Lehrprojekte

OR greifbar machen: Visualisierung einer Steuerung auf einem Automobil-Terminal

 
Projektinhalt:
  • Auf einem Automobil-Terminal werden Fahrzeuge zwischen verschiedenen Verkehrsträgern (Schiffe, Bahn und LKWs) umgeladen, wobei eine Auftragssteuerung zum Einsatz kommt, die basierend auf dem aktuellen Zustand (Position der Fahrer*innen, Shuttle, Auftragslage) den Fahrer*innen und Shuttle die nächsten Aufträge zuweist. Die Auftragssteuerung basiert auf einem Optimierungsproblem, was zeitabhängig in festen Intervallen gelöst wird (liegt bereits vor/ist fertig implementiert). Die Lösung ist für Menschen ohne Kenntnisse in mathematischer Optimierung nicht immer greifbar und soll daher graphisch zugänglich aufbereitet werden. Um die Lösungsberechnung plausibel und nachvollziehbar zu gestalten, soll ein Visualisierungstool entwickelt werden, welches die Lösung der Auftragszuweisung graphisch auf einem Terminalmodell abbildet.
 
Zielsetzung:
  • In diesem Lehrprojekt soll eine Visualisierung entwickelt werden, die basierend auf einem Optimierungsproblem die erhaltende Lösung und Entwicklung der Auftragslage graphisch aufbereitet. Hierbei soll die Zuweisung von Aufträgen an Fahrer*innen möglichst mit einer Terminal-Draufsicht in einer 2D-Ansicht oder optional auch in einer 3D-Ansicht realisiert werden. Außerdem sollen die numerischen Ergebnisse in dieser Ansicht mit untergebracht werden und weitere Kennzahlen ergänzend in Diagrammen dargestellt werden.
 
Laufzeit: SoSe 2021 - WiSe 2021/2022
Zielgruppe: Masterstudiengang Produktionstechnik
Projektauftakt: April 2021
 
Anmeldung bei einer Ansprechperson bis zum 15.04.2021
 
Ansprechpartner:
Marit Hoffmeyer
E-Mail: hhz@biba.uni-bremen.de
Tobias Sprodowski
E-Mail: spr@biba.uni-bremen.de
 

Entwicklung eines Projektor-Netzwerkes zur Darstellung interaktiver Steuerungselemente auf einem 3D-Objekt

 
Projektinhalt:
  • Im Rahmen des Projektes wird ein System für Projektionsmapping entwickelt, welches selbsterstellte Texturen verzerrungsfrei auf ein bekanntes 3D-Objekt projizieren soll. Bei der Inbetriebnahme soll sich das System mittels Prüfobjekt selbstständig kalibrieren. Die Lage des Objektes wird anschließend manuell in die projizierte Lage verschoben, sodass Projektion und reales Objekt Deckungsgleich sind.
 
Laufzeit: SoSe 2021 - WiSe 2021/2022
Zielgruppe: Masterstudiengänge Automatisierungstechnik und Robotik, Produktionstechnik, Mechatronik
Projektauftakt: nach Absprache
 
Anmeldung bei ser@biba.uni-bremen.de bis zum 30.04.2021
 
Ansprechpartner:
M. Sc. Dirk Schweers
E-Mail: ser@biba.uni-bremen.de
 

Entwicklung eines Demonstrator für die Schlacke-Abschöpfung mittels Industrierobotern in einer Simulationsumgebung

 
Projektinhalt:
  • In der Metallindustrie kommt es in einzelnen Prozessschritten immer wieder zu Schlackebildung. Um eine hohe Reinheit der Metalle zu erhalten, ist es erforderlich die Schlacke von der Badoberfläche abzuziehen. Hierbei entscheidet die Erfahrung des Mitarbeiters maßgeblich über die erreichbare Qualität, da die Steuerungsstrategie des Werkzeuges maßgeblich für die Dauer des Prozesses, die Reinheit des Metalls sowie den Metallverlust verantwortlich ist. Aus diesem Grund ist dieser Prozess noch immer Teilautomatisiert, obwohl eine vollständige Automatisierung zum Schutz der Mitarbeiter sinnvoll wäre.
  • Ziel ist die Entwicklung einer Simulation, in der der Prozess nachempfunden wird, um unterschiedliche Steuerungsstrategien mittels Reinforcement Learning (RL) zu erlernen und zu testen.
 
