Entwicklung einer intuitiven Mensch-Maschine-Schnittstelle für die automatisierte Kleinserienmontage

Sinkende Losgrößen in der industriellen Montage erfordern neue Konzepte, um flexible Robotersysteme schnell, einfach und robust für neue Aufgaben einzurichten. Der Beitrag dieser Arbeit liegt in der Entwicklung einer Mensch-Maschine-Schnittstelle, mit der Nicht-Experten diese Systeme innerhalb weniger Stunden für komplexe, bildgeführte Applikationen in Betrieb nehmen. Die Robustheit wird durch eine autonome Störungsbehandlung mit selbstständiger Optimierung über einen POMDP erreicht

Modellierung des Fügewickelprozesses zur Herstellung von leichten Fachwerkstrukturen

Changing ecological awareness and legal conditions lead to an increased use of light- weight components made of fibre composites in industrial applications. Therefore, this thesis focuses on a novel process for joining profiles made of such composite materials. First, fundamental investigations on the process with a winding ring, guided by a vertical articulated robot, were conducted in (Schädel 2014). Based on this study, the aim of this thesis is to model the wound joint and its associated kinematics to increase the flexibility and reproducibility of the process. According to the state of the art, winding for joining hollow profiles differs from existing joining techniques due to its high lightweight potential and design freedom. To fully uti- lize this potential, however, a complete modeling of winding paths as well as the move- ments in the process is necessary. Approaches for this have already been presented, though they mainly refer to the fiber winding with a rotating mandrel and to simple, rotationally symmetrical geometries. In order to compensate the existing deficits and to achieve the goal of modeling the joining process, a modular approach is presented. This consists of single modules for modelling the windings, the methodology for the simulation of mechanical load capacity, the kinematic modelling as well as model validation. First, the variables relevant for the model are identified, with the variance of winding patterns determined by manual wind- ing tests. The friction of the fibers when deposited on the profile surface is investigated as it is an important parameter in the modelling process. Modelling the winding paths requires first a mathematical description of the surfaces for both profiles. On this basis, the winding paths on the longitudinal profile are generated using a stepwise algorithm for non-geodetic curves. These curves are continued tangentially in the transition area between both profiles and modelled on the longitudinal profile using a cubic function. An iterative algorithm optimizes the curve with respect to the maximum slip angle in order to avoid fiber slippage. In addition, the methodology developed for the structure of a FEM simulation allows qualitative statements with material parameters to be deter- mined in the future about the load-bearing capacity of the joint. Modeling the move- ments during the process is based on the geometries of the robot and winding ring. Together with the points of the modelled winding pattern and the geometry parameters of the profiles, the individual joint positions and the rotor position of the winding ring can be determined for each step using inverse kinematics. An iterative algorithm for collision avoidance of the winding ring with the profiles is applied in each calculation step. The winding unit is redesigned and assembled in a prototype with a new drive and bearing concept for the rotor and a self-regulating roving pre-tensioning module. The control commands required for the movements are automatically derived from existing models. Model validation is carried out by experimental winding tests with different pro- files (DoE). The joints are evaluated by a comparison of the position of the individual windings and the nominal positions from the modelling

Hydrogeologische Analyse und großräumige Modellierung des weiteren Vorerzgebirgssenkenraumes

Die Analyse der hydrogeologischen Verhältnisse im weiteren Vorerzgebirgssenkenraum setzte neben einer großräumigen Erfassung, einen Abgleich und eine Interpretation und Zusammenfassung hydrogeologischer, hydrologischer, geologischer und weiterer Daten voraus. Es entstand eine breite maßstabsgerechte Basis für die Bearbeitung hydrogeologischer Schwerpunktthemen und eine großräumige hydrogeologische Modellierung des Untersuchungsraumes. In Verbindung mit der Recherche und Analyse hydrogeologischer Prozesse in sedimentären Senken weltweit und der Prüfung der Übertragbarkeit solcher Vorgänge auf die Vorerzgebirgssenke konnten hypothetische Ansätze zur Erklärung von Genese und Hydraulik tiefer Grundwässer in der Vorerzgebirgssenke entwickelt werden. Im Ergebnis wurden (para-) autochthone Genesemodelle zur Erklärung der Vorkommen höher mineralisierter Grundwässer favorisiert. Die hydraulische Modellierung belegte die Bedeutung von Störungs- und Kluftzonen als Hauptbewegungsbahnen des Grundwassers. Lokale und intermediäre Grundwasserfließsysteme dominieren dabei den topographisch induzierten Grundwasserfluss

Foundations and applications of human-machine-interaction

Der vorliegende Tagungsband zur 10. Berliner Werkstatt Mensch-Maschine-Systeme gibt einen Einblick in die aktuelle Forschung im Bereich der Mensch-Maschine- Interaktion. Einen besonderen Fokus stellt das Wechselspiel von Grundlagenforschung und anwendungsbezogener Forschung dar, was sich im breiten Themenspektrum widerspiegelt, welches von theoretischen und methodischen Betrachtungen bis hin zu anwendungsnahen Fragestellungen reicht. Dabei finden Inhalte aus allen Phasen des Forschungsprozesses Beachtung, sodass auch im Rahmen der 10. Berliner Werkstatt MMS wieder sowohl neue Untersuchungskonzepte als auch abschließende Befunde diskutiert werden. Zentrale Themengebiete sind u. a. Fahrer-Fahrzeug-Interaktion, Assistenzsysteme, User Experience, Usability, Ubiquitous Computing, Mixed & Virtual Reality, Robotics & Automation, Wahrnehmungsspezifika sowie Psychophysiologie und Beanspruchung in der Mensch-Maschine-Interaktion.The proceedings of the 10th Berlin Workshop Human-Machine-Systems provide an insight into the current research in the field of human-machine-interaction. The main focus lies on the interplay between basic and applied research, which is reflected in the wide range of subjects: from theoretical and methodological issues to application oriented considerations. Again all stages of the research process are represented in the contributions of the 10th Berlin Workshop HMS. This means new research concepts as well as final results are subject of this volume. Central topics include driver-vehicleinteraction, assistance systems, user experience, usability, ubiquitous computing, mixed and virtual reality, robotics & automation, perception specifics, as well as psychophysiology and workload in human-machine-interaction

Parallele Simulation der globalen Beleuchtung in komplexen Architekturmodellen

von Olaf SchmidtPaderborn, Univ.-GH, Diss., 200