Forschung

Constrained kooperative Bewegungsplanung in modernen Automatisierungstechnik Kontext

Fortschritte in der Robotik treiben zusammen mit dem Fortschritt der Industrie 4.0 starke Veränderungen im Bereich der Automatisierungstechnik. Prozesse mit robotischen Systemen sollen heutzutage flexibler und dynamischer durchgeführt werden. Aufgaben werden von mehreren heterogenen Robotern kooperativ gelöst.

Aufgrund der gewünschten Flexibilität und Anpassungsfähigkeit neuen Anlagen, kommen heutigen Methoden für Roboterprogrammierung an ihre Grenzen. Ein Grund dafür sind die starken und zahlreichen Beschränkungen („Constraints“) robotische Systemen. Kooperative Aufgaben brauchen klare Beschränkungs-Definitionen für die erfolgreiche Ausführung ihrer Aufgabe. Diese Beschränkungen müssen jedoch für neue Anlagen dynamisch definiert werden und können innerhalb der Prozesskette für die gleiche Funktionalität variieren. Dies ist der Fall für die Produktion variantenreichen Produkte oder „one-of“ Produkte. Darauffolgend entsteht ein hoher Anspruch für die Automatisierung von mehreren Prozessen.

Diese Problematik motiviert die Forschung und Entwicklung neuer Architekturen im industriellen Kontext, die die Erstellung, Optimierung und Ausführung kooperativen, hoch beschränkte, mehr Roboter Trajektorien erleichtern. Zeitgleich müssen neue Methoden es erlauben flexibel und intuitiv die Beschränkungen verschiedener Aufgaben definieren und neu definieren zu können, und damit Aufwand und tiefe mathematische Expertise von Operatoren und Integratoren sparen.

Entstehende Technologien, wie Maschinelles Lernen und neusten Entwicklungen in der Algorithmik sind hier von besonderem Interesse.

Lehre:

Betreuung des „Automation Innovation Labs“ im Rahmen der Lehrveranstaltung „Student Innovation Lab“
Informationstechnik und Automatisierungstechnik

Offene Abschlussarbeiten
Titel	Typ
Automatisierte Generierung von Bewegungsplanungs‑Constraints für kooperative Aufgaben	Masterarbeit /Bachelorarbeit
Entwicklung eines informationsbasierten Constraints-Modells für kooperative Robot-Robot automatisierte Bewegungsplanung	Masterarbeit
Vergleichsstudie zwischen intern entwickelten und proprietären Plattformen für digitale Zwillinge und Simulation	Bachelorarbeit

Lebenslauf

01.03.2025 – heute

Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Professur Vernetzte sichere Automatisierungstechnik (VSA) am Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme (IRS)

Bei Prof. Dr-Ing. Mike Barth

10.2021-01.2025

Masterstudium (M.Sc.) Mechatronik und Informationstechnik am KIT

Vertiefung Regelungstechnik und Robotik
Masterarbeit mit ArtiMinds Robotics GmbH zum Thema „Probabilistisches Maschinelles Lernen für Prädiktion und Optimierung Roboterbewegungen“

10.2023-10.2024

Werkstudent in der Forschung und Softwareentwicklung ArtiMinds Robotics GmbH

Mitarbeit mit Neuronalen Netzen, Softwareentwicklung und Optimierungsalgorithmen in der Robotik.

10.2017-03.2021

Bachelorstudium (B.Sc.) Mechatronik und Informationstechnik am KIT