Implementierung und Test einer Emulationsplattform für die Hardware- Softwarepartitionierung eingebetteter Systeme

Die steigenden Anforderungen an eingebettete Systeme bewirken eine stetig steigende Komplexität sowohl der Hardware- als auch der Softwarekomponenten eines solchen Systems. Zunehmend werden auch im Embedded-Bereich 32-Bit- Mikrocontroller und Echtzeitbetriebssysteme eingesetzt. Entwickler benötigen daher eine geeignete Emulationsumgebung für den Entwurf eines eingebetteten Systems. Inhalt dieser Arbeit ist die Untersuchung des Laufzeit- verhaltens von Echtzeitbetriebssystemen. Es werden Leistungsbeschränkungen dieser Systeme dargestellt sowie Möglichkeiten zur Umgehung dieser Schranken behandelt

Zeitgenaue Simulation gemischt virtuell-realer Prototypen

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Hochauflösende kinematische Objekterfassung mit terrestrischen Laserscannern

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Kraftsensorlose Manipulator Kraftsteuerung zur Abtastung unbekannter, harter Oberflächen

Die vorliegende Arbeit zeigt ein Verfahren zur kraftgesteuerten Kontaktierung unbekannter harter Freiformflächen mit einem Standard–6DOF-Industriemanipulator (z.B. Manutec R2). Die bisher entwickelten Verfahren auf dem Gebiet der Manipulatorkraftregelung waren auf teure, fragile, mehrdimensionale Kraft-/Momentensensoren am Manipulator-Endeffektor angewiesen, die bei dem in dieser Arbeit entwickelten Ansatz der sensorlosen Kraft-/Geschwindigkeitsregelung überflüssig werden. Die Einstellung der gewünschten Kontaktkraft zu der unbekannten Umgebung erfolgt ausschließlich über eine robuste, beobachtergestützte Regelung der Motorströme der Gelenkantriebe. In freien Bewegungsphasen garantierte eine kaskadierte Kraft-/Geschwindigkeitsregelung vordefinierte Heranfahrgeschwindigkeiten an die unbekannte Kontaktoberfläche. Hierdurch eröffnen sich vollkommen neue Einsatzszenarien für die kraftkontrollierte Kontaktierung und Bearbeitung unbekannter Oberflächen oder Werkstücke beliebiger Härte und Steifigkeit

Anwendungsspezifische Anforderungen an Workflow Management Systeme am Beispiel der Domäne Concurrent Engineering

Workflow-Management-Systeme (WFMS) erobern sich neue Anwendungsgebiete mit jeweils spezifischen Anforderungen an die Leistungsfähigkeit dieser Systeme. Neben den Anforderungsprofilen an WFMS aus verschiedenen Anwendungsgebieten werden hier besonders die Anforderungen aus dem Bereich des Concurrent Engineering aufgezeigt. Die jeweiligen anwendungsspezifischen Anforderungen führen nicht nur zu einer großen Zahl unterschiedlich mächtiger Modellierungskomponenten, sondern auch zu verschiedenen Alternativen für mögliche Laufzeitumgebungen der WFMS. Der Bericht zeigt die Probleme auf, die sich daraus für WFMS-Anwender und -Entwickler ergeben, und leitet praxisrelevante Fragestellungen ab, die aus wissenschaftlicher Sicht zu bearbeiten sind

Betrachtung von Prozessorkernarchitekturen in Bezug auf Echtzeitverhalten und Energieverbrauch

Die ARM big.LITTLE Technologie ist äußerst energieeffizient und damit eine Chance den Energieverbrauch von mobilen Robotern im Bereich des Embedded Systems zu minimieren. Sie wird erfolgreich im Smartphone-Segment eingesetzt. In dieser Arbeit wurde an einem heterogenen Multikern-Prozessor mit ARM-Architektur untersucht, inwieweit diese Technologie für Systeme mit Echtzeitanforderungen genutzt werden kann. Durch Zeit- und Strommessungen wurden Daten über das zeitliche Verhalten und die elektrische Leistungsaufnahme der Prozessorkern-Architekturen gesammelt. Die Ergebnisse zeigen das Echtzeitverhalten auf den Prozessorkern-Architekturen, das Verhältnis des Energieverbrauchs zwischen den Kernen und den Einfluss der Temperatur. Es lässt sich ein hohes Potential für die effiziente Nutzung der LITTLE-Komponente für Echtzeitaufgaben ableiten. Wichtige Energiesparfunktionen zeigen keinen negativen Einfluss auf die Echtzeitfähigkeit. Weiterhin sind die Ergebnisse interessant bei der Anwendung von energiesparenden Prozessorkernen in Situationen, in denen Anforderungen an eine hohe Prozessorauslastung, Echtzeitfähigkeit und geringem Energieverbrauch gestellt sind. Man kommt zu dem Schluss, dass durch einen heterogenen Multikern-Prozessor mit big.LITTLE-Technologie, Energieeffizienz und Echtzeit in mobilen Systemen möglich ist. Dieses Potential kann mit Hilfe der Analysen in dieser Arbeit ausgeschöpft werden

Workflowbasierte Unterstützung von sich ändernden Entwicklungsprozessen - Anforderungen und Lösungsansätze

Innovationen der Automobilindustrie beruhen immer mehr auf elektronischen Steuergeräten und Software. Verteilte Teams entwickeln diese in drei bis fünfjährigen Projekten. Dabei verwendete Prozesse zur Unterstützung und Koordination werden in Informationssystemen umgesetzt. Das dynamische Umfeld führt zu sich ständig ändernden Bedingungen, an die sich das Projekt, die Prozesse, die Mitarbeiter und letztendlich auch das Informationssystem anpassen müssen. Die Grundlage und den Schwerpunkt dieser Arbeit bildet die Untersuchung von Prozessen im Rahmen der Entwicklung eingebetteter Steuergeräte. Vor allem Änderungen und deren Ursachen werden aufgezeigt. Besonders das Problem- und Änderungsmanagement kann in seiner Entwicklung über acht Projekte hinweg verglichen werden. Darauf aufbauend wird eine Kategorisierung entwickelt, um die gefundenen Änderungen einordnen zu können. Die Kategorisierung beschreibt die Änderungen in zwei Dimensionen: nach Ursache und Planbarkeit. Diese beiden Teile sind breit angelegt, um die Herausforderungen des Anforderungsgebiets aufzuzeigen. Die gemachten Beobachtungen werden im Folgenden vertieft. Die sich aus den Fallbeispielen ergebenden Anforderungen werden an den Fähigkeiten des Prozessmanagementsystems ADEPT gespiegelt. Punktuell wird gezeigt, wie die Flexibilität realisiert werden kann, die sich aus den Fallbeispielen ergibt. Benutzer reagieren flexibel auf sich ändernde Rahmenbedingungen. Dieses mentale Modell der Benutzer bildet die Vorlage, um die gewünschte Verhaltensweise in prozessbasierten Informationssystemen, am Beispiel ADEPT, abbilden zu können