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"3. Arm" - Handwerker-Kraftassistenzsystem mit adaptiver Mensch-Technik-Interaktion

Bild zum Projekt "3. Arm" - Handwerker-Kraftassistenzsystem mit adaptiver Mensch-Technik-Interaktion

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Kathrin Nülle

Laufzeit:

3 Jahre

Förderung durch:

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Kurzbeschreibung:

Das Projektvorhaben widmet sich der Entwicklung eines Assistenzsystems zur Unterstützung bei Arbeiten mit schweren Elektrowerkzeugen. Grundlage ist dabei eine mechatronische Konstruktion ("3. Arm"), die am Körper des Nutzers über eine Tragekonstruktion befestigt ist. Neben der physischen Unterstützung erfüllt das System kognitive Assistenzfunktionen. Somit dient das System einerseits der Arbeitserleichterung (Reduktion der auf Arme und Schulter wirkenden Kräfte) und andererseits der Steigerung der Arbeitseffizienz und Arbeitsqualität.

 

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Aktive Beeinflussung des Werkzeugsverschleißes beim Außenrundeinstechschleifen

Bild zum Projekt Aktive Beeinflussung des Werkzeugsverschleißes beim Außenrundeinstechschleifen

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Markus Ahrens

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Kurzbeschreibung:

Ratterschwingungen stellen im Schleifprozess eine Leistungsbegrenzung bei der Fertigung von präzisen Bauteilen dar. Zur Verhinderung von Werkzeugverschleiß bedingten Regenerativ Effekten sind bisher häufige Abrichtzyklen notwendig, welche den Fertigungsprozess verlangsamen. Der Ansatz dieses DFG-Projekts in Zusammenarbeit mit dem Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen ist eine aktive Dämpfung der Ratterschwingungen durch das Einbringen zusätzlicher Kräfte in den Prozess durch eine aktive Lünette mit elektromagnetischen Aktoren.

 

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Analyse der frühembryonalen Herzentwicklung

Bild zum Projekt Analyse der frühembryonalen Herzentwicklung

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. J. Thommes

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Kurzbeschreibung:

Externe Einflüsse auf die kardiale Frühentwicklung im embryonalen Stadium spielen eine große Rolle bei der späteren kardiovaskulären Ausbildung und Leistungsfähigkeit. Insbesondere in der ersten Woche des Wachstums besteht aus diesem Grund der Bedarf die relevanten Zusammenhänge zu erforschen.

 

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Analyse und Kompensation von Fahrzeugschwingungen

Bild zum Projekt Analyse und Kompensation von Fahrzeugschwingungen

Bearbeitung:

M.Sc. Simon Eicke

Förderung durch:

IAV GmbH

Kurzbeschreibung:

Ein aktuelles Projekt am imes stellt die Analyse von Fahrzeugschwingungen im PKW dar. Das Forschungsvorhaben zielt darauf hin einzelne Phänomene zu analysieren und deren Erreger im PKW aufzuspüren, damit geeignete Maßnahmen - Regelungsstrategien - zur Reduzierung bzw. Vermeidung eingeleitet werden können.

 

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Analyse von Antriebstrangschwingungen

Bild zum Projekt Analyse von Antriebstrangschwingungen

Bearbeitung:

M. Sc. Eduard Popp

Förderung durch:

IAV GmbH

Kurzbeschreibung:

Ein aktuelles Projekt am imes stellt die Analyse von Fahrzeugschwingungen im Antriebsstrang des PKW dar. Das Forschungsvorhaben zielt darauf hin, einzelne Phänomene zu analysieren und deren Auslöser im PKW zu identifizieren, damit geeignete Maßnahmen zur Reduzierung bzw. Vermeidung eingeleitet werden können. Diese Arbeit wird im Rahmen eines Industrieprojektes mit der Firma IAV GmbH bearbeitet.

 

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Automatische Generierung aufgabenoptimaler Roboterstrukturen

Bild zum Projekt Automatische Generierung aufgabenoptimaler Roboterstrukturen

Bearbeitung:

M. Sc. Daniel Andrés Ramirez

Förderung durch:

Administrative Department of Science, Technology, and Innovation of Colombia ("Colciencias")

Kurzbeschreibung:

Um den Automatisierungsprozess, insbesondere von klein- und mittelständischen Unternehmen, weiter voranzutreiben, wurde im Umfang dieses Forschungsprojektes eine neue Methodik zur aufgabenspezifischen Entwicklung seriellkinematischer Roboter erarbeitet. Ziel ist eine ganzheitliche und automatisierte Synthetisierung von seriellen Roboterstrukturen in Abhängigkeit eines benutzerdefinierten Anforderungsprofils.

 

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Automatische PID-Reglereinstellung für serielle Roboter

Bild zum Projekt Automatische PID-Reglereinstellung für serielle Roboter

Bearbeitung:

M.Sc. Ahmed Zidan

Kurzbeschreibung:

Klassische PID Regler sind aufgrund ihrer Einfachheit und Robustheit eine der am meisten verwendeten Regelstrukturen in industriellen Prozessen. Auch in dem Gebiet der Robotik ist die Verwendung von PID Reglern wegen ihrer Vorteile weit verbreitet. Roboter sind jedoch hochgradig nichtlineare und hochgekoppelte MIMO-Systeme. Daher gilt die Einstellung der Regelparameter für solche Systeme als hochkomplexe Aufgabe, die in der Regel durch traditionelle oder manuelle Methoden (z.B. durch gezieltes Ausprobieren) durchgeführt wird.

