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- Automatisierungstechnik (1)
- Bildklassifikation (1)
- Digitale Datenübertragung (1)
- Driving simulator, attention, mental workload, sound, physiologic sensors, electroencephalogram, virtual reality (1)
- Frequenzumrichter (1)
- GStreamer (1)
- H.264 (1)
- High Intensity Radiated Fields, Lightning Indirect Effects, helicopters, induced currents, numerical simulation, scheduled maintenance (1)
- Hochfrequenztechnik (1)
- ISO Norm 9283 (1)
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- Fakultät für Elektrotechnik Feinwerktechnik Informationstechnik (19) (remove)
The illumination of registration plates poses challenges for lighting technology. To achieve the wide and steep angles required for homogeneous illumination of the license plate, optics are needed to refract and reflect light. In this work, registration plate lamps with different components are designed. After the construction, the concepts are tested for their limits in terms of position and manufacturability. The
entire work is carried out at the company CREAT GmbH in Ingolstadt. All developments in the field of registration plate lighting are subject to the UNECE and country-specific regulations, which must be considered in the development of the lights.[1] Some vehicles currently available on the automotive market are measured to classify and compare the different lamp systems. From the average values, the lamps are designed. Adjustments are repeatedly made to the lighting device to achieve the most
homogeneous illumination of the registration plate. As soon as the lights meet the legal requirements, the geometric limits of the lighting device are defined in relation to the plate. As there are different polymers to produce optics, these are simulated with their refractive indices and tested for their effects on the light image.
The objective of this study was to develop an experimental framework that allows research on whether the combined use of a virtual reality (VR) driving simulator, electroencephalography signals collected during driving tests and designed attentional paradigms could be applied to assess the performance of affective warning sounds for re-channelling driver’s attention in certain driving situations. Three VR driving scenarios with different stimuli and two driving tasks were designed and implemented. Acquisition of driver’s physiological data and behavioural metrics were integrated to be gathered synchronously. In addition, an experimental protocol was designed for the assessment of the impact of affective warning sounds. The technical feasibility of the framework was evaluated with the results showing that the proposed framework enables the data acquisition and analysis for a variety of warning stimuli. After successful technical deployment, a study with experimental subjects will follow to evaluate the effectiveness of affective warning sounds.
This study aims to compare two different implementations of speech emotion recognition models.The emphasis is directed towards evaluating their efficacy in capturing and characterizing dialogues
portrayed by actors within a film scene to create suitable musical intervals. The goal of the overarching research intends to derive indications to enhance the compositional process of film scores by recognizing the emotion in a particular scene. Based on established deep learning models, the study delves into the exploration of two distinct emotion classification metrics: The Six Emotion Prediction and the Valence/Arousal/Dominance Prediction. To facilitate a comparative analysis, a preliminary study an a following survey is deployed. The preliminary study confirms a significant difference in the generated MIDI data. For this reason, a survey is essential to detect the better fitting algorithm. Participants are tasked to rate the affective suitability of eight generated interval sequences to the corresponding film scenes. The Suitability is verified quantitatively using a bidirectional rating system. Both model assessments are conducted within a uniform sound design, thus ensuring unbiased conditions for evaluation. Upon a thorough examination of our extensive analysis, a preference for method A becomes increasingly evident.
