Anwendungsfelder

Weltraumrobotik

Weltraumrobotik: Space Climber
Weltraumrobotik: Space Climber (Foto: Studio Banck GmbH & Co. KG)

Der Bereich Weltraumrobotik beschäftigt sich mit der Entwicklung von intelligenten Robotern zur extraterrestrischen Erkundung. Unsere primären Kompetenzfelder sind:

  • Entwicklung von Robotersystemen für schwer zugängliches und steiles Gelände auf Basis biologisch inspirierter, innovativer Lokomotionskonzepte
  • Entwicklung von multifunktionalen Roboterteams, welche für verschiedene Aufgaben - von der In-Situ-Untersuchung bis zum Aufbau und zur Wartung von Infrastruktur - einsetzbar sind
  • Rekonfigurierbare Systeme für planetarische Explorationen
  • KI-basierte Methoden zur autonomen Navigation und Planung in unbekanntem Gelände
  • Bildauswertung, Objekterkennung und Terrainmodellierung
  • KI-basierte Unterstützungssysteme für wissenschaftliche Experimente

Unterwasserrobotik

Unterwasserrobotik: CManipulator
Unterwasserrobotik: CManipulator (Foto: Jan Albiez, DFKI GmbH)

Die Unterwasserrobotik beschäftigt sich mit der Entwicklung und Umsetzung von Methoden der Künstlichen Intelligenz im Feld der Unterwassersysteme schwerpunktmäßig mit folgenden Aufgaben:

  • Entwicklung von Systemen zur Bedienerunterstützung bei ferngesteuerten Unterwasserfahrzeugen mit Methoden der Virtuellen Immersion
  • Entwurf von Methoden zur autonomen Manipulation und Handlungsplanung von Roboterarmen im Unterwasserbereich, insbesondere mit bildgebenden Verfahren wie "Visual Servoing"
  • Bildauswertung und Objekterkennung mit modularen und intelligenten Unterwasserkameras
  • Entwurf von Steuerungsmethoden für die nächste Generation von autonomen Unterwasserfahrzeugen
  • Entwicklung von biologisch inspirierten und energieeffizienten Fortbewegungsmethoden für Unterwasserfahrzeuge wie z. B. undulierende oder oszillierende Systeme

Elektromobilität

Elektromobilität: EO2 smart connecting car
Elektromobilität: EO2 smart connecting car (Foto: PR Fotodesign, Bearbeitung: DFKI GmbH)

Auf dem Gebiet der Elektromobilität entwickeln, testen und evaluieren wir Konzepte für E-Fahrzeuge, Ladetechnologien sowie die Erfassung von Fahrzeugdaten. Wir bilden Modelle zur intelligenten, umweltfreundlichen und vernetzten urbanen Mobilität. Unsere Forschungsschwerpunkte sind:

  • Entwicklung und Demonstration innovativer Fahrzeugkonzepte
  • Konzeption neuer Ansätze zur Mobilitäts‐ und Verkehrssteuerung, Anwendungsunterstützung, Vernetzung von Technologien
  • Datenerhebung durch Flottenversuche mit Elektrofahrzeugen verschiedener Technologien (mehr Informationen zu der Fahrzeugflotte Elektromobilität unter Testanlagen)
  • Koordination der regionalen Projektleitstelle der Modellregion Elektromobilität Bremen/Oldenburg
  • Virtualisierung der Modellregion, Simulation zukünftiger größerer Fahrzeugflotten und Prognosen zu deren Auswirkungen auf die Modellregion hinsichtlich Verkehrsaufkommen, Infrastrukturbedarf, Umweltbelastung und Wirtschaftlichkeit
  • Schaffung von Grundlagen für neue Geschäftsmodelle und Verkehrskonzepte unter Verwendung der zuvor erhobenen Daten

Logistik, Produktion und Consumer (LPC)

LPC: Roboterdame AILA
LPC: Roboterdame AILA (Foto: Studio Banck GmbH & Co. KG)

