Assistierende, automatisierte Aufgabenplanung robotischer Systeme im Laborkontext

Eine große Herausforderung der Automatisierung des Laborumfelds durch robotische Systeme liegt im dynamischen Wechsel der Laborgeräte und der Varianz der Manipulationsaufgaben. Aktuelle Ansätze der Roboterprogrammierung sind jedoch starr und können der geforderten Flexibilität nicht nachkommen. Weiter fordern auch moderne Teach-In Prozesse und die Programmierung über GUIs geschultes, robotisches Wissen und einen gewissen Implementierungsaufwand.

Hierin besteht großes Potenzial für die Entwicklung von robotischen Assistenzsystemen. Insbesondere für den Einsatz KI-basierter Architekturen, die aufgrund sprachbasierter Interaktion mit dem Nutzer und modernen Konzepten wie dem Model Context Protocol (MCP) in der Lage sind auf Basis hinterlegter, unstrukturierte Informationen die Aktionsplanung und -ausführung von Robotersystemen zu übernehmen. Als Folge wird das Laborpersonal befähigt das robotische System ad hoc sprachbasiert zu programmieren um niederschwellige Aufgaben wie eine Probenaufbereitung für das Personal übernehmen zu können.

Erprobt werden die Architekturen innerhalb des öffentlichen Forschungsprojektes „Roboter-assistierte, modulare, rohrlose Produktion“ (RAMP) und dem damit einhergehenden robotischen System bestehend aus AGV, Roboterarm, Greifer und Kamerasystem.

Interesse an einer Abschlussarbeit?

Forschungsthemen können aus grundsätzlichen Architekturen im Forschungskontext, der Integration von Hardware- und Softwarekomponenten in ROS, der verbalen und bildlichen Kommunikation zwischen Mensch und Roboter oder der Extraktion von Informationen aus standardisierten und unstrukturierten Datenquellen bestehen.

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Lehrveranstaltungen:

• Methoden der Automatisierungstechnik, Regelungstechnik und Robotik (MARO)

01.03.2025 - heute
Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Professur Vernetzte sichere Automatisierungstechnik (VSA) am Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme (IRS)
bei Prof. Dr.-Ing. Mike Barth am Karlsruher Institut für Technologie

2022 - 2025
Masterstudium (M.Sc.) der Elektro- und Informationstechnik am KIT

• Vertiefung Regelungstechnik
• Masterarbeit am IRS zum Thema „Design, Simulation and Construction of a Modular Soft Robot"

2017 - 2021
Bachelorstudium (B.Sc.) der Elektro- und Informationstechnik am KIT

• Bachelorarbeit am IRS zum Thema „Development of a Human Model in the 3D Robot Simulator Gazebo"