 

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Automatisierte Inbetriebnahme und Condition Monitoring industriell eingesetzter Regalbediengeräte

Bild zum Projekt Automatisierte Inbetriebnahme und Condition Monitoring industriell eingesetzter Regalbediengeräte

Bearbeitung:

M.Sc. Daniel Beckmann

Laufzeit:

2 Jahre

Förderung durch:

ZIM-KOOP

Kurzbeschreibung:

Das Ziel des Kooperationsprojekts ist die automatisierte Inbetriebnahme von Regalbediengeräten und modellbasiertem Condition Monitoring im laufenden Betrieb sowie Schwingungskompensation.

 

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Autonome Messeinrichtung zur Untersuchung des Reibprozesses am Groschrad

Bild zum Projekt Autonome Messeinrichtung zur Untersuchung des Reibprozesses am Groschrad

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Noamen Bouzid

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft

Kurzbeschreibung:

Die Untersuchung des Reibprozesses zwischen Fahrbahn und Reifen wird durch die Komplexität des Reifens und die Wechselwirkungen mit Fahrwerk und Antriebsstrang erschwert. Um dieses Problem zu lösen, wurde am MZH in Zusammenarbeit mit dem IFM das Reibmobil, ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug gebaut.

 

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Bildrückgeführte Roboterregelung

Bild zum Projekt Bildrückgeführte Roboterregelung

Bearbeitung:

Dr.-Ing. Oliver Hornung

Förderung durch:

MZH Initiativprojekt

Kurzbeschreibung:

Ziel der Forschungsaktivitäten ist die bildunterstützte Regelung des auf MARGe montierten Roboterarms. Es soll erreicht werden, dass der Roboterarm autonom Objekte erkennt und durch eine geregelte Bewegung dazu in der Lage ist, das erkannte Objekt zu greifen.

 

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Einsatz der OCT-Bildgebung zur medizinischen Navigation

Bild zum Projekt Einsatz der OCT-Bildgebung zur medizinischen Navigation

Bearbeitung:

Dipl.-Math. Jesús Díaz Díaz

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Kurzbeschreibung:

Auf dem Gebiet der Chirurgie entstehen immer höhere Anforderungen an die Präzision und Minimalinvasivität eines durchgeführten Eingriffes. In enger Kooperation mit dem Institut für Mess- und Regelungstechnik und der HNO-Klinik der MHH soll ein medizinisches Assistenzsystem entwickelt werden, welches durch die Integration eines optischen Kohärenztomographen (OCT) hochpräzise Eingriffe am Patienten ermöglicht. Grundlage ist eine multimodale Bildregistrierung zwischen einem präoperativ akquirierten CT- und einem intraoperativ akquirierten OCT-Datensatz mit der eine Ausrichtung des Roboters erfolgen soll.

 

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Energieeffiziente Bahnplanung für Industrieroboter

Bild zum Projekt Energieeffiziente Bahnplanung für Industrieroboter

Förderung durch:

Industrie

Kurzbeschreibung:

Eine Möglichkeit zur Steigerung der Energieeffizienz eines Roboters besteht in der Planung energieoptimaler Bewegungen. Der Energieverbrauch wird durch verschiedene Effekte von der Bahnplanung beeinflusst, darunter z. B. betriebspunktabhängige Verluste der Antriebskomponenten sowie die elektrische und mechanische Kopplung der Antriebsachsen. Zur Optimierung der Bahn müssen daher sowohl der gesamte Antriebsstrang als auch die Mechanik betrachtet werden. Hierzu werden sämtliche Komponenten modelliert und die energieoptimale Bahn mittels nichtlinearer Optimierungsverfahren ermittelt.

 

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Energieoptimale Bahnplanung durch Ausnutzung natürlicher Bewegungsmuster

Bild zum Projekt Energieoptimale Bahnplanung durch Ausnutzung natürlicher Bewegungsmuster

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Andreas Hussong

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft

Kurzbeschreibung:

In Fortsetzung der Forschungsarbeiten zu unteraktuierten Manipulatoren, bei denen die Bewegung passiver Gelenke über die dynamischen Kopplungen wie Trägheit, Coriolis- und Zentrifugalkräfte geschieht, sollen diese Kopplungen bewusst zu einer energieroptimalen Bahnplanung vollaktuierter Systeme ausgenutzt werden.

 

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Entwicklung chirurgischer Instrumente für die Single-Port-Laparoskopie

Bild zum Projekt Entwicklung chirurgischer Instrumente für die Single-Port-Laparoskopie

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Jan-Hinnerk Borchard

Kurzbeschreibung:

Bei laparoskopischen Eingriffen wird die Bauchhöhle des Patienten durch einen kleinen Schnitt eröffnet. In den so geschaffenen Zugang wird ein Laparoskop eingeführt, um die inneren Organe auszuleuchten, optisch zu erfassen und dem Mediziner durch eine geeignete visuelle Darstellung anzuzeigen. Bei einer Single-Port Operation werden neben dem Laparoskop mindestens zwei weitere Instrumente zur Gewebemanipulation durch dieselbe Öffnung in die Bauchhöhle eingebracht. Erfolgt dieser Zugang im Bauchnabel ist die Narbe später kaum mehr zu erkennen. Neben dem daraus resultierenden guten kosmetischen Ergebnis, hat die Single-Port Laparoskopie die Vorteile eines geringen Blutverlustes und einer schnellen Genesung. Um das Einsatzgebiet für diese Operationstechnik zu erweitern werden neue medizintechnische Systeme benötigt. Diese sollen insbesondere eine hohe Beweglichkeit der Endeffektoren in einem großen kollisionsfreien Arbeitsraum besitzen.

