Neues Forschungsthema am IGMR: Pick & Toss
In heutigen Produktionsanlagen sind robotische Pick & Place Prozesse nicht mehr wegzudenken. Hierbei werden Handhabungsobjekte vom Roboter gegriffen und an der Zielposition mit der angestrebten Zielorientierung abgelegt. Eine innovative Möglichkeit den Arbeitsraum eines Roboters signifikant zu vergrößern sowie Prozesszeiten zu verringern ist die Erweiterung dieses Prozesses um das gezielte Werfen von Handhabungsobjekten. Mögliche Einsatzgebiete sind die Sortierung von Produkten, die beim Wurf nicht beschädigt werden (z.B. Schrauben oder Muttern) oder deren Beschädigung untergeordnet relevant ist (z.B. Aussortieren fehlerhafter Produkte, Trennen von Werkstoffen in Recyclingstätten).
Unser Ziel ist es den robotischen Pick & Toss Prozess durch die Kombination von klassisch analytischen und machine learning Modellen zu beschreiben, sodass der innovative Prozess industriell nutzbar wird.
Ansprechpartner:
Nils Brückmann
Johannes Bolk
Entwicklungen mit der Trapo GmbH
Das IGMR – RWTH Aachen unterstützt die Trapo GmbH bei der Weiterentwicklung und Integration von Trajektorieplanung- und Trajektorieausführungsalgorithmen für den neuen Trapo Loading System Roboter. Im Vergleich zum alten TLS, wird die Navigation vom neunen TLS mit dem MoveBase Framework des Robot Operating Systems (ROS) realisiert. Zu diesem Zweck haben wir zusammen mit der Trapo GmbH eine Sonderkonfiguration für eine autoähnliche Kinematik (car-like structure) für den lokalen Planner von MoveBase erstellt. Der neue TLS wurde zuletzt auf der LogiMat Messe vorgestellt.
Ansprechpartner:
Daniel Gossen
Projektstart IIDEA – Inklusion und Integration durch Cobots auf dem Arbeitsmarkt
Im April wurde das innovative Projekt „IIDEA – Inklusion und Integration durch Cobots auf dem ersten Arbeitsmarkt“ gestartet, das sich zum Ziel gesetzt hat, die Inklusion und Integration von schwerbehinderten Menschen auf dem ersten Arbeitsmarkt durch kollaborative Robotik zu befähigen. Die Verwendung von Cobots ermöglicht es, neue Arbeitsplätze und -formen zu schaffen, die auf die individuellen Bedürfnisse schwerbehinderter Menschen zugeschnitten sind. Diese neuen Arbeitsformen werden nicht am Rande, sondern im Zentrum der Digitalisierung und der Industrie 4.0 etabliert.
In einer sich schnell verändernden Welt ist es wichtig, dass wir uns auf die Bedürfnisse aller Menschen konzentrieren und sicherstellen, dass alle in der Lage sind, ihr volles Potenzial auszuschöpfen. Das Projekt „IIDEA“ ist ein wichtiger Schritt in Richtung einer inklusiven und integrativen Gesellschaft und Wirtschaft.
Weitere Informationen zum Projekt finden Sie auf unserer Website. Wenn Sie weitere Fragen haben, können Sie sich gerne an die folgende E-Mail-Adresse wenden: iidea@igmr.rwth-aachen.de.
Ansprechpartner:
Prof. Mathias Hüsing
Carlo Weidemann
Sophie-Charlotte Keunecke
Elodie Hüsing
Christina Jansen
Begrüßung der neuen Master-Erstsemester
| Das Institut für Getriebetechnik, Maschinendynamik und Robotik heißt alle neuen Mastererstsemester herzlich willkommen!
Am 03.04.2023 hat das Sommersemester begonnen und mit diesem das Masterstudium für viele Erstsemester. Bei einem durch die Fachschaft Maschinenwesen organisierten Grillen zur Begrüßung konnten wir bereits unser Institut vorstellen und mit Studierenden ins Gespräch kommen. Begrüßt wurden die neuen Masterand*innen der Fakultät Maschinenwesen vom IGMR durch Sophie Charlotte Keunecke, Nils Brückmann, Vincent Brünjes und Thomas Knobloch. Die Studierenden konnten auf diese Weise erste Kontakte zu den Instituten knüpfen und auch verschiedene Projekte kennenlernen. Ein besonderes Highlight war die Vorstellung des Robot Companion durch Maximilian Hilger! Wir danken der Fachschaft Maschinenwesen für dieses großartige Angebot und euer immenses Engagement. Allen neuen Erstsemestern wünsche wir alles Gute für Ihr Studium und eine unvergessliche Zeit an der RWTH und der Fakultät Maschinenwesen. Ansprechpartner:
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Erfolgreiche Workshops mit der Technischen Universität Liberec
Nach längerer Corona-Pause konnte das IGMR mit großer Freude eine Delegation der Technische Universität Liberec (TUL) am Institut begrüßen.
