Anmelden

Fachgebiet Echtzeitsysteme und autonome Roboter

Skip Navigation LinksTHUDEorgIFIFachgebiet Echtzeitsysteme und autonome Roboter

Institut für Informatik

Fachgebiet Echtzeitsysteme und autonome Roboter


Das Fachgebiet Echtzeitsysteme und autonome Roboter des Instituts für Informatik befasst sich mit Grundlagen, Methoden und Anwendungen von Echtzeitsystemen, deren Betriebssystemen, Prinzipien für deren Design und Implementierung sowie Anwendungen auch in Form von Embedded Systems.

Autonome Roboter, speziell Serviceroboter, werden als Technologieträger gesehen. Fragestellungen komplexer und vernetzter Systeme mit beschränkten Ressourcen, Sensordatenverarbeitung unter Unsicherheit sowie Integrationsaspekte werden unter realistischen Bedingungen auf mobilen Robotern betrachtet.

Kompetenzschwerpunkte

Echtzeitsysteme:

  • Industrie-4.0 Technologien wie OPC-UA und TSN
  • Entwurf, Synthese, Analyse von (verteilten, eingebetteten) Echtzeitsystemen

Servicerobotik und cyberphysische Systeme:

  • serviceorientierte Softwarearchitekturen mit extra-funktionalen Eigenschaften und zugehörige modellgetriebene Software-Entwicklungs-Werkzeuge
  • Realisierung von Roboterfunktionalitäten mit Quality-of-Service-Eigenschaften
  • task-orientierte Programmierung von Robotern
  • Probabilistische Methoden zur Verarbeitung unsicherer Informationen (Kalman-Filter, Particle-Filter, Bayes-Netze)
  • Algorithmen für entscheidungsfähige, technische Systeme

Lehre

Durch das Fachgebiet werden u.a. folgende Lehrveranstaltungen unterstützt:

  • Realtime Systems (INF, CTS)
  • Autonomous Systems (INF, CTS)
  • Master-Projekte (Master IS)

Forschungsaktivitäten

Im Rahmen der Forschungsgruppe Servicerobotics werden Methoden, Algorithmen und modellgetriebene Softwarewerkzeuge zur flexiblen und arbeitsteiligen Realisierung alltagstauglicher Servicerobotik-Systeme entwickelt und umgesetzt.

Ausstattung

Im Labor des Fachgebiets stehen 12 studentische Arbeitsplätze zur Durchführung von Projekt- und Laborarbeiten mit unterschiedlichen Versuchsaufbauten zur Verfügung.

Themenfeld Echtzeitsysteme:

  • Versuchsaufbauten wie Kugelfall, X/Y-Tisch, Lasershow, Segway-Nachbau etc. zur praktischen Umsetzung der Grundlagen und Methoden von Echtzeitsystemen sowie zum Kennenlernen der Anwendungsbereiche (Industrie 4.0, Signalverarbeitung, Regelungstechnik, Kommunikation, Automatisierung).
  • Die Studierenden können aus verschiedenen Echtzeitbetriebssystemen (RTAI-Linux, RTEMS, QNX, uC/OS, FreeRTOS, VxWorks), Programmiersprachen (C, C++, Realtime Java), Hardwareplattformen (x86 PC-Architektur, ARM, PowerPC, FPGA) und Kommunikationssystemen (bspw. EtherCAT, OPC-UA) auswählen.
  • Das Fachgebiet ist Mitglied im Hochschulpartnerprogramm von WindRiver (VxWorks) und Partner von AICAS / Karlsruhe (Realtime Java Jamaica).

Themenfeld Autonome Roboter:

  • 12 Kleinstroboter QFix
  • 3 Plattformen Pioneer P3DX mit Onboard-PCs, Laserscannern (SICK), Kameras (Omnicam).

Über Forschungsprojekte stehen weitere Ausstattungen zur Verfügung, die im Rahmen von Praxisprojekten, Masterprojekten und Abschlussarbeiten auch von Studierenden mitgenutzt werden:

  • Servicerobotik-Testfläche der Forschungsprojekte einschließlich der zugehörigen Infrastruktur.
  • Festo-Robotino Roboterflotte und Festo MPS-Stationen
  • 2 Segway-RMP50-Plattformen als Träger für Servicerobotikanwendungen mit Universal-Robot-Manipulator UR5 mit 6 Freiheitsgraden für den sicheren Betrieb mit Personen

Ansprechpartner





Quicklinks