ebene der Kavität; Erforschung von digitaler, energieautarker Sensorik und Schnittstelle zur Anlage für ein verteiltes, energieautarkes System der aktiven Kavität in hochfachigen Spritzgusswerkzeugen

BMWI-ZIM Kooperationsprojekt (Mai 2018 - November 2020): Entwicklung eines kollaborativen Robotiksystems für die Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung an Industrierobotern; Entwicklung des kollaborativen Gesamtsystems, inkl. der Kamera- und Sensortechnik und des Unterscheidungssystems

BMWI-ZIM Kooperationsprojekt (Dezember 2017 - Dezember 2020): Entwicklung einer Wireless-Technologie für sicherheits-kritische Anwendungen — flexible Optimierbarkeit von Leistungsprofil und Energieeffizienz durch variable Sterntopologie und Echoknoten; Erforschung eines adaptiven Kommunikationsprotokolls und der Algorithmen für Scheduling und Datenaustausch

BMWI-ZIM Kooperationsprojekt (Dezember 2017 - November 2020): Entwicklung eines multifunktionalen, intelligenten und kundenspezifisch aufgebauten Mensch-Roboter-Kollaborations-3-Fingergreifsystems mit Hilfe von Additiv Manufacturing; Entwicklung des mechanischen Robotikgreifkonzepts sowie des Fingergreifsystems, der Fingerglieder, Oberflächen und der Andocktechnik, inkl. Endbindung der 3D-Multimaterialdrucktechnik

BMWI-ZIM Kooperationsprojekt (September 2016 - Juli 2020): Intelligenter Spritzguss -Entwicklung eines miniaturisierten Systems für Identifikation, Prozessdatenspeicherung und Überwachung von Spritzgießwerkzeugen

BMBF (April 2018 - Mai 2020): Intelligentes Elektroniksystem zur Prozesskontrolle in peripheren Maschinenkomponenten; Teilvorhaben: Energieautarke Stromversorgung / Energy Harvesting