Tagungsband Mechatronik 2011: Dresden 31. März – 1. April 2011

Mit dieser sechsten Auflage der Tagung MECHATRONIK 2011 verbindet sich neben dem 10-jährigen Tagungsjubiläum (die erste Tagung fand im Jahre 2001 statt) auch gleichzeitig eine Premiere. Nachdem die ersten fünf Tagungen erfolgreich unter den Fittichen des VDI bzw. des VDI-Wissensforums stattgefunden hatten, beginnt das zweite MECHATRONIK-Dezennium in einem geänderten Format und mit neuen Verantwortlichkeiten und wird dennoch die bewährten Traditionen der deutschsprachigen Mechatronik-Fachgemeinde weiter pflegen. Academia trifft Industrie — Mechatronik und mechatronische Produkte sind seit jeher geprägt durch die Verknüpfung von interdisziplinärem methodenorientierten Wissen und nutzerorientierter Produktgestaltung. Diese Verknüpfung bildet sich höchst erfolgreich speziell in der deutschsprachigen Mechatronik-Fachgemeinde ab, nicht zuletzt deshalb haben deutsche Mechatronikprodukte weltweit eine exzellente Marktpräsenz. Diese enge Verzahnung ist aber ebenso im Tagungsgeschehen etabliert, wo seit vielen Jahren, im Gegensatz zu vielen anderen Ländern und internationalen Tagungen, eine gute Balance zwischen Teilnehmern aus Hochschulen und Industrie gegeben ist. Dies trifft auch auf die MECHATRONIK 2011 zu, mit 47 (70 %) Beiträgen aus Hochschulen und 20 (30 %) Beiträgen aus der Industrie bzw. Industriebeteiligung. Academia trifft Industrie — Dieser Sachverhalt wird zukünftig auch ganz transparent an den Tagungsorten und dem Tagungsumfeld sichtbar sein. Ab diesem Jahr 2011 wird die Organisation und Ausrichtung durch akademische Tagungsveranstalter durchgeführt werden. Die bisherigen wissenschaftlichen Tagungsleiter Prof. Burkhard Corves (Rheinisch- Westfälische Technische Hochschule - RWTH Aachen) und Prof. Klaus Janschek (Technische Universität Dresden) werden zukünftig gemeinsam mit Prof. Torsten Bertram (Technische Universität Dortmund) für die Ausrichtung und Durchführung verantwortlich zeichnen. Als Veranstaltungsort sind entsprechende Räumlichkeiten an den beteiligten Universitäten geplant (2011 in Dresden, 2013 in Aachen, 2015 in Dortmund). Neben einer Kostenersparnis erwarten sich die Veranstalter durch das gegenüber Kongresszentren doch intimere Umfeld einen lebendigen Gedankenaustausch zwischen Wissenschaftlern, Industrievertretern und nicht zuletzt mit dem wissenschaftlichen Nachwuchs. Speziell Studierenden soll damit ein einfacherer Zugang in die Welt des wissenschaftlichen Diskurses mit Experten aus der Industrie und Praxis ermöglicht werden. Academia trifft Industrie — Eine Stärke der bisherigen MECHATRONIK-Tagungen war immer die breite fachliche Verankerung durch die verantwortliche Trägerschaft der VDI-Gesellschaft Produkt- und Prozessgestaltung (VDI-GPP) und VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (VDI/VDEGMA). Im Selbstverständnis dieser Fachgesellschaften spielt die Bereitstellung von Kommunikationsplattformen zwischen Hochschulen und Industrie eine zentrale Rolle. In den verschiedenen Fachausschüssen von VDI-GPP und VDI/VDE-GMA findet dieser Meinungs- und Informationsaustausch regelmäßig statt. Um eine breitere Fachöffentlichkeit in diese Diskussionen einzubeziehen, ist eine gemeinsame Tagung zum Thema Mechatronik eine logische und fruchtbare Konsequenz. Auch zukünftig wird der enge fachliche und institutionelle Kontakt der Tagung MECAHTRONIK zu den Fachgesellschaften aufgrund der personellen Verankerung der Tagungsveranstalter in den Fachgesellschaften VDI-GPP und VDI/VDE-GMA erhalten bleiben. Das Tagungsprogramm 2011 bietet ein breit gefächertes Angebot an aktuellen und innovativen Fragestellungen zur Mechatronik: mechatronische Produkte, Serienfertigung mechatronischer Produkte, Ressourceneffizienz, Nutzerfreundlichkeit und Akzeptanz, Entwicklungsmethoden und -werkzeuge sowie innovative Konzepte