 

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Entwurf energieeffizienter mechatronischer Systeme durch Kopplung automatischer Steuerungssynthese und Trajektorienplanung

Bild zum Projekt Entwurf energieeffizienter mechatronischer Systeme durch Kopplung automatischer Steuerungssynthese und Trajektorienplanung

Bearbeitung:

M. Sc. Elias Knöchelmann

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Kurzbeschreibung:

Die Reduzierung des Energieverbrauchs ist ein großes Anliegen in industriellen Produktionssystemen. Ein Ansatz ist die Rückgewinnung der Bremsenergie von Roboterachsen. Im Rahmen dieses Projektes wird an einer automatisierte Methodik geforscht, welche aus drei Teilen besteht: Eine szenariobasierte Sprache zur flexiblen Spezifikation des diskreten Produktionssystemverhaltens, ein automatisiertes Verfahren zur Synthese optimaler Steuerstrategien aus solchen Spezifikationen, einschließlich der Generierung von SPS-Code, und ein Verfahren zur detaillierten Trajektorienoptimierung.

 

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Evaluation des laryngealen Adduktionsreflexes mit einem mechatronischen Mikrotropfen-Laryngoskop

Bild zum Projekt Evaluation des laryngealen Adduktionsreflexes mit einem mechatronischen Mikrotropfen-Laryngoskop

Bearbeitung:

Jacob F. Fast, M.Sc.

Förderung durch:

DFG

Kurzbeschreibung:

Im Rahmen dieses interdisziplinären Projektes wird in Kooperation mit der Klinik für Phoniatrie und Pädaudiologie (Leitung: Prof. Dr. med. Dr. med. h.c. Martin Ptok) der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) ein neuartiges, endoskopisches System zur Untersuchung des laryngealen Adduktionsreflexes (LAR) entwickelt und im klinischen Einsatz erprobt. Die Auslösung des LAR soll durch die Applikation eines beschleunigten Tröpfchens erfolgen. Zur Beobachtung der Reflexantwort wird ein Hochgeschwindigkeits-Kamerasystem eingesetzt. Die Einbindung bildverarbeitender Algorithmen soll den Automatisierungs- und Objektivitätsgrad des Untersuchungsverfahrens steigern.

 

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Führungslose, miniaturisierte Maschine zur Herstellung kleiner Stanzteile unter Einsatz einer Resonatzantriebseinheit

Bild zum Projekt Führungslose, miniaturisierte Maschine zur Herstellung kleiner Stanzteile unter Einsatz einer Resonatzantriebseinheit

Bearbeitung:

Dipl.-Ing Markus Ahrens

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Kurzbeschreibung:

In Zusammenarbeit mit dem Institut für Umformtechnik (IFUM) wird eine Stanzeinheit zum Schneiden dünner Bleche entwickelt. Durch Einsatz von Magnetaktoren und gezielter Anregung der Resonanz des Feder-Masse-Systems soll eine möglichst kleine, energiesparende Stanze entstehen.

 

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Genauigkeitssteigerung für die Roboterassistierte Chirurgie

Bild zum Projekt Genauigkeitssteigerung für die Roboterassistierte Chirurgie

Bearbeitung:

M. Sc. Sebastian Tauscher

Kurzbeschreibung:

Im Zentrum dieser Forschungsarbeit steht die Entwicklung eines Assistenzsystems für hochgenaue, minimalinvasive chirurgische Eingriffe an der Schädelbasis. Es werden Verfahren entwickelt, die eine mit konventionellen Mitteln nicht erreichbare Operationssicherheit und Genauigkeit erzielen sollen. Insbesondere geht es hierbei um das Setzen von Bohrkanälen für die Cochlear-Implantation mittels Roboter und optischer Navigation.

 

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Generierung aufgabenspezifischer Roboterkinematiken durch kombinierte Struktur- und Maßsynthese

Bild zum Projekt Generierung aufgabenspezifischer Roboterkinematiken durch kombinierte Struktur- und Maßsynthese

Bearbeitung:

M. Sc Moritz Schappler

Laufzeit:

01.01.2018 - 31.12.2019

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Kurzbeschreibung:

Um den Automatisierungsprozess, insbesondere von klein- und mittelständischen Unternehmen, weiter voranzutreiben, wird im Umfang dieses Forschungsprojektes eine neue Methodik zur aufgabenspezifischen Entwicklung seriellkinematischer und parallelkinematischer Roboter erarbeitet. Ziel ist eine ganzheitliche und automatisierte Synthetisierung von Roboterstrukturen in Abhängigkeit eines benutzerdefinierten Anforderungsprofils.

 

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GentleCI

Bild zum Projekt GentleCI

Bearbeitung:

M.Sc. Dipl.-Ing. (FH) Jan-Philipp Kobler

Förderung durch:

BMBF

Kurzbeschreibung:

Entwickelt werden neuartige, steuerbare Elektroden, die sich mit Hilfe einer integrierten Mikroaktorik berührungsfrei und damit risikolos in die spiralförmig gewundene Cochlea einführen lassen. Diese Mikroaktorik wird durch Elektrodenelemente aus Formgedächtniswerkstoffen realisiert, die durch Körpertemperatur in die gewünschte Form gebracht werden. Das Projekt wird in Kooperation mit der HNO-Klinik der MHH durchgeführt.