Laufzeit: SoSe 2021 - WiSe 2021/2022
Zielgruppe: Masterstudiengänge Automatisierungstechnik und Robotik, Produktionstechnik, Mechatronik
Projektauftakt: nach Absprache
 
Anmeldung bei ser@biba.uni-bremen.de bis zum 30.04.2021
 
Ansprechpartner:
M. Sc. Dirk Schweers
E-Mail: ser@biba.uni-bremen.de
 

Entwicklung einer Ladestation für FTF

 
Projektinhalt:
  • Ziel ist die Entwicklung einer Ladestation für ein fahrerloses Transportfahrzeug. Der Ladevorgang über magnetische Kontakte erfordert eine genaue Positionierung der Fahrzeuge, für die ein Steuerungskonzept umgesetzt werden soll. Für die Entwicklung des Systems sind Komponenten auszuwählen und in einer Gesamtkonstruktion zusammenzufassen. Die Elektrik der Ladestation ist zu planen und die Positionierung des Fahrzeugs in einer Simulationsumgebung zu testen.
 
Laufzeit: SoSe 2021 - WiSe 2021/2022
Zielgruppe: Masterstudiengänge Automatisierungstechnik und Robotik, Produktionstechnik, Mechatronik
Projektauftakt: 03.05.2021
 
Anmeldung bei hpp@biba.uni-bremen.de bis zum 23.04.2021
 
Ansprechpartner:
M. Sc. Nils Hendrik Hoppe
E-Mail: hpp@biba.uni-bremen.de
 

Entwicklung einer Fahrzeugsteuerung für individuell konfigurierte FTF und MAR-Antriebe mittels Reinforcement Learning

 
Projektinhalt:
  • Ziel ist die Entwicklung einer Steuerung für FTF/MAR mit individuell angeordneten flächenbeweglichen oder nicht holonomen Antriebskomponenten. Hierfür soll ein Tool entwickelt werden, mit dem eine Konfiguration erzeugt werden kann. Für diese soll anschließend mittels Reinforcement Learning in einer Simulationsumgebung wie Gazebo oder Unitiy ein Steuerungsmodell erzeugt und evaluiert werden.
 
Laufzeit: SoSe 2021 - WiSe 2021/2022
Zielgruppe: Masterstudiengänge Automatisierungstechnik und Robotik, Produktionstechnik, Mechatronik
Projektauftakt: 03.05.2021
 
Anmeldung bei einer Ansprechperson bis zum 23.04.2021
 
Ansprechpartner:
M. Sc. Nils Hendrik Hoppe
E-Mail: hpp@biba.uni-bremen.de
M. Sc. Dirk Schweers
E-Mail: ser@biba.uni-bremen.de
 

Dynamische Projektion mit Anpassung an Fahrbewegung eines FTF

 
Projektinhalt:
  • In den vergangenen Jahren wurden immer mehr fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF) eingesetzt. Dieser Trend ist auch für die Zukunft zu erwarten. Damit FTF besser mit Menschen zusammen in einem Arbeitsbereich arbeiten können, soll eine Ausgabeschnittstelle vom FTF zum Menschen entwickelt werden. Mittels Projektion können so Informationen aus dem System für den Menschen zugängig gemacht werden. In dem Projekt soll eine Methode entwickelt werden, mit der die geplante Route, erkannte Hindernisse und daraus entstehende Konflikte vor dem FTF auf den Boden projiziert werden. Dafür muss ein dynamisches Bild erzeugt werden, welches die schräge Projektion und Bewegung des FTF ausgleicht.
 
Laufzeit: SoSe 2021 - WiSe 2021/2022
Zielgruppe: Masterstudiengänge Automatisierungstechnik und Robotik, Eingebettete Systeme und Systemsoftware, Mechatronik
Projektauftakt: 26.04.2021
 
Anmeldung bei rof@biba.uni-bremen.de bis 19.04.2021
 
Ansprechpartner:
Lennart Rolfs
E-Mail: rof@biba.uni-bremen.de
 

Entwicklung einer Deep Learning-basierten Sprachsteuerung für Roboter

 
Projektinhalt:
  • Sprachsteuerungen werden immer populärer. Die meisten aktuellen Systeme basieren derzeit auf Clouddiensten. Freie Datensätze sowie Algorithmen ermöglichen die Erstellung eigener, offline funktionierender, Systeme. In diesem Lehrprojekt soll eine (deutschsprachige) Sprachsteuerung für einen in ROS Melodic / Gazebo simulierten UR5 Roboter sowie ein simuliertes FTF entwickelt werden. Der Fokus liegt dabei auf der Spracherkennung und -steuerung. Die Steuerung kann später auf reale Roboter übertragen werden.
 
