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Visual Servoing für den Festo BHA

Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Realisierung eines effizienten Visual-Servoing-Ansatzes zur Steuerung eines bionischen Manipulators. Für den Bionischen Handhabungsassistenten (Bionic Handling Assistant; BHA) von Festo existiert eine approximierende Lösung der Vorwärtskinematik. Um Objekte greifen zu können, ist diese jedoch zu ungenau. Das Material und damit die Konfiguration des Manipulators verändert und dehnt sich mit der Zeit, was sich natürlich auf die Positioniergenauigkeit auswirkt. Ziel dieser Arbeit ist es, den Algorithmus zur Steuerung des Manipulators zu implementieren und die Genauigkeit durch Visual Servoing oder auch weitere, externe Sensorik zu erhöhen, sodass sich Objekte im Arbeitsraum exakt (ein Maß für die Genauigkeit wird noch definiert) greifen lassen.

Diese Arbeit verwendet den 2010 mit dem Deutschen Zukunftspreis ausgezeichneten Bionischen Handhabungsassistenten (www.festo.com/cms/de_de/13340_13368.htm, www.deutscher-zukunftspreis.de/preistraeger/preisträger-2010) von Festo. Dieser Manipulator ist eine der wichtigsten Neuerungen auf dem Gebiet der Servicerobotik und wird zukünftige Roboteranwendungen nachhaltig beeinflussen. Für die Interaktion mit Menschen und in sich dynamischen verändernden Umgebungen muss die Steuerung des Manipulators jedoch weiter verbessert werden.

Die Arbeit wird im Rahmen des BMBF-Forschungsprojekts BioMiC (servicerobotics.eu/biomic/) in enger Kooperation mit der Festo AG durchgeführt. Der Kandidat erhält die Möglichkeit, sich direkt mit den Verantwortlichen bei der Festo AG auseinanderzusetzen und zusammen mit ihnen eine effiziente Lösung zu entwickeln. Der Bearbeitungszeitraum beträgt 6 Monate (abhängig vom abgestrebten Abschluss). Die REC GmbH entwickelt unter anderem den mehrfach ausgezeichneten Roboter Robotino, der von der Festo Didactic GmbH, einer Tochter der Festo AG weltweit vertrieben wird.

Aufgaben

  • Anforderungsanalyse
  • Analyse des Stands der Technik
  • Adaption der Regelung des Festo BHA
  • Entwicklung eines Verfahrens zur effizienten, echtzeitfähigen Regelung eines BHA unterstützt durch Visual Servoing
  • Entwicklung einer Schnittstelle zur Überwachung der Parameter des Manipulators und des Reglers
  • Evaluierung des Ansatzes und der Realisierung, Vergleich mit existierenden Ansätzen

Anforderungen

  • Studium der Informatik, Elektrotechnik oder Physik (angestrebter Abschluss Bachelor, Master oder Diplom)
  • Sehr gute Programmierkenntnisse
  • Gute bis sehr gute Kenntnisse im Bereich der Bildverarbeitung
  • Erfahrungen in C/C++ unter Linux und/oder Windows notwendig
  • Erfahrungen mit MATLAB von Vorteil
  • Erfahrungen mit OpenCV und Qt von Vorteil
  • Erfahrungen im den Bereichen Scene Recognition, Realtime Tracking, Feature Detection von Vorteil

Umfang des Themas wird an den angestrebten Abschluss angepasst. Direkte, persönliche Betreuung und wöchentliche Status-Besprechungen garantieren eine zügige Durchführung und termingerechte Abgabe der Arbeit.

Kontakt

Dr. Philipp A. Baer

 
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