 

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Hand-Held Projection and Measurement System for Surgical Interventions

Bild zum Projekt Hand-Held Projection and Measurement System for Surgical Interventions

Bearbeitung:

M. Sc. Dipl.-Ing. Shivaraman Ilango

Förderung durch:

Lower Saxony Ministry for Science and Culture

Kurzbeschreibung:

In Augmented reality, image overlay projection is a technique that would help the surgeons to view the underlying anatomical structures directly on the surface of the skin or organ of the patient. Within the scope of the Tailored Light Scholarship Program , a novel hand-held projector system would be developed that would allow the images of 3-D patient-specific models to be projected directly onto the surface of the organ intraoperatively without the need of intrusive hardware around the surgical scene. This would circumvent the problems of view reorientation, where the surgeon has to divert his sight from the patient to the monitors with patient information like CT, MRI etc., thus helping him in performing the surgeries without any strain.

 

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Implementierung robotergestützter Orientierungssysteme auf dem Campus Maschinenbau

Bild zum Projekt Implementierung robotergestützter Orientierungssysteme auf dem Campus Maschinenbau

Bearbeitung:

M.Sc. Marvin Stüde

Laufzeit:

01.03.2018 - 28.02.2021

Förderung durch:

Fakultät für Maschinenbau

Kurzbeschreibung:

Der Campus Maschinenbau ist die größte Neubaumaßnahme der Universität und soll zum Wintersemester 2019/20 seinen endgültigen Betrieb aufnehmen. Um die Orientierung auf dem Campus zu erleichtern und Anfragen verschiedener Art zu beantworten, soll in diesem Projekt ein robotergestütztes Orientierungssystem konzipiert und implementiert werden. Ein Roboter soll sowohl Auskunft über das Informations- und Raumbelegungssystem geben, als auch als Wegbegleiter für Personen zur Erstorientierung fungieren.

 

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Intraoperative Registrierung durch Endoskopie der Knochenbälkchen

Bild zum Projekt Intraoperative Registrierung durch Endoskopie der Knochenbälkchen

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Jan Bergmeier

Förderung durch:

DFG

Kurzbeschreibung:

Das Projekt iBoneRegistration erforscht die Endoskopie von Knochenbälkchen (Spongiosa) für die intraoperative Registrierung in der navigierten Knochenchirurgie. Durch ihre unverwechselbare strukturelle Beschaffenheit und Darstellbarkeit in präoperativer Bildgebung sind Knochenbälkchen optimal als Merkmale für die eindeutige räumliche Zuordnung von präoperativen Daten zur intraoperativen Lage geeignet.

 

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iTracC - Intelligent Traction Control

Bild zum Projekt iTracC - Intelligent Traction Control

Bearbeitung:

M. Sc. Mark Wielitzka, M. Sc. Alexander Busch

Förderung durch:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Kurzbeschreibung:

Das Projekt iTracC hat das Ziel die Fahrsicherheit in Fahrzeugen mit elektrifiziertem Antriebsstrang durch eine optimierte Antriebs-Schlupf-Regelung basierend auf adaptiven Antriebsstrang- und Reibmodellen zu erhöhen

 

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Leistungssteigerung von Parallelrobotern mittels parametervariabler Strukturen basierend auf kinematischer Redundanz

Bild zum Projekt Leistungssteigerung von Parallelrobotern mittels parametervariabler Strukturen basierend auf kinematischer Redundanz

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Jens Kotlarski

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Kurzbeschreibung:

Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, den Bewegungsraum von Parallelkinematiken durch kinematische Redundanz zu vergrößern und gleichzeitig die Genauigkeit, Steifigkeit und Dynamik zu steigern. Neben geeigneten und aussagekräftigen Analyse- und Bewertungsmethodiken, sollen Verfahren zur optimalen Steuerung und Regelung parametervariabler Mechanismen entwickelt und praktisch angewendet werden.

 

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Magnetstanze

Bild zum Projekt Magnetstanze

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Matthias Dagen, Ing. Mauro H. Riva

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Kurzbeschreibung:

Das Ziel im DFG-Verbundprojekt "Scherschneiden dünner Bleche mittels adaptiver Magnetaktorik" in Zusammenarbeit mit dem Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen ist der Aufbau und die Regelung einer elektromagnetisch aktuierten Stanze. Mit Hilfe von Hochleistungselektromagneten ist die Stößelkinematik frei einstellbar. Demzufolge können der Weg-Zeit-Verlauf des Stößels an den Schneidprozess angepasst und die durch den Schneidprozess hervorgerufene Schwingungen kompensiert werden. Derzeitig sind Schneidfrequenzen von bis zu 50 Hz erreichbar.

 

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MARGe

Bild zum Projekt MARGe

Bearbeitung:

Dr.-Ing. Holger Blume

Förderung durch:

MZH Initiativprojekt

Kurzbeschreibung:

Der mobile Roboter MARGe (Mobile Autonomous Robot Genie) dient als Plattform zur Erprobung von Algorithmen zur Lokalisation, Bahnregelung und Vermeidung dynamischer Hindernisse. Die Plattform ist mit verschiedenen internen und externen Sensorsystemen, wie z.B. Encodern und Laserscannern, ausgestattet.

