Entwicklung kollaborativer Robotersysteme in der Fertigungstechnik und der Pflege

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