Infradar-Localization: single-chip infrared- and radar-based Monte Carlo localization. This paper proposes a novel approach for indoor robot localization that leverages a fusion of information from single-chip infrared (Time-of-Flight) and radar sensors. The aim of our research is the development of a cost-effective and lightweight system that can achieve high-precision robot localization. Unlike traditional localization methods based on LiDARs or cameras, our proposed system uses single-chip infrared and radar sensors to overcome the limitations of high cost and bulky hardware. Specifically, we employ a Doppler radar-based velocity motion model for the estimation of the robot's ego-motion, eliminating the need for additional sensors such as IMU or wheel encoders. Next, we describe a hybrid sensor model for single-chip infrared and radar sensors that provides robust and accurate environmental perception with dynamic outlier removal. Finally, we integrate these components into a Monte Carlo localization framework to generate accurate real-time estimation of the robot's position and orientation. This is the first time a single-chip infrared and radar fusion based framework has been applied to robot localization, to the best of our knowledge. Through a comprehensive experimental evaluation, we demonstrate the system's high accuracy and efficiency, achieving an average localization error of 9 cm in diverse indoor environments. This remarkable performance, combined with the low-cost and lightweight nature of our proposed solution, positions it as a highly promising alternative for a wide range of applications, including robotics, smart homes, and autonomous vehicles. The significant advancements of this novel approach offer vast potential to revolutionize the field of localization, enabling more precise and cost-effective navigation systems.
Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit ist die Entwicklung eines Lehrsystems, bestehend aus einer Lasteinheit. Dabei setzt sich die Lasteinheit aus einer Motor-Frequenzumrichter-Kombination zusammen.
Es ist sind Steuerprogramme zu entwickeln, die Funktionen, wie eine Lastsimulation, bieten. Zudem ist die Entwicklung einer GUI vorgesehen, die zur Beobachtung und Steuerung dient. Die Programment-
wicklung findet im TIA-Portal, in STARTER und in LabVIEW statt. Neben der Programmentwicklung ist eine abschließende Antriebsauslegung durchzuführen. Für die erfolgreiche Programmentwicklung wurde im ersten Schritt ein Programm im TIA-Portal implementiert, wobei dies nur grobe Züge des Endprogramms enthielt und für erste Tests zuständig war. Eine Reglerparametrierung wurde mithilfe des TIA-Programms und des Programms STARTER durchgeführt. Im Anschluss wurden die Programm-teile nach LabVIEW portiert und das Hauptprogramm bis zur endgültigen Funktionsfähigkeit erweitert. Die Antriebsauslegung wurde mithilfe von entsprechend großen Lasten und Temperaturaufnahmen durchgeführt. Das Ergebnis ist ein lauffähiges LabVIEW-Programm mit GUI, das Lasten simulieren und Bremsungen von gekoppelten Motoren durchführen kann. Die Bremsung wurde schließlich für die größtmögliche Leistungsentnahme und Antriebsauslegung eingesetzt. Der Antrieb kam bisher nicht zum Einsatz.
Deep Learning basierte Segmentierung und Transformation von Spike-Rauschen in der MR-Bildgebung
(2023)
Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist ein bildgebendes Diagnoseverfahren, das auf starken Magnetfeldern und sensiblen Detektoren basiert. Es kann zu Spike-Rauschen kommen, das die Bildqualität negativ beeinflusst. In dieser Arbeit wird untersucht, ob neuronale Netzwerke das Spike-Rauschen reduzieren können, um die Bildqualität zu verbessern. Dazu wird eine Bildverarbeitungspipeline entworfen, bestehend aus den Teilbereichen Detektion, Segmentierung und Transformation. Verschiedene neuronale Netzarchitekturen werden für jeden Teilbereich ausgewählt und auf Basis verschiedener Daten trainiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Detektion und Segmentierung basierend auf der L1-Norm die besten Ergebnisse liefern. Es werden bestimmte Netzwerkarchitekturen ausgewählt, um die Transformation durchzuführen. Die gesamte Pipeline reduziert das Rauschen erheblich, aber weitere Tests sind erforderlich, um die Robustheit der Implementierung sicherzustellen.