 

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Mikrotechnologien und Systeme für die roboterassistierte Laser-Stimmlippenchirurgie

Bild zum Projekt Mikrotechnologien und Systeme für die roboterassistierte Laser-Stimmlippenchirurgie

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Andreas Schoob, Dipl.-Ing. Dennis Kundrat

Förderung durch:

EU, FP7

Kurzbeschreibung:

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines neuartigen roboterassistierten Systems für die Laser-Mikrochirurgie speziell für Eingriffe an den Stimmlippen. Die pathologischen Gewebestrukturen werden präoperativ identifiziert und bilden die Grundlage der Operationsplanung. Eine intraoperative duale Bildgebung verfolgt das Ziel einer echtzeitfähigen Navigation über eine intuitive Chirurg-Roboter-Schnittstelle mit einem Augmented Reality System. Für die präzise Positionierung des gewebeabtragenden Lasers gilt es ein neuartiges Endoskop zu entwickeln. Die Herausforderung liegt in der kompakten Systemintegration der mikro-opto-mechatronischen Komponenten. Kognitive Strategien erhöhen die Sicherheit und die Qualität des operativen Eingriffs weiter.

 

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Mini-Projektor basierte Augmented Reality für medizinische Anwendungen

Bild zum Projekt Mini-Projektor basierte Augmented Reality für medizinische Anwendungen

Bearbeitung:

M.Sc. Dipl.-Ing. (FH) Jan-Philipp Kobler

Kurzbeschreibung:

Zum Zwecke einer Optimierung der Darstellungsweise von Informationen sind Augmented-Reality-Ansätze Gegenstand aktueller Forschungen. Im Bereich der Medizintechnik ist das Ziel dabei die Visualisierung von präoperativen, medizinischen Planungsdaten unmittelbar im Blickfeld des Chirurgen. Dieser Ansatz basiert auf einer simultanen Darstellung der Realität, in diesem Fall also des Patienten, und zusätzlicher visueller Informationen. Unter Verwendung eines Mini-Projektors (konventioneller Beamer der Größe eines Mobiltelefons) und eines optischen Navigationssystems wurde ein handgeführtes Projektionssystem aufgebaut, das die lagerichtige Darstellung anatomischer Strukturen sowie Navigationsanweisungen in Echtzeit unmittelbar auf der Oberfläche des Patienten ermöglicht.

 

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Modellbasierte Analyse elektrischer Antriebssysteme

Bild zum Projekt Modellbasierte Analyse elektrischer Antriebssysteme

Bearbeitung:

Dipl.-Ing Lars Perner

Förderung durch:

Lenze Automation GmbH

Kurzbeschreibung:

In diesem Projekt werden Modelle entwickelt, um das Verhalten elektrischer Antriebsstränge, i. Allg. bestehend aus einem Umrichter, Drehstrommotor, mechanischer Koppelelemente und abtriebsseitiger Lastmaschine zu beschreiben. Desweiteren werden diese Modelle genutzt, um Optimierungspotentiale zu untersuchen und umzusetzen.

 

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Modular strukturiertes Motion-Control-System für Robotik und Handling

Bild zum Projekt Modular strukturiertes Motion-Control-System für Robotik und Handling

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Julian Öltjen

Förderung durch:

Lenze Automation GmbH

Kurzbeschreibung:

In diesem Projekt wird eine leicht bedienbare, modular strukturierte und damit flexible Plattform zur Ansteuerung unterschiedlichster Robotik-Anwendungen entwickelt. Neben etablierten Systemen, wie z.B. Scara-, Delta- oder Knickarm-Kinematiken, bieten unterschiedliche Schnittstellen die Möglichkeit, individuelle Kinematiken anzusteuern. Das Ziel ist die Vereinfachung der Programmierung und Inbetriebnahme komplexer, mehrachsiger Produktionsanlagen.

 

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Online-Identifikation regelungstechnisch relevanter Systemparameter elektrisch angetriebener mechanischer Systeme

Bild zum Projekt Online-Identifikation regelungstechnisch relevanter Systemparameter elektrisch
angetriebener mechanischer Systeme

Bearbeitung:

M. Sc. Dipl.-Ing. (FH) Daniel Beckmann

Förderung durch:

Forschungsvereinigung Antriebstechnik (FVA)

Kurzbeschreibung:

Das primäre Ziel dieses Forschungsvorhabens liegt in der Bestimmung der wesentlichen Parameter eines elektrischen Antriebssystems mit gekoppelter Mechanik, ohne Nutzung spezieller Testtrajektorien und ohne zusätzliche Sensorik sondern durch Beobachtung der Parameteridentifizierbarkeit in Abhängigkeit der Streckeneigenschaften im laufenden Betrieb. Grundlage bildet ein echtzeitfähiges Modell des mechatronischen Gesamtsystems.

 

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Online-Identifikation regelungstechnisch relevanter Systemparameter elektrisch angetriebener mechanischer Systeme II

Bild zum Projekt Online-Identifikation regelungstechnisch relevanter Systemparameter elektrisch
angetriebener mechanischer Systeme II

Bearbeitung:

M. Sc. Mathias Tantau

Kurzbeschreibung:

Das primäre Ziel dieses Forschungsvorhabens liegt in der Bestimmung der wesentlichen Parameter eines elektrischen Antriebssystems mit gekoppelter Mechanik ohne zusätzliche Sensorik. Dies erfolgt zum Einen durch optimierte Identifikationstrajektorien und zum Anderen im laufenden Betrieb durch Beobachtung der Parameteridentifizierbarkeit in Abhängigkeit der Streckeneigenschaften. Grundlage bildet ein echtzeitfähiges Modell des mechatronischen Gesamtsystems.

