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Industrielle AutomatisierungstechnikAxel Vick

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Axel Vick

Lupe

Seit Februar 2012 bin ich wissenschaftlicher Mitarbeiter und Doktorand am Fachgebiet Industrielle Automatisierungstechnik. Meine Forschungsschwerpunkte sind Regelungstechnik, Cloud-Computing und Robotik.

Kontakt

+49 (0)30 314 26858

Raum PTZ 435

 

Projekte

pICASSO (10/2013 –)

Lupe

Das Verbundforschungsprojekt „Industrielle Cloudbasierte Steuerungs­plattform für eine Produktion mit Cyber-Physischen Systemen“, kurz pICASSO, wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Zukunftsprojekts Industrie 4.0 gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut. Das Projekt beschäftigt sich mit der Entwicklung einer skalierbaren Plattform zur bedarfsgerechten Verteilung von Rechenleistung und Speicherplatz für die Steuerung von Maschinen und Anlagen. Die bisherige monolithische Steuerungstechnik in unmittelbarer Maschinennähe wird aufgebrochen und als Einzelmodule in einer verteilten IT-Infrastruktur lauffähig gemacht. Alle Steuerungsfunktionen von der Fabrikplanungsebene (ERP, MES) bis zur Feldebene (SPS, CNC/RC) werden in der Cloud virtualisiert. Die bisherigen Ebenen der Steuerungshierarchie verschwinden, es werden gleichberechtigte Module innerhalb der Plattform miteinander vernetzt. Die Zuweisung der IT-Ressourcen erfolgt dann automatisch nach Komplexität und Anforderung der jeweiligen Module.

Besondere Herausforderungen bestehen in der Schaffung von flexiblen Schnittstellen zwischen den Modulen, Gewährleistung von industriellen Anforderungen an Echtzeitfähigkeit, Verfügbarkeit und Sicherheit sowie die Einbindung von Zusatzfunktionen als Mehrwertdienste. Die flexiblen Schnittstellen ermöglichen die flache Vernetzung aller Module und sollen eine Erweiterbarkeit und Austauschbarkeit von Modulen ermöglichen. Innerhalb der Steuerungsarchitektur kann so schnell und einfach auf veränderliche Anforderungen reagiert werde. Anforderungen an Echtzeitfähigkeit und Verfügbarkeit bestehen insbesondere an die virtuellen Steuerungskerne für Maschinen (VNC) und Roboter (VRC) mit ihren Abhängigkeiten von gemessenen Prozessgrößen und resultierenden Regelkreisen.

http://www.projekt-picasso.de

RODIN (02/2012 – 09/2013)

Lupe

Das Projekt RODIN befasste sich mit der humanzentrierten Steinbearbeitung mit Hilfe eines Industrieroboters und daran montierten manuellen Steinbearbeitungswerkzeugen. Diese Werkzeuge wurden im Laufe des Projektes so umgebaut, dass eine programmgesteuerte Fernaktivierung ermöglicht wurde. Die Bearbeitung der Steine erfolgte dann durch ein Roboterprogramm mit vorher festgelegten Bahnen oder durch die kraftgeführte direkte physische Interaktion mit dem Roboter über einen Kraftsensor.

Ziel des Projektes war es, die Arbeit eines erfahrenen Steinbildhauers zu analysieren und durch den Einsatz eines Roboters zu vereinfachen. Der Steinbildhauer sollte dabei als zentraler Teil der Arbeit erhalten bleiben und seine Flexibilität und Kreativität während des Bearbeitungsprozesses jederzeit behalten können.

https://www.youtube.com/watch?v=XOFP04TGtSw

 

 

Veröffentlichungen

https://scholar.google.de/citations?user=ESfDF1kAAAAJ&hl=en

2015

Vick, A.; Vonasek, V.; Penicka, R.; Krüger, J., "Robot control as a service — Towards cloud-based motion planning and control for industrial robots" in Proceedings of 10th International Workshop on Robot Motion and Control (RoMoCo), pp.33-39, 2015

Vick, A.; Horn, C.; Rudorfer, M.; Krüger, J., "Control of robots and machine tools with an extended factory cloud", in Proceedings of IEEE World Conference on Factory Communication Systems (WFCS), ,pp.1-4, 2015

