Entwicklung kollaborativer Robotersysteme in der Fertigungstechnik und der Pflege

  • Typ: Praktikum
  • Dozent:

    Dr.-Ing Stefan Schwab

Im fortgeschrittenen Bachelorstudium kann entweder ein praxisorientiertes Berufspraktikum oder ein Forschungspraktikum absolviert werden. Hierzu bietet die Abteilung Control in Information Technology (CIT) des FZI Forschungszentrum Informatik Einzel- und Gruppenarbeiten im Bereich der Robotik mit einem Fokus auf die kollaborativen Fähigkeiten an. Die Anwendungsfelder umfassen die robotergetriebene Fertigung und Anwendungsfälle in Medizin und Pflege.

Modellbildung

  • Modellbildungsaufgaben in der Kollaboration zwischen Robotern und Menschen mit Methoden aus der Roboterkinematik und Dynamik
  • Implementierung und Evaluierung von Whitebox- und Blackbox-Ansätzen wahlweise in MATLAB/Simulink, Python oder Gazebo
  • Aufbau einer Simulationsumgebung zur Validierung von Reglern und zum Training von Lernverfahren

Modellprädiktive Regelung

  • Reglerentwurf für belastungsarme und genaue kollaborative Bewegungen mit einer Adaption an Kollaborationspartner
  • Implementierung numerischer Lösungsmethoden mit hoher Recheneffizienz für die echtzeitfähige Umsetzung in ROS2
  • Realer Einsatz des Reglers und Evaluierung der Performanz an einem UR Roboter

Reinforcement Learning (RL)

  • Entwurf eines RL-Agenten basierend auf Methoden mit wertkontinuierlichen Aktionsgrößen
  • Ableitung von Handlungsstrategien in der Simulationsumgebung und Anpassung des Agenten an die reale Umwelt
  • Evaluierung der Performanz im Vergleich zur modellprädiktiven Regelung