 

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Online-Reibwertprognose

Bild zum Projekt Online-Reibwertprognose

Bearbeitung:

Dr.-Ing. Ahmed Trabelsi

Förderung durch:

Industrie

Kurzbeschreibung:

Im Rahmen dieses Projektes soll in Zusammenarbeit mit einer Fahrzeugzulieferer-Firma die Machbarkeit der Reibwertprognose im KFZ auf Basis eines Multisensorkonzepts geprüft und umgesetzt werden. Die Schwerpunkte der Arbeit liegen in der Fahrzeugtechnik, Messtechnik und Digitalsignalverarbeitung.

 

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OPhonLas: OCT-geregelte Laserablation bei Stimmlippen-Phonation

Bild zum Projekt OPhonLas: OCT-geregelte Laserablation bei Stimmlippen-Phonation

Bearbeitung:

Sontje Ihler, M. Sc., Max-Heinrich Laves, M. Sc.

Laufzeit:

3 Jahre

Förderung durch:

EFRE (Europäischer Fonds für regionale Entwicklung)

Kurzbeschreibung:

Im Rahmen dieses EFRE-geförderten Projektes soll ein rigides, anatomisch geformtes Laryngoskop entwickelt werden, das mit einem steuerbaren Ablationslaser ausgestattet ist. Neben der Anwendung auf ruhenden Stimmlippen soll ein Laserschnitt auch während einer Phonation–also auf schwingenden Stimmlippen–durchgeführt werden. Dadurch wird die Behandlung bestimmter Pathologien ermöglicht und der funktionelle Therapieerfolg direkt sichtbar gemacht. Die hohen Anforderungen an die Echtzeit-Regelung des Lasers setzen die Fusion von Stereobilddaten und optischer Kohärenztomographien voraus.

 

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Optisch kontrollierte, automatisierte Insertion einer Cochlear Implant Elektrode

Bild zum Projekt Optisch kontrollierte, automatisierte Insertion einer Cochlear Implant Elektrode

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Andreas Hussong

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Kurzbeschreibung:

Die bislang einzig wirksame Behandlung von hochgradiger Schwerhörigkeit oder Taubheit besteht in der Implantation eines Multielektrodenarrays in die Hörschnecke (Cochlear Implant, CI), mit dem der Hörnerv elektrisch stimuliert wird. Im Rahmen des im Projekt „Roboterassistierte Chirurgie“ verfolgten Ansatzes eines minimalinvasiven Eingriffes stellt sich das Problem einer Insertion des Implantates durch den gebohrten, engen Stichkanal. Das Projekt wird in Kooperation mit der HNO-Klinik der MHH durchgeführt.

 

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PaLiDA - Parallelkinematik mit Lineardirektantrieben

Bild zum Projekt PaLiDA - Parallelkinematik mit Lineardirektantrieben

Bearbeitung:

Dr.-Ing. Houssem Abdellatif

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft

Kurzbeschreibung:

Der Versuchsstand PaLiDA wird im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramm "Fertigungsmaschinen mit Parallekinematiken" am MZH genutzt. Durch dieses Vorhaben sollen die Vorteile der Kombination von paralleler Konstruktion und hochdynamsichen Antrieben ausgenutzt, untersucht und weiterentwickelt werden. Dies ermöglicht die zukünftige Nutzung von Parallelkinematiken in der industriellen Fertigung zur Steigerung der Produktivität.

 

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Parallel-kontinuierliche Manipulatoren – Egalisierung strukturindividueller Nachteile durch Kombination von Parallel- und Kontinuumsrobotern

Bild zum Projekt Parallel-kontinuierliche Manipulatoren – Egalisierung strukturindividueller Nachteile durch Kombination von Parallel- und Kontinuumsrobotern

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Kathrin Nülle

Laufzeit:

1.1.2018-31.12.2019

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Kurzbeschreibung:

Im Rahmen dieses Projekts wird die kinematische Struktur von parallelen Robotern mit kontinuierlichen kinematischen Ketten erforscht. Das Ziel ist die hohe Genauigkeit und Steifigkeit von parallelen Robotern mit der hohen Dexterität und Manipulierbarkeit von kontinuierlichen Robotern zu vereinen.

 

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Planung energieeffizienter Trajektorien unter Ausnutzung von Energiespeichern und Energieaustausch zwischen elektrischen Antrieben

Bild zum Projekt Planung energieeffizienter Trajektorien unter Ausnutzung von Energiespeichern und Energieaustausch zwischen elektrischen Antrieben

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Christian Hansen

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Kurzbeschreibung:

In Mehrachsanwendungen lassen sich die umrichterinternen Gleichstromzwischenkreise der Einzelachsen zusammenschalten, so dass hierdurch eine kurzzeitige Energiepufferung bzw. ein kontinuierlicher Energieaustausch zwischen den verwendeten Antrieben möglich ist. Auf dieser Grundlage sollen Möglichkeiten einer optimierten Trajektorienplanung zur Steigerung der Energieeffizienz untersucht werden.

 

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Prozessmonitoring in der Produktionstechnik (ProMoPro)

Bild zum Projekt Prozessmonitoring in der Produktionstechnik (ProMoPro)

Bearbeitung:

Karl-Philipp Kortmann, M. Sc., Johannes Zumsande, M. Sc.

