Foto Simone Friese/FHWS

Center Robotics

Das Center für Robotik (CERI) in Schweinfurt wurde am 17.07.2018 von der bayerischen Ministerkonferenz beschlossen mit Lehr- und Forschungsgebäude sowie dem ersten Robotik-Studiengang in Deutschland. Am 10.10.2019 wurde CERI in der Hightec-Agenda des Freistaates Bayern vom bayerischen Ministerpräsidenten zu einem Endpunkt des Forschungsprogramms neben dem Zentrum München und weiteren regionalen Knotenpunkten erklärt.

Die Robotik zählt zu den Megatrends des 21. Jahrhunderts. Roboter werden zunehmend intelligenter und kommen heutzutage nicht mehr nur in der Industrie zum Einsatz, sondern in vielen Bereichen des täglichen Lebens. 

Die Forschungsfelder des Center Robotics leiten sich vom FHWS-Forschungsschwerpunkt der „Digitalen und intelligenten Systeme“ ab.

Das Ziel ist es Forschung und Lehre miteinander zu verknüpfen. So erhalten die Studierenden Wissen aus erster Hand und auf dem neusten Stand der Entwicklungen. Darüber hinaus unterstützt das Praxisumfeld die Vermittlung von anwendungsorientierten Inhalten. Nicht zuletzt dienen die Kompetenzzentren auch als Anlaufpunkt und Drehkreuz für Technologietransfer in die Unternehmen der Region und als Ausgangspunkt für Geschäftsgründungen. 

Schweinfurt Taxonomy

Die Schweinfurt Taxonomy veranschaulicht wie sich 4 Kategorien von Robotern in 6 Bewegungsdimensionen verhalten.

Hier klicken, um zum Kartenspiel der Schweinfurt Taxonomy zu gelangen

Gebäude

Für CERI wird auf dem Gelände der ehemaligen Ledward-Barracks in Schweinfurt ein Gebäude errichtet. Neben Laboren und Büros wird das Gebäude Platz für Hörsäle bieten und den im Wintersemester 2020 startenden Studiengang Robotik mit über 500 Studierenden beheimaten.

Ein großzügiger flexibler Fertigungsbereich wird für Lehrende, Studierende und interessierten Unternehmen sowie der Handwerkskammer und der IHK für Anschauungs- und Kooperationsprojekte zur Verfügung stehen.

Ebenso wird dort als Schaufenster und als Forum mit der Robotik-World das Thema Robotik nicht nur der Gesellschaft nähergebracht, sondern soll auch internationalen Wissenschaftlern als Plattform der Zusammenarbeit in Schweinfurt dienen.

Lage CERI auf dem neuen Ledward-Campus

Studiengang Robotik

Durch die zunehmende Anwendungsbreite und wachsende Komplexität von Robotern entsteht auf dem Arbeitsmarkt ein riesiger Bedarf an qualifizierten Robotik-Experten. Der Bedarf ist schon heute prägnant und wird in den kommenden Jahren weiter steigen. Die FHWS hat diese Herausforderung frühzeitig erkannt und hierfür einen eigenständigen Studiengang Robotik entwickelt, der im Wintersemester 2020 startet. An der Entwicklung des Studiengangs waren neben Vertretern aus Wissenschaft und Forschung auch Vertreter Robotik-affiner Unternehmen beteiligt. Das hat dazu beigetragen, die Inhalte auf den konkreten Bedarf der Praxis auszurichten und einen unmittelbaren Anwendungsbezug sicherzustellen.

Im Unterschied zu anderen Ausbildungsangeboten hat der Studiengang Robotik der FHWS den Anspruch, die Robotik in all ihren Facetten abzubilden. Insbesondere der Anwendungsaspekt steht hier im Vordergrund und die Kompetenz, beliebige Roboter in beliebige Anwendungsumgebungen zu bringen. Hierzu gehören insbesondere Informatik-Kompetenzen und Kompetenzen, künstliche Intelligenzen für den Roboter nutzbar zu machen. Studierende haben die Möglichkeit, je nach Neigung und Interessen zwischen einer von drei Vertiefungsrichtungen zu wählen. Hierzu zählen Industrielle Robotik, Mobile Robotik sowie Humanoide und Service Robotik.

Parallel zum deutschsprachigen Studiengang Robotik wird ein inhaltsgleicher, englischsprachiger Studiengang mit dem Titel Robotics eingeführt. Studierende können flexibel zwischen beiden Studiengängen wechseln und so ihre interkulturellen sowie sprachlichen Kompetenzen ausbauen.

Forschungsfelder des CERI

Derzeit gibt es zwei Hauptforschungsrichtungen im Center Robotics des IDEE:

Um bei der Produktion in Hochlohnländern weiterhin wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen neue Automatisierungsparadigmen entwickelt werden. Einer dieser Ansätze ist die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK), bei der die Stärken von Mensch und Maschine kombiniert werden, um eine erhöhte Produktivität und verbesserte Ergonomie zu erreichen. Dabei sind Arbeitssicherheit und Werkerakzeptanz wichtige Aspekte, die berücksichtigt werden müssen. Mensch und Maschine müssen effektiv miteinander interagieren und kommunizieren, um deren jeweiligen Intentionen und Ziele zu verstehen. Längerfristig kann so eine Vertrauensbasis geschaffen werden, bei der „Kollege Roboter“ als vollwertiges Mitglied im hybriden Mensch-Roboter-Team agieren kann.