Laufzeit: SoSe 2021 - WiSe 2021/2022
Zielgruppe: Bachelorstudiengänge Automatisierungstechnik und Robotik, Eingebettete Systeme und Systemsoftware
 
Anmeldung bei einer Ansprechperson bis zum 30.04.2021
 
Ansprechpartner:
M. Sc. Axel Börold
E-mail: bor@biba.uni-bremen.de
 
M. Sc. Christoph Petzoldt
E-mail: ptz@biba.uni-bremen.de
 

Entwicklung eines Objektbeschreibungs-Chatbots

 
Projektinhalt:
  • In der Logistik werden Objekte gehandhabt, die durch eine Vielzahl von Codes oder durch Klarschriften (Labels) beschriftet und identifizierbar sind. Um die weitere Automatisierung zu ermöglichen, ist eine automatische Erkennung und semantische Beschreibung erstrebenswert.
  • In dem Lehrprojekt soll ein Bildverarbeitungssystem entwickelt werden, dass zu der grundlegenden Klassifikation von Objekten Zahlen, Texte und Codes aufspürt, diese entziffert und in einer internen Repräsentation ablegt. Neben diesen Inhalten sollen jeweils Merkmale wie relative Position, Farbe, Schriftgewicht, Erkennungsgrad usw. erfasst werden.
  • Ein ebenfalls im Lehrprojekt zu entwickelndes Chatbot-System erstellt auf Basis der internen Repräsentation eine Beschreibung, kommuniziert diese nach außen und beantwortet zudem einfache Fragen über die erkannten Merkmale.
 
Laufzeit: SoSe 2021 - WiSe 2021/2022
Zielgruppe: Bachelorstudiengänge Automatisierungstechnik und Robotik, Eingebettete Systeme und Systemsoftware
 
Anmeldung bei einer Ansprechperson bis zum 30.04.2021
 
Ansprechpartner:
M. Sc. Axel Börold
E-mail: bor@biba.uni-bremen.de
 
M. Sc. Christoph Petzoldt
E-mail: ptz@biba.uni-bremen.de
 

Dynamische Projektion mit Anpassung an Fahrbewegung eines FTF (BA SysEng)

 
Projektinhalt:
  • In den vergangenen Jahren wurden immer mehr fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF) eingesetzt. Dieser Trend ist auch für die Zukunft zu erwarten. Damit FTF besser mit Menschen zusammen in einem Arbeitsbereich arbeiten können, soll eine Ausgabeschnittstelle vom FTF zum Menschen entwickelt werden. Mittels Projektion können so Informationen aus dem System für den Menschen zugängig gemacht werden. In dem Projekt soll eine Methode entwickelt werden, mit der die geplante Route, erkannte Hindernisse und daraus entstehende Konflikte vor dem FTF auf den Boden projiziert werden. Dafür muss ein dynamisches Bild erzeugt werden, welches die schräge Projektion und Bewegung des FTF ausgleicht.
 
Laufzeit:SoSe 2021 - WiSe 2021/2022
Zielgruppe: Bachelorstudiengänge Automatisierungstechnik und Robotik, Raumfahrtsystemtechnik, Eingebettete Systeme und Systemsoftware
Projektauftakt: 26.04.2021
 
Anmeldung bei rof@biba.uni-bremen.de bis 19.04.2021
 
Ansprechpartner:
Lennart Rolfs
E-mail: rof@biba.uni-bremen.de
 

Entwicklung eines Demonstrators für die Überprüfung von Steuerungsstrategien beim Abziehen von Partikeln auf einer Flüssigkeit mittels eines Cobots (BA SysEng)