Laufzeit:

3 Jahre

Förderung durch:

EFRE (Europäischer Fonds für regionale Entwicklung)

Kurzbeschreibung:

Im Rahmen dieses EFRE-geförderten Projektes werden universelle Werkzeuge und Methoden zur Digitalisierung von Produktionsanlagen energieintensiver Industriezweige geschaffen. Die umfassende Akquise heterogener Anlagen- und Prozessdaten ermöglicht das Partitionieren des Gesamtprozesses in geeignete Teilprozessen, deren Beschreibung durch aussagekräftige Merkmale und das Anlernen mathematischer Modelle, um die Auswirkungen der Teilprozesse auf verschiedene Zielgrößen (z.B. Produktqualität und Energieverbrauch) zu beschreiben.

 

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Regelung zur Effizienzsteigerung von industriellen Gleichstromnetzen

Bild zum Projekt Regelung zur Effizienzsteigerung von industriellen Gleichstromnetzen

Bearbeitung:

M. Sc. Elias Knöchelmann

Förderung durch:

Bosch Rexroth AG.

Kurzbeschreibung:

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer intelligenten Ansteuerung der Systeme innerhalb eines Gleichstromzwischenkreis- verbunds, sodass die netzseitig aufgenommene Energie reduziert wird. Die Energiesteuerung soll im nächsten Schritt auf Energiespeicher und variable erneuerbare Energien ausgedehnt werden. Schwerpunkte sind vor allem Simulationstiefe, Große der Einflussnahme, Energiespeichersteuerung und Aufbau einer Intelligenten Steuerung, welche aktiv in den Prozess eingreift.

 

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Remote Mechatronics Challenge

Bild zum Projekt Remote Mechatronics Challenge

Bearbeitung:

M.Sc. Johannes Zumsande

Förderung durch:

HSP

Kurzbeschreibung:

Remote Laboratories erlauben die Steuerung und Beobachtung eines realen Versuchsstandes über das Internet. Dadurch können Vorlesungsinhalte vertieft und auf reale Versuchsstände angewendet werden. Neben der dauernden Verfügbarkeit ist die Vorgabe definierter physikalischer Grenzen des Systems ein großer Vorteil gegenüber klassischen Laborkonzepten.

 

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RoboJiG

Bild zum Projekt RoboJiG

Bearbeitung:

Samuel Müller, M. Sc.

Förderung durch:

BMBF

Kurzbeschreibung:

Präklinische Realisierung einer ganzheitlich minimal-invasiven Cochlea-Implantat-Versorgung durch patientenspezifische Bohrschablonen

 

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Roboterassistierte Chirurgie

Bild zum Projekt Roboterassistierte Chirurgie

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Stephan Baron

Kurzbeschreibung:

Im Zentrum dieser Forschungsarbeit steht die Entwicklung eines Assistenzsystems für hochgenaue, minimalinvasive chirurgische Eingriffe an der Schädelbasis. In Zusammenarbeit mit der Klinik für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde der Medizinischen Hochschule Hannover werden Verfahren entwickelt, die eine mit konventionellen Mitteln nicht erreichbare Operationssicherheit und Genauigkeit erzielen sollen.

 

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Roboterassistierte Laserosteotomie

Bild zum Projekt Roboterassistierte Laserosteotomie

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Alexander Fuchs

Förderung durch:

KUKA Laboratories GmbH

Kurzbeschreibung:

Die Laserosteotomie ist für eine Vielzahl klinisch relevanter Indikationen von Interesse. Die beim Materialabtrag entlang definierter Geometrien auftretenden Problemstellungen zeichnen sich dabei im Wesentlichen auf den Gebieten der Bahnplanung, der hochgenauen Strahlführung, der Mensch-Maschinen-Schnittstelle und der Schnitttiefenbestimmung ab. Am Institut für Mechatronische Systeme wird daher in Kooperation mit der KUKA Laboratories GmbH ein System für die roboterassistierte Laserosteotomie (RaLo) bestehend aus einem Leichtbauroboter (KUKA LBR), einem Kamerasystem, einem optischen Kohärenztomograph (OCT) und einem Er:YAG-Laser zur Demonstration einer Beispielanwendung aufgebaut.

 

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roboterfabrik

Bild zum Projekt roboterfabrik

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Daniel Kaczor

Laufzeit:

5 Jahre

Förderung durch:

Region Hannover

Kurzbeschreibung:

Um Hannover als einen führenden Robotik-Standort zu etablieren, wurde an der Leibniz Universität in Kooperation mit der Region Hannover und dem Roberta Regiozentrum Hannover das Gemeinschaftsprojekt Roboterfabrik ins Leben gerufen. Die Roboterfabrik verfolgt einen kontinuierlichen Ansatz zur Ausbildung sogenannter Robotic Natives, der in der Schule beginnt und an der Universität fortgesetzt wird.

 

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Robuste Schwimmwinkelschätzung, basierend auf sensitivitätsbasierter Parameteradaption und nichtlinearen Beobachterstrukturen

Bild zum Projekt Robuste Schwimmwinkelschätzung, basierend auf sensitivitätsbasierter Parameteradaption und nichtlinearen Beobachterstrukturen

Bearbeitung:

M.Sc. Mark Wielitzka

Kurzbeschreibung:

Ein aktuelles Projekt am Institut für Mechatronische Systeme befasst sich mit der Schätzung relevanter Systemzustände und Parameter der Fahrzeugquerdynamik. Hierzu werden verschiedene modellbasierte Beobachterstrukturen, basierend auf sensitivitätsbasierter Parameteradaption realisiert, um eine robuste Schätzung zu garantieren.