Neben Produktions- und Montagetätigkeiten übernehmen Roboter in der modernen Fabrik immer mehr Intralogistikaufgaben. Bauteile und Werkzeuge müssen zeitnah zwischen verschiedenen Bearbeitungsstationen transportiert werden. Dafür müssen die sogenannten Fahrerlosen Transportsysteme (FTS) in hochdynamischen Umgebungen sicher navigieren, Objekte in der Umgebung erkennen und gegebenenfalls auch aufnehmen und wieder ablegen können. Zusätzlich müssen die Logistikabläufe effizient geplant und optimiert werden und mit den Abläufen an den Bearbeitungsstationen zusammenspielen, um eine produktive Herstellungskette zu gewährleisten. Intralogistikaufgaben erstrecken sich auch auf Anwendungen außerhalb der Fabrik wie beispielsweise Warenlager, Krankenhäuser, oder Hotels.

 

Das Center Robotics arbeitet eng mit der regionalen und überregionalen Industrie an diesen beiden Hauptforschungsrichtungen. Mehrere bilaterale sowie öffentlich geförderte Anträge sind derzeit in der Begutachtungsphase.

Prof. Dr. Tobias Kaupp (Leitung CERI)

Prof. Dr. Tobias Kaupp

Raum 1.1.20

Ignaz-Schön-Straße 11

97421 Schweinfurt

Telefon +49 9721 940-8594

tobias.kaupp[at]fhws.de

Steckbrief

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Prof. Dr. Norbert Strobel

Prof. Dr. Norbert Strobel

Raum 1.1.59

Ignaz-Schön-Straße 11

97421 Schweinfurt

Telefon +49 9721 940-8768 

norbert.strobel[at]fhws.de

Steckbrief

Doktoranden:

Florian Spieß

  • kooperative Promotion mit der Universität Würzburg
  • Betreueunde Professoren Dr. Strobel und Dr. Kaupp
  • Externer Link zu Florian Spieß

Masterstudierende:

Jonas Frießlich

  •  Odometrie-basierte Lokalisierungsverfahren (Prof. Strobel)

Lucas Reinhardt

  •  Personenerkennung in der Mobilrobotik mittels Lernverfahren (Prof. Kaupp)

Max Dobmann

  •  Externe Sensoren zur Lagebestimmung mobiler Roboter (Prof. Strobel)

Jonas Arbold

  •  Intelligente Greif- und Bahnplanung für den Griff in die Kiste ( Prof. Kaupp)

Laufende öffentlich geförderte Projekte:

Untersuchung von konventionellen und lernbasierten Verfarhen zur Personenerkennung für mobile Roboteranwendungen 

  • Förderträger: Hans-Wilhelm Renkhoff Stiftung
  • Zeitraum: 01.02.2019 - 31.01.2019
  • Projektleitender Professoren: Dr. Kaupp, Dr. Strobel

InKoMo - Interaktive, kollaborative Montage komplexer Bauteile 

  • Förderträger: Bayrische Forschungsstiftung
  • Zeitraum: 01.02.2020 bis 31.07.2021
  • Projektleitender Professor: Prof. Dr. Tobias Kaupp, Prof. Dr.-Ing. Jan Schmitt

Laufende interne FHWS-Projekte:

Mobilrobotik

  • Turtlebots zur Forschung und Entwicklung im Bereich der Lokalisierung, Kartierung, Hindernisserkennung und Pfadplanung
  •  Industrietaugliches Fahrerloses Transportsystem (FTS) zur Untersuchung von Industrie 4.0 Anwendungen im Bereich der Intralogistik

Intelligenter Arbeitsplatz

  •  Innovative Kombination eines assistierten Arbeitsplatzes mit einem Kollaborativroboter als "Arbeitsplatz der Zukunft"
  •  Intelligente und kollaborative Montage komplexer Bauteile

 

 

 

 

Logical Control (2 SWS), Prof. Kaupp

·         Step sequence design

·         PLC programming

Robotics (2 SWS), Prof. Kaupp

·         Overview of industrial and service robots

·         Kinematics and control of industrial robots

·         Human-robot collaboration (cobots)

Automation and Robotics Lab (2 SWS), Prof. Kaupp

·         PLC programming

·         KUKA robot programming

Bildgebende Systeme I (2 SWS), Prof. Strobel

·         Systemtheoretische Grundlagen

·         Geometrische Optik

·         Optische Geräte

·         Röntgenbildgebung

Praktikum Digitale Bildverarbeitung (2 SWS), Prof. Strobel

·         Punktbasierte Bildverarbeitung

·         Lineare Filterung digitaler Bilder

·         Morphologische Operationen

·         Geometrische Bildoperationen

Medizinische Informationssysteme und Praktikum (4 SWS), Prof. Strobel

·         Bildverarbeitung in OpenCV und Graphikdarstellung mit Qt