 
Projektinhalt:
  • In der Metallindustrie kommt es in einzelnen Prozessschritten immer wieder zu Schlackebildung. Um eine hohe Reinheit der Metalle zu erhalten, ist es erforderlich die Schlacke von der Badoberfläche abzuziehen. Hierbei entscheidet die Erfahrung des Mitarbeiters maßgeblich über die erreichbare Qualität, da die Steuerungsstrategie des Werkzeuges maßgeblich für die Dauer des Prozesses, die Reinheit des Metalls sowie den Metallverlust verantwortlich ist. Aus diesem Grund ist dieser Prozess noch immer Teilautomatisiert, obwohl eine vollständige Automatisierung zum Schutz der Mitarbeiter sinnvoll wäre. Aufgrund der für den Menschen gefährlichen Arbeitsumgebung soll ein Demonstrator entwickelt werden, der dem Prozess nachempfunden ist. Anschließend soll eine Referenz-Steuerungsstrategie implementiert werden.
Aufgaben:
  • Auswahl geeigneter Substitutionen für Metall und Schlacke
  • Programmierung der Messtechnik und des Roboters
  • Aufbau und Test einer Referenz-Steuerungsstrategie
 
Laufzeit:WiSe 2020/2021 - SoSe 2021
Dauer: 2 Semester
Zielgruppe: Bachelorstudiengänge Systems Engineering und Produktionstechnik
 
Anmeldung bei ser@biba.uni-bremen.de bis zum 28.10.2020
 
Ansprechpartner:
Dirk Schweers
E-mail: ser@biba.uni-bremen.de
 

Entwicklung eines Demonstrators zum Lernen und Prüfung von Steuerungsstrategien für das Abziehen von Partikeln auf einer Flüssigkeit mittels eines Cobots (MA SysEng)

 
Projektinhalt:
  • In der Metallindustrie kommt es in einzelnen Prozessschritten immer wieder zu Schlackebildung. Um eine hohe Reinheit der Metalle zu erhalten, ist es erforderlich die Schlacke von der Badoberfläche abzuziehen. Hierbei entscheidet die Erfahrung des Mitarbeiters maßgeblich über die erreichbare Qualität, da die Steuerungsstrategie des Werkzeuges maßgeblich für die Dauer des Prozesses, die Reinheit des Metalls sowie den Metallverlust verantwortlich ist. Aus diesem Grund ist dieser Prozess noch immer Teilautomatisiert, obwohl eine vollständige Automatisierung zum Schutz der Mitarbeiter sinnvoll wäre. Aufgrund der für den Menschen gefährlichen Arbeitsumgebung soll ein Demonstrator entwickelt werden, der dem Prozess nachempfunden ist, um unterschiedliche Steuerungsstrategien mittels Reinforcement Learning (RL) zu erlernen und zu testen.
Aufgaben:
  • Auswahl geeigneter Substitutionen für Metall und Schlacke
  • Programmierung der Messtechnik und des Roboters
  • Aufbau und Test einer Referenz-Steuerungsstrategie
  • Vergleich mit einer durch RL gelernten Steuerungsstrategie
 
Laufzeit:WiSe 2020/2021 - SoSe 2021
Dauer: 2 Semester
Zielgruppe: Masterstudiengänge Systems Engineering und Produktionstechnik
 
Anmeldung bei ser@biba.uni-bremen.de bis zum 15.11.2020
 
Ansprechpartner:
Dirk Schweers
E-mail: ser@biba.uni-bremen.de
 

Entwicklung eines Projektor-Netzwerkes zur selbst adaptierbaren Darstellung interaktiver Steuerungselemente auf einem 3D-Objekt

 
Projektinhalt:
  • Im Rahmen des Projektes wird ein System für Projektionsmapping entwickelt, welches selbsterstellte Texturen verzerrungsfrei auf ein bekanntes 3D-Objekt projizieren soll. Bei der Inbetriebnahme soll sich das System mittels Prüfobjekt selbstständig kalibrieren. Anschließend soll die Berechnung der Oberflächentexturen automatisch über den Abgleich der Lage des Objektes und der Lage des digitalen Abbildes erfolgen. Im Rahmen des Projektes findet anhand einer Anforderungsspezifikation die Auswahl der Hardware statt. Das digitale Abbild kann im Rahmen des Projektes selber konstruiert werden und in einem 3D-Drucker erstellt werden.
 