Kosnar, K.; Vick, A.; Preucil, L.; Krüger, J., „Marker-Less Augmented Reality for Human Robot Interaction”, in Modelling and Simulation for Autonomous Systems, pp.185-195, 2015

2014

Vick, A.; Surdilovic, D.; Drager, A.K.; Krüger, J., "The industrial robot as intelligent tool carrier for human-robot interactive artwork" in Proceedings of 23rd IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN), pp.880-885, 2014

Wu, C.F.; Lin, S.K.; Lambrecht, J.; Nguyen, T.D.; Vick, A.; Kleinsorge, M.; Krüger, J., "Integrated object and path demonstration for industrial robots in adaptive handling applications", in Proceedings of IEEE Emerging Technology and Factory Automation (ETFA), pp.1-4, 2014

2013

Vick, A.; Surdilovic, D.; Krüger, J., "Safe physical human-robot interaction with industrial dual-arm robots", in 9th Workshop on Robot Motion and Control (RoMoCo), pp.264-269, 2013

Vick, A.; Krüger, J., “Safe Physical Human-Robot Interaction through Sensorless External Force Estimation for Industrial Robots”, in HCI International 2013 - Posters’ Extended Abstracts, pp.616-620, 2013

2010

Surdilovic, D.; Yakut, Y.; Nguyen, T.-M.; Pham, X.B.; Vick, A.; Martin-Martin, R., "Compliance control with dual-arm humanoid robots: Design, planning and programming," in 10th IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots (Humanoids), pp.275-281, 2010

 

 

Studentische Abschlussarbeiten

Falls ihr eure Bachelor- oder Masterarbeit im Bereich Regelungstechnik oder Robotik schreiben wollt, kommt gern mit euren Ideen und Vorstellungen zu einem Gespräch vorbei.

Laufende Arbeiten

“A Distributed Real-Time Robot Control Service Framework for Human-Robot Interaction Applications" (Masterarbeit)

„Untersuchung von Mensch-Roboter Interaktion mit visuell-haptischer Rückkopplung bei komplexen Bearbeitungs- und Handhabungsoperationen“ (Masterarbeit)

„Threshold Analysis of Health Monitoring Data for Helicopter Drive Train Components” (Masterarbeit)

Abgeschlossene Arbeiten

2015

„Erweiterung der Cloud-basierten Robotersteuerung mit einer Maschinenbox“ (Projektarbeit)

„Untersuchung der Eignung von OPC UA für eine Echtzeit-Robotersteuerung“ (Bachelorarbeit)

„Robotergestützte verteilte Automatisierungslösung für den Rubik's Cube“ (Projektarbeit)

„Untersuchung von Bildübertragungsprotokollen auf Eignung für Cloud-basierte Augmented Reality“ (Bachelorarbeit)

„Untersuchung von Wertschöpfungspotenzialen einer rekonfigurierbaren Fertigungslinie im Vergleich zu konventionellen Montageautomaten“ (Bachelorarbeit)

„Erhöhung der Robustheit von Nachgiebigkeitsregelungen für Industrieroboter durch Analyse und Kompensation von Resonanzschwingungen“ (Bachelorarbeit)

„Regelung eines Inversen Pendels mittels Kraftsensordaten“ (Projektarbeit)

„Netzwerkbasierte Abstandsregelung eines Industrieroboters mit Ultraschallsensoren“ (Studienarbeit)

2014

„Entwicklung eines Instrumentengreifers für Roboterassistenzsysteme in der minimal-invasiven Chirurgie“ (Masterarbeit)

„Gestenbasierte Roboterprogrammierung mit kraftgeregelter Bahnführung“ (Projektarbeit)

„Konstruktion und Ansteuerung eines elektrisch geregelten, stufenlosen Mehrwege-Getriebes“ (Diplomarbeit)

„Erkennung und Unterscheidung von Kontaktsituationen eines Industrieroboters mit verschiedenen Umgebungen anhand von Kraftsensordaten“ (Bachelorarbeit)

„Bestimmung der Eindringkraft bei der Fixierung von aktiven Herzschrittmacher-Elektroden“ (Masterarbeit)

„Auslegung und Konstruktion einer Handhabungseinrichtung für Korbstapel zur Automation einer Dreh-Schleifmaschine“ (Bachelorarbeit)

„Klassifizierung von Kontaktsituationen zwischen Industrieroboter und Umgebung anhand von Kraftsensordaten“ (Masterarbeit)

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