Vier verschiedenen Instituten der Technische Universität Liberec haben uns ihre faszinierenden Projekte und interessanten Präsentationen vorgestellt, ehe wir in kleineren Workshops gemeinsame Forschungsinteressen erarbeitet haben.
Die Technische Universität Liberec und das IGMR blicken schon auf viele Jahre gemeinsamen Austauschs und enger Zusammenarbeit zurück; die Einschränkungen durch die Pandemie haben das nicht schwächen, aber doch stark einschränken können.
Umso mehr freuen wir uns, zukünftig unsere Kooperation mit neuen, gemeinsamen Forschungsinteressen weiter untermauern zu können.
Ansprechpartner: Sophie Charlotte Keunecke
Interaktives Lernen von ROS: Der neue Kurs in RWTHJuypter
Wir freuen uns, unseren neuesten ROS-Kurs vorstellen zu dürfen, der als JupyterHub unter RWTHJuypter eingebunden ist. Dieser Kurs bietet eine interaktive Möglichkeit, die Grundlagen von ROS (Robot Operating System) zu erlernen und zu vertiefen.
ROS ist ein Open-Source-Framework, das es Entwicklern ermöglicht, die Steuerung von Robotern und deren Sensorik einfacher zu gestalten. Es bietet eine Vielzahl von Tools und Bibliotheken, die es ermöglichen, die Kommunikation zwischen den verschiedenen Komponenten eines Roboters zu vereinfachen und die Entwicklung von Anwendungen zu beschleunigen.
Unser Kurs deckt die wichtigsten Themen ab, die für die Arbeit mit ROS erforderlich sind. Dazu gehören unter anderem die Verwendung von ROS-Nodes, Topics, Services und Actions, die Verwendung von ROS-Bibliotheken wie tf (transform library) und moveit (motion planning library), sowie die Entwicklung eigener ROS-Pakete. Auch die Arbeit mit verschiedenen Roboterplattformen wird behandelt.
Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der Verwendung von Jupyter Notebooks, um die Inhalte des Kurses interaktiv und anschaulich zu vermitteln. Dies ermöglicht es den Teilnehmende, die Beispiele und Aufgaben direkt im Kursumgebung auszuführen und die Ergebnisse direkt zu sehen.
Wir danken der Firma Quantstack für die Unterstützung bei der Entwicklung des Kurses und deren Entwicklungen an JupyROS. Durch die Verwendung von Jupyter Notebooks und jupyros konnten wir eine intuitive und benutzerfreundliche Umgebung schaffen, die es ermöglicht, ROS schnell und einfach zu erlernen.
Wir hoffen, dass unser ROS-Kurs sowohl für Einsteiger als auch für fortgeschrittene Entwickler von Nutzen sein wird und freuen uns auf zahlreiche Teilnehmende.
Ansprechpartner: Markus Schmitz
Querschnittsgruppe: Application Dynamics
Das Team hinter Application Dynamics setzt sich aus allen Forschungsbereichen des IGMR zusammen. Auf diese Weise können die Fähigkeiten auf dem Gebiet der Schwingungsanalyse und Maschinendynamik optimal mit den Kompetenzen und langjährigen Erfahrungen rund um die Themen der Getriebetechnik und Robotik verein werden. Dieser Zusammenschluss Instituts interner Forschungsschwerpunkte, ermöglicht Problemlösungen in denen sowohl fachliche Kompetenzen der Dynamik als auch anwendungsspezifisches Fachwissen gefragt sind. Angewendet wird dieser Wissensquerschnitt beispielsweise in Form einer anforderungsbasierten Untersuchung und Ausnutzung der dynamischen Effekte eines Systems. Der Fokus liegt auf Anwendungen aus dem Bereich der Robotik und Getriebetechnik, erfasst darüber hinaus jedoch jegliche Arten mechanischer Bewegungseinrichtungen. Der aktuelle Forschungshorizont erstreckt sich von kinematischer Redundanz über high Speed Trajektorien bis hin zur Nutzung neuronaler Netze, mit welchen eine Erweiterung des Arbeitsraumes durch innovative Objektmanipulation erreicht wird.
Ansprechpartner: Johannes Bolk
Rückblick Summerschools ROBO und ROCNI 2022
Die Summerschool dient zur Weiterbildung und Vertiefung von Wissen interessierter Studierender. Die Summerschool ROBO und ROCNI werden durch die International Academy (IntAc) angeboten und vom Institut für Getriebetechnik, Maschinendynamik und Robotik (IGMR) an der RWTH Aachen University durchgeführt. Die theoretischen Grundlagen werden durch die praktische Anwendung von Simulationen und am realen Roboter im Labor des IGMR erweitert.