Laufzeit:WiSe 2020/2021 - SoSe 2021
Dauer: 2 Semester
Zielgruppe: Masterstudiengang Systems Engineering
 
Anmeldung bei ser@biba.uni-bremen.de bis zum 15.11.2020
 
Ansprechpartner:
Dirk Schweers
E-mail: ser@biba.uni-bremen.de
 

Entwicklung eines Projektor-Netzwerkes zur Darstellung interaktiver Steuerungselemente auf einem 3D-Objekt

 
Projektinhalt:
  • Im Rahmen des Projektes wird ein System für Projektionsmapping entwickelt, welches selbsterstellte Texturen verzerrungsfrei auf ein bekanntes 3D-Objekt projizieren soll. Bei der Inbetriebnahme soll sich das System mittels Prüfobjekt selbstständig kalibrieren. Die Lage des Objektes wird anschließend manuell in die projizierte Lage verschoben, sodass Projektion und reales Objekt Deckungsgleich sind. Im Rahmen des Projektes findet anhand einer Anforderungsspezifikation die Auswahl der Hardware statt. Das digitale Abbild kann im Rahmen des Projektes selber konstruiert werden und in einem 3D-Drucker erstellt werden.
 
Laufzeit:WiSe 2020/2021 - SoSe 2021
Dauer: 2 Semester
Zielgruppe: Bachelorstudiengang Systems Engineering
Projektauftakt: 04.11.2020
 
Anmeldung bei ser@biba.uni-bremen.de bis zum 15.11.2020
 
Ansprechpartner:
Dirk Schweers
E-mail: ser@biba.uni-bremen.de
 

Maschinelles Lernen zur Detektion von Rissen bei Windenergieanlagen

 
Projektinhalt:
  • Recherche aktueller Literatur zur Erkennung von Rissen in Bauteilen mit Neuronalen Netzwerken.
  • Recherche der aktuellen Vorgehensweise zur Erkennung von Rissen in Bauteilen bei Windenergieanlagen.
  • Erstellung und Training eines Neuronalen-Netzwerks, welches die Risserkennung automatisiert.
  • Anwendung des Neuronalen Netzwerkes an konkreten Bilddaten zu Rissen bei Windenergieanlagen.
 
Laufzeit:WiSe 2020 - SoSe 2021
Dauer: 2 Semester
Zielgruppe: Masterstudiengang Systems Engineering
Projektauftakt: 04.11.2020
 
Anmeldung bei zei@biba.uni-bremen.de bis zum 30.10.2020
 
Ansprechpartner:
Waldemar Zeitler
E-mail: zei@biba.uni-bremen.de
 
Hendrik Stern
E-mail: ste@biba.uni-bremen.de
 
Moritz Quandt
E-mail: qua@biba.uni-bremen.de
 

Analyse von Datensätzen mittels Künstlicher Intelligenz und Machine Learning (MA SysEng)

 
Projektinhalt:
  • Auf einem Automobil-Terminal werden Fahrzeuge zwischen verschiedenen Verkehrsträgern (Schiffe, Bahn und LKWs) umgeladen, wofür sogenannte Auftragspools erstellt werden, die in festen Schichten von Fahrer*innen abgearbeitet werden. Diese Auftragspools sollen möglichst so zusammengestellt werden, dass eine schnelle und effiziente Abarbeitung gewährleistet ist. Dazu gibt es einerseits statische Merkmale wie z.B. die räumliche Verteilung der Fahrzeuge, die Auftragslänge, andererseits auch dynamische Merkmale wie z.B. die Laufzeit der Fahrer*innen. Diese Kennzahlen sind wichtig, um eine Vorhersage über die Entwicklung einer Schicht treffen zu können.
Zielsetzung:
  • In diesem Lehrprojekt sollen einerseits diese statischen wie auch dynamischen Merkmale als Metriken identifiziert und erarbeitet werden, um dann daraus die Kennzahlen für beispielhafte Schichten ableiten zu können. Dazu soll ein Tool entwickelt werden, welches die Schichtdaten automatisch aus Textdateien einliest und die Kennzahlen berechnet bzw. graphisch visualisiert.
 