Weiterentwicklung eines gasbetriebenen Wirbelschicht-Sinterreaktor für kleinste Keramikbauteile
(2023)
Diese Arbeit optimiert einen gasbetriebenen Wirbelschicht-Sinterreaktor für kleinste Keramikbauteile. Der Reaktor nutzt das Prinzip der Wirbelschicht, um die zu sinternden keramischen Bauteile in der Schwebe zu halten und ermöglicht so eine erhebliche Beschleunigung der Prozesszeit im Vergleich zu konventionellen Brennöfen. Ziel dieser Arbeit war es, den bestehenden Forschungs-reaktor zu optimieren, indem der Brenner neu ausgerichtet, ein neues konisches Brennrohr konstruiert und eine neue Vorrichtung zur Probenentnahme entwickelt wurde. Die Anlage wurde erfolgreich verbessert und ermöglicht nun den Schwebezustand der Bauteile sowie eine schnellere Aufheizung. Es wurde auch eine Vorrichtung zur Probenentnahme konstruiert und die Bauteile auf Maßhaltigkeit und Bildung von Agglomeraten untersucht. Allerdings muss das Material des Brennrohrs ersetzt werden. Insgesamt konnte gezeigt werden, dass die Anlage erfolgreich verbessert wurde und das Sintern der Bauteile nun möglich ist.
Capability of scheduled maintenance to detect electromagnetic and lightning protection degradation
(2022)
Due to the growing use of low-conductivity composite materials for airframes and skin, the shielding effectiveness of aircraft has been weakened within recent years. As a result, the importance of electromagnetic hazards and associated effects on flight safety have increased dramatically. Especially high intensity electromagnetic fields are likely to interfere with sensitive avionic systems, while lightning strikes produce high-energetic charges and currents which might cause physical damages and induced transients on onboard wirings and equipment-internal circuits. To ensure safe flight and landing conditions, additional protection measures are required to be introduced in aircraft design. However, aging and degradation effects of mentioned electromagnetic and lightning protection features can't be avoided, thus, specific scheduled maintenance actions within appropriate intervals must be defined during certification process to retain every single aircraft in a serviceable condition. As there's a lack of database to validate expected preliminary degradation and aging behavior until the first scheduled inspection, most maintenance definitions just rely on in-service and maintenance experience of similar aicraft.
Hence, within this thesis, current regulations and practical implementations of lightning and electromagnetic protection on Airbus rotorcraft shall be investigated in order to perform 3D simulations for determination of the correlation of electromagnetic protection failure and wiring-induced transients. As a final aim, maintenance improvements for minimization of adverse degradation impact on helicopter safety can be achieved.
The company Plusoptix GmbH develops and sells medical devices to measure the refraction of infants. For the implementation of these functionalities, the necessary hardware and software is integrated in the apparatus. In addition, an individual OS was developed to perform specific tasks efficiently and quickly. In order to continuously close security gaps and meet requirements, the operating system must constantly be up to date. This activity is realized by the construction of the embedded Linux with the help of the internal NBS. Nightly building of the OS enables testing of changed software code or integrated modules. However, due to the steadily growing project tree of Plusoptix GmbH, the system increasingly shows problem areas. This includes aspects of administration and information overview. In addition, new functionalities such as continuous integration are desired to ensure the greatest possible SQA. Based on these features, the master thesis includes the development of a CIS to address the emerging requirements. Additionally, all previous process cycles of the old system should be integrable. For this purpose, a catalog of requirements for the new system must first be designed and specified. With the framework conditions defined, a targeted search can then be made for software to solve the existing problems. These must be evaluated in order to find the most efficient solution approach. In the end, a system is to be established that replaces the NBS andmeets current and future requirements.
The time available to bring a new product to market is getting shorter and shorter. To keep up, virtual prototypes have become an essential part in the product development cycle. We wanted to create a configuration interface to allow for a fast and easy configuration of said prototypes. We want to evaluate how the created interface performs when used with valid or invalid data and how accurately the requirements for the software were met. As a basis for this analysis we have created an approach to develop a user interface (UI) based on the existing Vivifly application and have extended it with some functionality. We used the approach to perform a set of software tests to evaluate its functionality. The tests focus on the behaviour of the UI and its output, when the user interacts with it. This is done by either testing the UI as it was intended or with inputs, that usually would not be entered. The results of the software tests show that although a large part of the requirements have been implemented, some special cases have not yet been considered and need additional information. Out of the 22 test cases seven did encounter a problem while performing them.