Der Bereich Logistik, Produktion und Consumer (LPC) befasst sich mit der Forschung und Entwicklung von Systemen, die mit Methoden der Künstlichen Intelligenz und innovativen mechatronischen Konzepten Ablaufs- und Handhabungsaufgaben verbessern:

  • Schnelle, selbstlernende Bilderkennung und Klassifikation zur Identifizierung von Produktionsfehlern
  • "Visual Servoing"-Verfahren zum Sortieren von Stückgut
  • Intelligentes Produktgedächtnis auf Basis von RFID-Chips in logistischen Ketten
  • Handhabung von deformierbarem Stückgut

Search and Rescue (SAR) & Sicherheitsrobotik

SAR: Advanced Security Guard
SAR: Advanced Security Guard (Foto: Studio Banck GmbH & Co. KG)

In diesem Aufgabengebiet werden Roboter zur Unterstützung von Rettungs- und Sicherheitskräften entwickelt. Der Schwerpunkt der Forschung liegt in folgenden Bereichen:

  • Entwicklung von fahrenden, laufenden und fliegenden Robotern für den In- und Outdoor-Bereich
  • Entwicklung und Einsatz von u. a. Radar-, Laserscanner- und Wärmebildtechniken zur Identifikation von Objekten und Personen
  • Einbettung von Robotersystemen in bestehende Rettungs- und Sicherheitsinfrastrukturen
  • Autonome Lokalisation, Navigation und Planung in sich dynamisch verändernden Umgebungen

Assistenz- und Rehabilitationssysteme

Darstellung verschiedener Komponenten im Anwendungsbereich der Assistenz- und Rehabilitationssysteme
Darstellung verschiedener Komponenten im Anwendungsbereich der Assistenz- und Rehabilitationssysteme (Grafik: Niels Will, DFKI GmbH)

Dieser Anwendungsbereich befasst sich mit robotischen Systemen, die den Menschen bei komplexen, belastenden oder häufig wiederkehrenden Aufgaben unterstützen. Einsatzgebiete sind sowohl die Hilfe bei täglichen Arbeiten (zu Hause oder auf Arbeit), als auch die medizinische Rehabilitation. Die Unterstützung kann entweder direkt am Menschen durch den Einsatz von Exoskeletten oder Orthesen stattfinden, oder von Servicerobotern geleistet werden.

Kernthemen sind:

  • Konzeptentwicklung, Design und Konstruktion
  • intelligente Hardware-Systemarchitekturen
  • Software-Architekturen
  • eingebettete Biosignal-Analyse, z.B. Nutzung von Information aus:

    • Muskel (EMG)
    • Auge (Eyetracking, EOG)
    • oder aus Hirnströmen (EEG)
    • Fusion verschiedener Sensoren

  • direkte Online-Signalverarbeitung (Hard- und Software)
  • adaptionsfähige und robuste lernfähige Systeme
  • gemeinsame Kommunikationswege zur besseren Mensch-Roboter-Interaktion
  • (semi-)autonom agierende Systeme
  • bedarfsgerechte Unterstützung (Assist-As-Needed)

Agrarrobotik

Dreschen mit mehreren Maschinen
Dreschen mit mehreren Maschinen (Quelle: CLAAS Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH)

Wir entwickeln Roboter für Anwendungen in der Landwirtschaft und transferieren Verfahren und Algorithmen aus der Robotik in konventionelle Agrarmaschinen. Ziel ist es, die Leistung von Maschinen und Prozessen zu steigern und gleichzeitig den Ressourcenverbrauch zu senken. Der Schwerpunkt unserer Forschung liegt auf Technologieanwendungen, die im  Ackerbau Einsatz finden. Primäre Forschungsthemen sind:

  • Verfahren zur autonomen Planung und Navigation von Maschinen im Freiland
  • Verfahren zur Umgebungserkennung in der Steuerung von Agrarmaschinen
  • Verfahren der Infield-Logistik zur Optimierung der Kooperation und des Ressourcenverbrauchs zwischen mehreren Agrarmaschinen
  • Interoperabilität von Agrarmaschinen auf der Ebene von Kommunikation, Prozessen und Wissensverarbeitung
© DFKI GmbH
zuletzt geändert am 29.09.2017
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