Laufzeit:WiSe 2020/2021 - SoSe 2021
Dauer: 2 Semester
Zielgruppe: Masterstudiengänge Systems Engineering, Wirtschaftsingenieurwesen PT und Produktionstechnik
Projektauftakt: November 2020, BIBA
 
Anmeldung bei hhz@biba.uni-bremen.de oder spr@biba.uni-bremen.de bis zum 30.11.2020
 
Ansprechpartner:
Marit Hoffmeyer
E-mail: hhz@biba.uni-bremen.de
 
Tobias Sprodowski
E-mail: spr@biba.uni-bremen.de
 

OR greifbar machen: Visualisierung einer Steuerung auf einem Automobil-Terminal (MA SysEng)

 
Projektinhalt:
  • Auf einem Automobil-Terminal werden Fahrzeuge zwischen verschiedenen Verkehrsträgern (Schiffe, Bahn und LKWs) umgeladen, wobei eine Auftragssteuerung zum Einsatz kommt, die basierend auf dem aktuellen Zustand (Position der Fahrer*innen, Shuttle, Auftragslage) den Fahrer*innen und Shuttle die nächsten Aufträge zuweist. Die Auftragssteuerung basiert auf einem Optimierungsproblem, was zeitabhängig in festen Intervallen gelöst wird (liegt bereits vor/ist fertig implementiert). Die Lösung ist für Menschen ohne Kenntnisse in mathematischer Optimierung nicht immer greifbar und soll daher graphisch zugänglich aufbereitet werden. Um die Lösungsberechnung plausibel und nachvollziehbar zu gestalten, soll ein Visualisierungstool entwickelt werden, welches die Lösung der Auftragszuweisung graphisch auf einem Terminalmodell abbildet.
Zielsetzung:
  • In diesem Lehrprojekt soll eine Visualisierung entwickelt werden, die basierend auf einem Optimierungsproblem die erhaltende Lösung und Entwicklung der Auftragslage graphisch aufbereitet. Hierbei soll die Zuweisung von Aufträgen an Fahrer*innen möglichst mit einer Terminal-Draufsicht in einer 2D-Ansicht oder optional auch in einer 3D-Ansicht realisiert werden. Außerdem sollen die numerischen Ergebnisse in dieser Ansicht mit untergebracht werden und weitere Kennzahlen ergänzend in Diagrammen dargestellt werden.
 
Laufzeit: WiSe 2020/2021 - SoSe 2021
Dauer: 2 Semester
Zielgruppe: Masterstudiengänge Systems Engineering, Wirtschaftsingenieurwesen PT und Produktionstechnik
Projektauftakt: November 2020, BIBA
 
Anmeldung bei hhz@biba.uni-bremen.de oder spr@biba.uni-bremen.de bis zum 30.11.2020
 
Ansprechpartner:
Marit Hoffmeyer
E-mail: hhz@biba.uni-bremen.de
 
Tobias Sprodowski
E-mail: spr@biba.uni-bremen.de
 

Entwicklung einer selbstlernenden adaptiven Robotersteuerung (MA SysEng)

 
Projektinhalt:
  • Im Gegensatz zu Industrierobotern ist der Haupteinsatzort von Robotern für Mensch-Roboter-Kollaboration in dynamischen Umgebungen. Für diese Umgebungen ist eine statische Bahnplanung nicht mehr sinnvoll, da auf geänderte Umweltbedingungen nicht reagiert werden kann. Daher soll in diesem Projekt ein bestehendes Robotersystem so erweitert werden, dass es auf geänderte Umweltbedingungen selbstständig reagieren kann. Hierfür sollen Bahnplanungsalgorithmen auf Basis von Reinforcement Learning verwendet werden. Die implementierten Algorithmen sollen anschließend in unterschiedlichen Szenarien evaluiert werden, wie z.B. versperrten Arbeitsräume oder dynamischen Anpassung von Zielkoordinaten.
 
Laufzeit: WiSe 2020/2021 - SoSe 2021
Dauer:2 Semester
Zielgruppe: Masterstudiengänge Systems Engineering, Wirtschaftsingenieurwesen PT und Produktionstechnik
 
Anmeldung bei ser@biba.uni-bremen.de bis zum 15.11.2020
 
Ansprechpartner:
Dirk Schweers
E-mail: ser@biba.uni-bremen.de