Ziel dieser Bachelorarbeit ist ein ganzes Teilprojekt in sich selbst abzuwickeln, um Datensicherung zur Daten- und Programmsicherung aller Steuerungen der Anlagen bei Firma KOSH durchzuführen. Die verschiedenen Arten von Steuerungen und HMIs, die in Betrieb sind, sind zu analysieren und dazu erforderliche Software und Hardware, die zur Durchführung der Datensicherheit notwendig ist, muss festgelegt und für den Einsatz organisiert werden. Die Datensicherungen sollen zuerst lokal auf einem Laptop und später im Cloud-System von Version Dog für eine spätere Verwendung im Falle von Schäden oder Ausfall an der SPS gespeichert werden. Die Entwicklung und Umsetzung des Projektes soll mit verschiedenen internen und externen Kollegen geplant werden. Die Möglichkeit von Ersatzteilen als Backup oder eine zukünftige Umstellung auf moderne Steuerungen, wie neue Generation von Siemens oder Bosch Steuerungen anstelle der alten Bosch Rexroth-Steuerungen ist zu berücksichtigen. Daher ist eine Kostenabschätzung für die Möglichkeiten und Herstelleroptionen für einen Umstieg auf neue Modelle oder das Vorhalten von Ersatzteilen als Backup zu recherchieren und zu analysieren.
Within the scope of this dissertation a program shall be developed to automatically retrace a given operational cycle of a train set. The program shall be programmed with „Python“. At least two rail vehicles are linked together. The profile contains the setpoint values of the speed as well as the setpoint values of the traction force of both rail vehicles. The last ones are transferred into the control units of both vehicles. A controller shall be implemented to regulate the real value of the speed of the train set when there is a difference to the setpoint value. The real values of speed and traction force of both vehicles as well as the setpoint values shall be saved in a file.
Furthermore, a mode shall be implemented to continuously settle an operating point for the train set. This operating point is defined by a setpoint value of the traction force of the first vehicle and a setpoint value of the speed of the train set. The results of the executed operational cycles show that an automatical retracing is well possible. The accuracy of the operational cycle depends much on the accuracy of the calculated given profile of the setpoint values of the traction force of both vehicles. Interferences are quickly and safely compensated. It is possible to steadly settle any operating point for the train set. Therefore this mode is suitible for approaching all possible operating points in a simple and cost effective way.
The aim of this bachelor thesis is the analysis of the performance of motion algorithms to increase the productivity of industrial robots.
The robot which is therefor used is the COMAU NJ60-2.2 robot, which is controlled by the SINUMERIK 840D sl machine tool control. The Laser Tracker Hexagon Leica Absolute Tracker AT960-SR is used as the measuring instrument. To assess the performance, motion programs are programmed, each of which is executed comparatively with the CC_ROCO compensation cycle activated and deactivated. The test strategy is based on the ISO 9283 standard. Measurements are made of the path characteristics and of the settling performance. Special attention is paid to the differences that result from the use of the compensation cycle. The measurements are initially carried out on the digital twin of the SINUMERIK ONE controller and following on the real robot.
The results of the measurements show that the use of the extension function does not have any negative decisive consequences on the path accuracy or the transient response, but it positively influences the duration of time.
Um auch zukünftig die steigenden Datenraten und die damit verbundene Kanalbandbreite in optischen Systemen der Telekommunikationsbranche zur Verfügung zu stellen, sind neue Ansätze bei der Datenübertragung notwendig. In dieser Arbeit wird ein Verfahren untersucht, dass die breitbandige, digitale Datenübertragung über einen solchen neuen Ansatz, den substratintegrierten Wellenleiter (SIW), ermöglicht.