 

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RoCCl - Road Condition Cloud

Bild zum Projekt RoCCl - Road Condition Cloud

Bearbeitung:

M. Sc. Alexander Busch

Laufzeit:

02/2018 - 01/2021

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Kurzbeschreibung:

Im Rahmen des DFG-geförderten Projektes RoCCl wird in Kooperation mit dem Institut für Fahrzeugtechnik der TU Braunschweig eine zeitlich veränderliche Karte, die Road Condition Cloud, entwickelt. Dabei wird der Fahrbahnzustand, mit zusätzlicher Konfidenz, durch wahrscheinlichkeitsbasierte Datenfusion verschiedener heterogener Informationen aus Onboard- und Umgebungssensorik geschätzt und in die Karte überführt. Die Kommunikation mit der RoCCl bietet somit die Möglichkeit Fahrerassistenzsysteme zu jedem Zeitpunkt bezüglich des aktuellen Fahrbahnzustandes korrekt zu initialisieren.

 

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Schnittstellen zur Anbindung eines Roboters in ein bildgestütztes Therapiesystem

Bild zum Projekt Schnittstellen zur Anbindung eines Roboters in ein bildgestütztes Therapiesystem

Bearbeitung:

M. Sc. Sebastian Tauscher

Förderung durch:

KUKA Laboratories GmbH

Kurzbeschreibung:

Ziel dieses Kooperationsprojekts mit der KUKA Laboratories GmbH ist ein generisches Schnittstellenkonzept zur Anbindung eines KUKA Leichtbauroboters an ein bildgestütztes Therapiesystem zu entwickeln. Hierdurch wird eine leichtere Anbindung des Leichtbauroboters an ein Produkt eines Medizinproduktherstellers angestrebt. Zur Validierung des Systemkonzepts wird der KUKA LBR über eine generische Implementierung der Schnittstellen in die MediLAB-Umgebung des Medizintechniklabors des Institutes integriert.

 

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Semi-Aktives Motorlager

Bild zum Projekt Semi-Aktives Motorlager

Bearbeitung:

Dr.-Ing. Marc Lorenz

Förderung durch:

Industrie

Kurzbeschreibung:

Am Mechatronik Zentrum Hannover wurde ein semi-aktives Motorlager entwickelt, welches auf dem Reluktanzkraftprinzip basiert und die Anpresskraft auf sog. Reibbeläge variieren kann.

 

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simTrailer - Vollständige, modellbasierte Trailer-Zustandsüberwachung

Bild zum Projekt simTrailer - Vollständige, modellbasierte Trailer-Zustandsüberwachung

Bearbeitung:

Zygimantas Ziaukas, M .Sc.

Förderung durch:

BPW Bergische Achsen KG

Kurzbeschreibung:

Im Rahmen des Projekts simTrailer werden online-fähige Methoden zur modellbasierten Zustandsüberwachung des Trailers erarbeitet, um einen möglichst effizienten Einsatz von Sensorik zu gewährleisten.

 

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Situsnahes mechatronisches Assistenzsystem für hochgenaue Eingriffe am Schädel (Mini-Hexapod)

Bild zum Projekt Situsnahes mechatronisches Assistenzsystem für hochgenaue Eingriffe am Schädel (Mini-Hexapod)

Bearbeitung:

M.Sc. Dipl.-Ing. (FH) Jan-Philipp Kobler, Dipl.-Ing. Kathrin Nülle

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Kurzbeschreibung:

Im Rahmen einer Forschungskooperation mit der Klinik für HNO der MHH wird ein miniaturisierter, parallelkinematischer Roboter konzipiert und prototypisch aufgebaut, der aufgrund seiner geringen Abmessungen direkt am Schädel des Patienten verankert werden kann. Er dient als Basis für unterschiedliche Eingriffe, wie beispielsweise die minimal invasive Cochlea Implantation zur Behandlung innenohrbedingter Taubheit.

 

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Vollaktuierter elektromagnetischer Biegeaktor für endoskopische Anwendungen

Bild zum Projekt Vollaktuierter elektromagnetischer Biegeaktor für endoskopische Anwendungen

Bearbeitung:

M. Sc. Svenja Tappe

Förderung durch:

Caroline Herschel Programm des Hochschulbüro für ChancenVielfalt

Kurzbeschreibung:

Ziel dieses Projektes ist, die Nachteile bestehender Endoskop-Systeme, in Bezug auf Handhabung und Verletzungsrisiko für den Patienten, durch ein neuartiges Aktuierungskonzept zu kompensieren. Gegenstand der Untersuchung sind zunächst die Entwicklung geeigneter Aktoren, deren kinematische und dynamische Modellierung sowie die Implementierung einer geeigneten Steuerung und Regelung. Die Arbeit wird in enger Kooperation mit dem Institut für Antriebssysteme und Leistungselektronik (IAL) durchgeführt.

 

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Zeitoptimale Regelung elektromechanischer Aktoren

Bild zum Projekt Zeitoptimale Regelung elektromechanischer Aktoren

Laufzeit:

11/2012-10/2013

Förderung durch:

IAV GmbH Gifhorn

Kurzbeschreibung:

Zur gezielten Abgasrückführung werden unterschiedliche elektromechanische Stellglieder eingesetzt, welche mit hoher Dynamik den Abgasanteil im Verbrennungsraum regeln. Innerhalb dieses Forschungsprojektes sollen modellbasierte Reglerstrukturen implementiert werden, die das Potential der begrenzten Stellgröße ausnutzen.

 

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