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im Fachgebiet Industrielle Automatisierungstechnik

Fachgebiet Industrielle Automatisierungstechnik
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Das IWF bildet zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik das Produktionstechnische Zentrum Berlin, in dem sowohl Grundlagenforschung für produktionstechnische Prozesse als auch industrienahe Anwendungsforschung betrieben werden. Schwerpunkte des Fachgebiets Industrielle Automatisierungstechnik liegen im Bereich der Bildverarbeitung, Mustererkennung und Robotik.

Aktuelle Mitteilungen

BGA II – Berlin Conference on Traffic Sign Recognition

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36 Studierende haben dieses Semester das Modul „Bildgestützte Automatisierung II“ (BGA II) belegt und in der Vorlesung unter anderem Verfahren zur Objekterkennung kennengelernt. Die dazugehörige Übung wendet diese Verfahren auf die Erkennung von Verkehrszeichen praktisch an. Dabei verfolgen wir das Prinzip des „Forschenden Lernens“: Die Studierenden überlegen sich ein eigenes Forschungsvorhaben, von der ersten Idee über die Auswahl der Methoden bis hin zur praktischen Umsetzung und Evaluation. Als Prüfungsleistung wird ein 4-seitiges Paper über genau diese Forschungsarbeit geschrieben, wie es auch für Beiträge zu wissenschaftlichen Konferenzen üblich ist. Nach einem Peer Review fand nun am 01. August dann auch unsere eigene, kleine Konferenz statt: die „Berlin Conference on Traffic Sign Recognition“. Vier der studentischen Forschungsprojekte wurden dabei einem breiten Publikum vorgestellt. Thematisch ging es um unterschiedlichste Methoden und Aspekte der Verkehrszeichenerkennung. Von verschiedenen Architekturen von Convolutional Neural Networks und dem Einfluss der Menge an Trainingsdaten auf die Erkennungsleistungen ging es über spezifische Untersuchungen zur Merkmalsreduktion bis hin zum Tracking von einmal detektierten Schildern. Ein Zeugnis der Kreativität unserer Studierenden!

Die schönsten Beiträge wurde mit „Best Paper Awards“ ausgezeichnet und anschließend gab es einen gemütlichen Ausklang mit Erfrischungsgetränken und Gegrilltem am institutsnahen Spreeufer. Wir bedanken uns bei allen Teilnehmern und Gästen und sind gespannt, welche Forschungsideen das Sommersemester 2020 mit sich bringt, wenn BGA II zum nächsten Mal stattfindet.

AUT Projekt: Tic-Tac-Toe-Automat

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Im vergangenen Semester haben Sophia, Tim, Marius, Kubilay und Eric unser Automatisierungstechnisches Projekt belegt und haben einen Demonstrator aufgebaut, der mit spielerischen Elementen Szenarien aus der industriellen Produktion abbildet. Es entstand ein Tic-Tac-Toe-Spiel, bei dem der Nutzer auf einem Touch-Screen das Feld auswählen kann und ein Portalroboter per „Griff-in-die-Kiste“ eine Kugel der entsprechenden Farbe auf das Spielfeld legt. Die Projektgruppe hat sich dabei mit verschiedenen Technologien aus dem Bereich der Automatisierungstechnik auseinandersetzen müssen, unter anderem mit Bildverarbeitungsalgorithmen, der Steuerung von Aktoren und schließlich der Kommunikation zwischen den Geräten.

Marius schreibt dazu: „Uns hat das Projekt insgesamt sehr gut gefallen und wir konnten jede Menge lernen. Es war spannend den kompletten Entwicklungsprozess, quasi vom Geistesblitz bis zur Inbetriebnahme zu durchlaufen, dafür musste man einerseits sehr methodisch arbeiten, auf der anderen Seite aber auch kreativ sein. Unsere Betreuer standen allen unseren Ideen stets offen gegenüber und haben uns gut beraten. Gerade deshalb hat uns das kreative Arbeiten, die eigenen Ideen einzubringen viel Spaß bereitet. Eine der wichtigsten Aspekte aber war, dass wir die Idee am Ende wirklich praktisch umgesetzt haben und sie nicht als Konzeptpapier im Schreibtisch gelandet ist. Denn besonders der praktische Teil, das Programmieren, die Fertigung und die Montage hat erst gezeigt wie gut wir wirklich in der Konzeptphase gearbeitet haben. Herausforderungen bestanden vor allem darin sich in komplett Aufgabengebiete einzuarbeiten um am Ende eine Lösung vorzeigen zu können die funktionieren muss. Die Idee mit dem Tic-Tac-Toe fanden wir interessant, weil es genau zeigt wie gut die Bildverarbeitung auf unberechenbare Situationen reagieren kann.“

Ein Video des Demonstrators ist auf Youtube zu finden. Wir bedanken uns bei Sophia, Tim, Marius, Kubilay und Eric für die tolle Arbeit und sind schon gespannt auf die nächsten Gruppen in unserem Automatisierungstechnischen Projekt!