Zur Untersuchung war es zunächst notwendig, die Anforderungen an das Verfahren, anhand der gegebenen Rahmenbedingungen, festzustellen. Für das anschließend erstellte Konzept wurde eine Marktrecherche zu den zur Umsetzung notwendigen Komponenten durchgeführt. Anhand dieser Auswahl konnte mittels einer Transientensimulation die allgemeine Tauglichkeit des Verfahrens nachgewiesen werden, noch bevor es in einen Schaltplan überführt wurde. Das aus dem Schaltplan erzeugte Layout wurde zur Beseitigung etwaiger Störstellen mit einem 3D Feldsimulator untersucht und steht zur Freigabe für eine Leiterplattenproduktion bereit. Das Ergebnis dieser Arbeit ist ein untersuchtes und in die Praxis umsetzbares Verfahren, mit dem ein breitbandiges, digitales Signal über einen substratintegrierten Wellenleiter übertragen werden kann. Jedoch eignet sich die Implementierung des Verfahrens nicht für die direkte Umsetzung in zukünftigen Projekten. Dies liegt zum einen am erhöhten Schaltungs-aufwand gegenüber den aktuell verwendeten Verfahren und zum anderen am Mangel geeigneter, momentan auf dem Markt verfügbarer Komponenten, die die benötigte Bandbreite zur Verfügung stellen.
Ziel der Bachelorarbeit war es, die zwei Videokompressionsverfahren JPEG und H.264 miteinander zu vergleichen. Dazu wurden diese Verfahren unter den Betrachtungspunkten der Latenz, der Bildqualität und der Datenübertragungsrate analysiert und die Ergebnisse gegenübergestellt. Dabei wurden zunächst die Messergebnisse untereinander bewertet und eine weiterführende Abwägung im Hinblick des Einsatzgebietes in einem Embedded-System für den Bahnbetrieb durchgeführt. Als Ergebnis konnte sich die H.264 Codierung in den Vergleichspunkten gegenüber JPEG durchsetzen. Weitergehend wurden die gewonnenen Ergebnisse auf ein bahntechnisches Hard- und Softwaresystem angewendet und dort ein Prototyp zur Darstellung von IP-Streams entwickelt. Zur Entwicklung wurden die Programmiersprache C++ sowie das GStreamer Framework eingesetzt.
In der folgenden Bachelorthesis werden Warn- und Hinweistöne erstellt, welche auf Basis von natürlichen Klängen aufgenommen und in weiteren Schritten bearbeitet werden. Dazu wird vor allem eine Studie analysiert, die sich mit den affektiven Klangwahrnehmungen des menschlichen Bewusstseins auseinandergesetzt hat. Die natürlichen Klänge, die dazu aufgenommen werden, sind in dieser Studie in einem
zweidimensionalen Koordinatensystem verteilt und in vier Quadranten aufgeteilt. Die Bearbeitung der Töne zeigt einen tiefen Einblick in die Audio Produktion. So werden unter anderem Praktiken erläutert, wie Audio Signale qualitativ hochwertig klingen können, ohne den Charakter zu verfremden. Außerdem werden Methoden der West Coast Synthese genutzt, um ein umfangreiches Sound Design anzuwenden. Die West Coast
Synthese ist ebenfalls ein Schwerpunkt dieser Arbeit. Es werden grundlegende Charakterzüge des Buchla 208c Synthesizers erläutert, in dem die einzelnen Module umfangreich erklärt werden. Ebenso wird die digitale Reaktor 6 Variante des Soft- und Hardware Herstellers Native Instruments mit dem analogen Vorbild verglichen.