Aktionsprimitiv-basierte Steuerungsarchitektur für Anwendungen in der Robotik und Fertigungstechnik

Der vorliegende Beitrag stellt einen Entwurf für eine flexible und robuste Steuerungsarchitektur für Roboter- und Fertigungssysteme vor. Dabei wurde versucht ein offenes Konzept zu realisieren, welches einen vereinfachten Engineeringprozess ermöglicht. Hierzu wird innerhalb der Steuerung eine Trennung zwischen einem funktionellen verhaltensbasierten und einem ablauforientierten Modell vorgeschlagen. Dieser Ansatz wird durch die Verwendung von Aktionsprimitiven innerhalb einer hybriden Robotersteuerung ermöglicht. Diese garantieren durch ihre ausgeprägte Modularität eine hohe Flexibilität und Erweiterbarkeit des entstandenen Systems. Im Beitrag wird sowohl der entstandene Entwurf diskutiert als auch eine prototypische objektorientierte Implementierung vorgestellt sowie erste Ergebnisse präsentiert.This paper presents a framework for a flexible and robust control architecture for robotic systems. The design incorporates an application independent system concept which allows a simplified engineering process. For this purpose a distinction between a functional behavioural and a sequential control system model is proposed. This approach is based on the utilisation of action primitives within a hybrid control architecture. The use of these primitives affords a high level of modularity through increasing flexibility and expandability of the resulting system. In this paper the proposed framework will be discussed as well as a prototypical object-oriented implementation and first results

Concept for the fast modulation of light in amplitude and phase using analog tilt-mirror arrays

The full complex, spatial modulation of light at high frame rates is essential for a variety of applications. In particular, emerging techniques applied to scattering media, such as Digital Optical Phase Conjugation and Wavefront Shaping, request challenging performance parameters. They refer to imaging tasks inside biological media, whose characteristics concerning the transmission and reflection of scattered light may change over time within milliseconds. Thus, these methods call for frame rates in the kilohertz range. Existing solutions typically offer frame rate capabilities below 100 Hz, since they rely on liquid crystal spatial light modulators (SLMs). We propose a diffractive MEMS optical system for this application range. It relies on an analog, tilt-type micro mirror array (MMA) based on an established SLM technology, where the standard application is grayscale amplitude control. The new MMA system design allows the phase manipulation at high-speed as well. The article studies properties of the appropriate optical setup by simulating the propagation of the light. Relevant test patterns and sensitivity parameters of the system will be analyzed. Our results illustrate the main opportunities of the concept with particular focus on the tilt mirror technology. They indicate a promising path to realize the complex light modulation at frame rates above 1 kHz and resolutions well beyond 10,000 complex pixels

Performance Analysis for Visual Planetary Landing Navigation Using Optical Flow and DEM Matching

Visual navigation for planetary landing vehicles shows many scientific and technical challenges due to inclined and rather high velocity approach trajectories, complex 3D environment and high computational requirements for real-time image processing. High relative navigation accuracy at landing site is required for obstacle avoidance and operational constraints. The current paper discusses detailed performance analysis results for a recently published concept of a visual navigation system, based on a mono camera as vision sensor and matching of the recovered and reference 3D models of the landing site. The recovered 3D models are being produced by real-time, instantaneous optical flow processing of the navigation camera images. An embedded optical correlator is introduced, which allows a robust and ultra high-speed optical flow processing under different and even unfavorable illumination conditions. The performance analysis is based on a detailed software simulation model of the visual navigation system, including the optical correlator as the key component for ultra-high speed image processing. The paper recalls the general structure of the navigation system and presents detailed end-to-end visual navigation performance results for a Mercury landing reference mission in terms of different visual navigation entry conditions, reference DEM resolution, navigation camera configuration and auxiliary sensor information. I

Auricular Oedema and Dyshidrotic Eczema in a Patient with Acute Myeloid Leukaemia Treated with Cytarabine

Cytarabine is an effective drug in the treatment of haematological malignancies. The therapy is associated with various complications. Frequencies of dermatological side-effects range from 2–72% and occur most commonly after high-dose regimens. Although most cutaneous reactions are mild and resolve spontaneously within several days, they may result in an increased risk of infection and alterations in comfort. In some cases, severe life-threatening reactions have been reported. Here we describe the case of a patient with acute myeloid leukaemia, who developed severe exceptional skin toxicity in terms of auricular oedema and palmar dyshidrotic eczema after the application of low-dose cytarabine. Re-administration of the drug resulted in reduced skin toxicity during further cycles of chemotherapy. Negative epicutaneous patch-testing supported the existence of cytarabine-provoked toxicity