Ansprechpartner:
Carlo Weidemann
Deutsche Meisterschaft im Robot System Integration 2022
Auch in diesem Jahr hat das IGMR mit großem Erfolg an der deutschen Meisterschaft (ehemals Olympiade) im Robot System Integration bei FANUC Deutschland teilgenommen!
Die Aufgabe in diesem Jahr war eine variable Bestückung von Kisten und eine Palettierung dieser. Zur Umsetzung gehören neben dem eigenständigen Aufbau der gesamten Zelle real und virtuell auch das digitale Zeichnen von Bauteilen, die Einstellung von Sicherheitsfunktionen, Fehlererkennung, Nutzerfreundlichkeit und Hinweisgebungen, sowie Sensor-, Aktor- und Kameraintegration.
Unter dem Teamnamen „IGMR“ traten Simon Strauch und Florian Menz an, als Team „RWTH“ waren Frederick van Kerkom und Sebastian Polzin dabei. Als Coach begleitete Sie die ehemalige Teilnehmerin, Sophie Charlotte Keunecke.
Die vier Studierenden haben sich in den vergangenen Monaten in ihrer Freizeit selbstständig mit der FANUC Education Cell im IGMR beschäftigt und die TP-Programmierung und Simulation in RoboGuide erlernt. Die Mühe hat sich gelohnt!
Team IGMR hat eine sehr beeindruckende reale und virtuelle Cell-Installation präsentiert und jegliche Menüoptionen zur Kundenfreundlichkeit und zur Fehlerhandhabung implementiert.
Team RWTH erreichte in beiden Zeitmessungen die schnellsten Rundenzeiten mit 57 Sekunden und glänzte mit einer überaus detaillierten Simulation und Dokumentation. Wir sind sehr stolz auf alle vier Teilnehmer auf ihre großartige Leistung!
Vielen Dank an FANUC Deutschland für die großartige Umsetzung und die außergewöhnliche Zusammenarbeit.
Die FANUC Education Cell ist ein fundamentaler Bestandteil der praktischen Lehre in der Robotik und bietet Studierenden die Möglichkeit, den Umgang mit Industrierobotern und die Verwendung von Frames (Koordinatensystemen) zu erproben und eigene Versuche und Messungen durchzuführen oder zu verifizieren.
Ansprechpartner: Sophie Charlotte Keunecke
Vorstellung des Projekts „ErgoFli“ auf dem KT-Kolloquium 2022
Das Ziel des ZIM-geförderten Projekts „ErgoFli“ ist es, eine intelligente, halbautomatisierte Fliesenlegehilfe zu entwickeln. Diese soll nicht ergonomische Haltungen von Fliesen legenden Personen durch ihre intuitive Benutzerschnittstelle, das automatisierte Handhaben von Fliesen und Fliesenkleber sowie eine intelligente Steuerung um bis zu 66% reduzieren. Der ErgoFli kann mit einem motorisierten Antrieb verfahren werden und nutzt eine lineare Verlegekinematik zum Verlegen von Fliesen ohne direkten Wandkontakt im Buttering-Floating-Verfahren. Es können Fliesen in den beiden Formaten 30×60 cm bzw. 60×60 cm im Kreuzverband verlegt werden. Der Roboter besitzt Speicher für Fliesen und Fliesenkleber, sodass er mindestens 30 Minuten ohne Nachfüllen verwendet werden kann und schafft eine Verlegeleistung von 12 m2 in der Stunde bei gleichzeitiger Gewährleistung der entsprechenden normgerechten Ebenheitstoleranzen.
Mithilfe eines digitalen Zwillings konnte bereits ein früher Prototyp in verschiedenen Szenarien getestet werden. Während die Konstruktion des Prototyps in gängiger CAD-Software erfolgt, wird das jeweils aktuelle Modell parallel in die Simulationsumgebung Gazebo eingebunden. Dies ermöglicht das kontinuierliche Integrieren und Testen von Softwarepaketen der Steuerung in anwendungsnahen Szenarien. Über eine Closed-Loop Simulation können beispielsweise reale Testdaten an den digitalen Zwilling übertragen werden. So werden die drei Laser-Profilsensoren des Fliesengreifers sowieso Sauggreifer auf einem prototypischen Greifer befestigt und an einem UR10 Roboterarm montiert. Die Messwerte der Sensoren können dann trotz unterschiedlicher Kinematiken auf den digitalen Zwilling in der Simulation übertragen werden. Auf diese Weise kann die Positionsregelung des Greifers über die Vermessung der Fugenbreiten bereits frühzeitig im Gesamtsystem integriert werden.
Ansprechpartner:
Jan Wiartalla
Marius Gürtler