Damit ein Elektromotor exakt geregelt werden kann, muss die aktuelle Rotorlage erfasst werden. Hierzu werden oftmals Reluktanzresolver eingesetzt. Gegenstand der Arbeit ist die Konzepterstellung, Detailauslegung und Konstruktion eines Prüfstands, mit dem die Auswertung solcher Resolver optimiert werden kann. Dazu sollen die Resolver in den Prüfstand eingesetzt und per Software gesteuert in Rotation versetzt werden können. Ein, in den Prüfstand integrierter, optischer Drehgeber liefert ein Referenzsignal, mit dem die berechnete Winkellage kontrolliert werden kann. Zur Planung werden ein vorhandener Prüfstand und daraus hervorgehendes Wissen aus der Abteilung herangezogen. Daraus wird im Anschluss die Anforderungsliste abgeleitet. Um effizienter Lösungskonzepte aufstellen zu können, wird der Prüfstand in zwei Funktionsgruppen aufgeteilt. Nach der technisch-wirtschaftlichen Bewertung werden beide Funktionsgruppen wieder zu einem Gesamtkonzept zusammengefügt. In der Entwurfsphase werden nach dem Gesamtkonzept und der Anforderungsliste Zukaufteile ausgewählt. Einzelteile werden in der CAD-Software SolidWorks konstruiert. Zeitgleich werden nötige Nachweise über und für diese Teile erbracht. Somit wird sichergestellt, dass die Zukaufteile den Montagevorgaben der Hersteller, aber auch der Anforderungsliste, entsprechen. Einzelteilübergreifende Nachweise werden mit den erstellten Baugruppen zusammen erbracht. Zum Ende dieser Arbeit wird überprüft, ob alle Anforderungen vollständig und korrekt umgesetzt sind. In diesem Zusammenhang werden die Anforderungen mit Nachweisen zur Umsetzung oder der entsprechenden Verifikationen verknüpft.
In dieser Arbeit wird die Rezyklierbarkeit des Kunststoffpulvers Polyamid 12 für den SLS-Druck untersucht. Durch den hohen Pulververbrauch und den geringen Anteil an wiederverwendbarem Pulver ist der SLS-Druck teuer und nicht nachhaltig. Daher soll der Anteil an wiederverwendbarem Pulver erhöht und die Auswirkungen auf das Material betrachtet werden. Hierfür werden Prüfkörper mit verschiedenen Pulvermischungsverhältnissen hergestellt, Zugversuche und Härtemessungen durchgeführt und die Ergebnisse verglichen. Anschließend werden Kennlinien erstellt, welche einen Zusammenhang zwischen dem Neupulveranteil und den Materialkennwerten aufzeigen. Ziel hierbei ist es für jede Anwendung ein spezifisches Mischungsverhältnis bestimmen zu können, bei dem die Materialkennwerte die Anforderungen der Anwendung erfüllen und gleichzeitig möglichst wenig Neupulver verwendet wird.
Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung der Steuerung für ein Thorax-Phantom zur Nachbildung der menschlichen Atembewegung. Die Aktorikkomponenten des Phantoms bestanden dabei ausschließlich aus Formgedächtnisdrähten. Mit dem Phantom sollte es möglich sein, neu entwickelte und bestehende Gating-Systeme in einem Atemfrequenzbereich von 0,2 Hz bis 1,2 Hz miteinander zu vergleichen. Hierfür wurde zur Nachbildung der Atemhilfsmuskulatur im Rücken ein künstlicher Muskel
entwickelt, der mit einer Temperatur- und Winkelmessung auf sein temperaturabhängiges Kontraktionsverhalten untersucht wurde. Dadurch konnte der optimale Arbeitspunkt für die Steuerung des künstlichen Muskels ermittelt werden. Für die Steuerung der Atembewegung von Brust
und Bauch wurden Tests an einem bestehenden Gating-System durchgeführt. Es zeigte sich, dass das Thorax-Phantom die Atem-bewegungen im unteren Atemfrequenzbereich erfolgreich nachbilden kann. Bei höheren Atemfrequenzen nahm die Qualität des Atemsignals
bei den durchgeführten Tests, abhängig vom Gating-System, deutlich ab. Ein abschließender Test durchgeführt mit einem bestehenden Gating-System an einem Computertomographen war erfolgreich.