BerlinAUTs bei der World Robot Challenge in Tokyo

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12 Doktoranden und Studierende aus dem Fachgebiet IAT und aus dem Bereich Automatisierung des Fraunhofer IPK bildeten zusammen das Team „BerlinAUTs“, um an der World Robot Challenge 2018 teilzunehmen. Ein halbes Jahr lang haben wir gebastelt und getüftelt um die verschiedenen Aufgaben lösen zu können. Unser Robotersystem sollte völlig autonom präzise Montageoperationen durchführen, Teile aus Kisten greifen um Kits für die Montage zusammenstellen, und schlussendlich einen Riemenantrieb zusammenbauen. Dafür haben wir ganz unterschiedliche Kompetenzen aus den Bereichen Konstruktion, Roboterprogrammierung, Bewegungsplanung, Objekterkennung, Machine Learning und Bildverarbeitung in einem Demo-System zusammengebracht. Im Oktober 2018 sind wir damit zum Challenge-Finale nach Tokyo gefahren und konnten in einer intensiven Woche mit unserem schlanken System einige Konkurrenten ausstechen – am Ende hat es für Platz 10 von 16 gereicht. Wir sind um viele Erfahrungen reicher geworden und richten unseren Blick bereits mit Neugier und voller Erwartung auf die World Robot Challenge 2020. Video

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BMBF Industrie 4.0-Projekt pICASSO - Abschlussveranstaltung „Steuerungstechnik aus der Cloud“ vom 24. - 25.01.2017 in Stuttgart.

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Gemeinsam mit dem Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und
Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universität Stuttgart informiert das Fraunhofer IPK auf einer Sonderveranstaltung der Stuttgarter Innovationstage vom 24. bis 25. Januar 2016 über das Thema Steuerungstechnik und Cloud-Technologien für industrielle Anwendungen. Ergänzt wird das Vortragsprogramm durch eine Live-Demonstration der Ergebnisse des Forschungsprojekts »pICASSO – Industrielle cloudbasierte Steuerungsplattform für eine Produktion mit cyber-physischen Systemen«, die erste Maschinen und Anlagen mit Cloud-Steuerungen zeigt.

www.stuttgarter-innovationstage.de

BMBF-Innovationscluster "BeMobil - Bewegungsfähigkeit und Mobilität wiedererlangen"

Im Rahmen des vom BMBF geförderten regionalen Innovationsclusters "BeMobil - Bewegungsfähigkeit und Mobilität wiedererlangen" erforscht und entwickelt die gemeinsame Forschungsgruppe Rehabilitationsrobotik von Fraunhofer IPK, Bereich Automatisierungstechnik und TU Berlin, Fachgebiet Industrielle Automatisierungstechnik (IAT) mechatronische und robotergestützte Assistenzsysteme für die motorische Rehabilitation bewegungseingeschränkter Menschen.

 

RODIN – Robust Control of Human-Robot-Environment Dynamic Interaction for Natural Stone Carving

Das Projekt RODIN befasste sich mit der Erforschung von dynamischer Mensch-Roboter Interaktion im Kontakt mit der Umwelt. Dabei steht die Sicherheit des Menschen an erster Stelle. Danach folgen Ergonomie, Bedienbarkeit und Prozessoptimierung. Als Anwendungsfall dient die Untersützung der künstlerischen Gesaltung von Natursteinobjekten. Nach umfassender Analyse der Werkzeuge und Methoden des Steinbildhauers wurden Teile der Arbeiten vom Roboter allein oder in direkter Interaktion mit dem Bediener durchgeführt. Video

Augmented Reality in der Industriellen Robotertechnik

Das Video zeigt anhand eines Andoid Apps für Smartphones und Tablet-PCs verschiedene Anwendungsmöglichkeiten für Augmented Reality im Bereich der  Industriellen Robotertechnik. Dazu gehören:

  • virtuelle Teach-In-Programmierung
  • Visualisierung von Posen und Trajektorien
  • Prozesssimulation
  • Layoutplanung von Roboterzellen
  • Simulation und Evaluation von Roboterprogrammen in realer Zellumgebung

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