2021

Supervised Autonomous Interaction in Unknown Territories (SAINT)

Eines der langfristigen Ziele in der Robotik und Augenmerk dieses Forschungsvorhabens war die Entwicklung eines einfachen, teleoperativ bedienbaren Robotersystems, das es ermöglicht, Manipulationen in unbekannten, unstrukturierten Umgebungen durchzuführen. Die entwickelten Konzepte und Algorithmen wurden im Rahmen der im Logistikbereich wichtigen Bin Picking Anwendung umgesetzt und evaluiert.


2020

Auto-navigierende Robotische Operations-Assistenz (AURORA)

Während der Durchführung chirurgischer Eingriffe müssen regelmäßig Handlungen in der Peripherie des OP-Tisches, d. h. im unsterilen Bereich des OP-Saals durchgeführt werden (Gerätebedienung, Beschaffung von Sterilgut etc.). Aufgrund ihrer unsterilen Natur werden diese Aufgaben nicht vom Chirurgen selbst durchgeführt, sondern fallen in die Zuständigkeit des sog. „Springers“, der sich frei im unsterilen Bereich bewegen kann. Die Funktion des Springers ist essenziell für einen effizienten Operationsablauf, jedoch in der klinischen Praxis oft mit Problemen behaftet, etwa aufgrund von Mehrfachbelastung durch parallele Tätigkeiten, unzureichender Ausbildung, Personalmangel etc.

Ziel des Projekts „AURORA“ ist deshalb die Entwicklung eines kontextsensitiven mechatronischen Assistenzsystems, das sich auto-navigierend im unsterilen Bereich des OP-Saals sowie innerhalb des OP-Trakts zwischen den einzelnen Sälen bewegen kann. Zentrale Aufgabe dieses Assistenzsystems ist die Entlastung der menschlichen Springer sowie die Unterstützung der OP-Teams. Im Rahmen des Projekts soll ein entsprechender Demonstrator entstehen, der bereits erste Anwendungsfälle abdecken kann, wie etwa das Bedienen von Medizingeräten sowie das Anreichen von Sterilgut. Die zentrale wissenschaftliche und technische Herausforderung dabei ist die erfolgreiche Integration des robotischen Springers in die hochdynamische, sicherheitskritische und beengte Umgebung „OP-Saal“, die bislang aus autonom-robotischer Perspektive noch wenig untersucht wurde.


Funktionalisierung und Sensorintegration in CFK-Trägerstrukturen für Exoskelette (sentinel)

Exoskelette haben in den letzten Jahren ihre Tauglichkeit in vielen Anwendungsbereichen gezeigt. Allerdings sind die meisten Systeme nur sehr eingeschränkt adaptiv, und die Unterstützung richtet sich nur grob nach den Bedürfnissen ihrer Träger. Dies liegt an einer nur unzureichenden Menge an verfügbaren Daten zur genauen Bewertung der Belastungssituation des Nutzers und der Träger­struktur. Ziel des Vorhabens sentinel ist ein verbessertes Verständnis der Mensch-Maschine-Interaktion durch die Integration von Sensorik in unterstützende Exoskelette. Durch die Auswertung der Daten wird eine Wissensbasis geschaffen, die eine datengetriebene Adaption der CFK-Struktur und der Regelung des Exoskeletts anhand realer Einsatzbedingungen möglich macht.

Zum einen werden durch die Möglichkeit, Komponenten nach den anliegenden Belastungen auszulegen, die Leichtbaueigenschaften von CFK besser ausgenutzt, was sich in einer ressourcen­schonenderen Nutzung der Hochleistungsfasern niederschlägt. Zum anderen werden durch die nutzerspezifische Einstellung der Betriebsparameter die Systeme an die individuellen Anforderungen der Träger angepasst werden. Hierdurch werden Exoskelette für viele neue Märkte attraktiv. Im Bereich der Medizintechnik können diese Systeme beispielsweise für die Individualtherapie genutzt werden, da die Unterstützung sich dem Heilungsverlauf des Patienten anpasst.


Windgeräusche an Hörgeräten

Das Auftreten von Windgeräuschen ist ein weit verbreitetes Problem bei Hörgeräteträgern. Besonders bei Aktivitäten im Freien, wie Radfahren oder Joggen treten diese Störgeräusche verstärkt auf.


2019

Effiziente Fehlersuche für sichere variantenreiche Maschinen- und Anlagenautomatisierung (EfiMA)

Im Sondermaschinen- und -anlagenbau stellen Arbeiten an den heterogenen und stark unterschiedlichen Maschinen besonders hohe Ansprüche an die Fachkompetenz des eingesetzten Test- und Wartungspersonals. In allen Abschnitten des Lebenszyklus einer Maschine, von der Erstmontage bis hin zu Fehlersuche und Reparaturen, ist das zuständige Personal deshalb bisher auf umfassende eigene Erfahrung und analytische Fähigkeiten angewiesen.


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Forschungsverbünde

In strategisch wichtigen Bereichen werden von der Forschungs­stiftung auch Forschungs­verbünde initiiert und gefördert.

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