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This paper deals with the size of the forces affecting the vehicle during the transportation on a flatbed truck, railway wagon or container. It is necessary to secure the vehicle against these forces properly in order to prevent vehicles replacement. The laboratory measurements were performed in order to find out the size of coefficient of friction between the tire and the vehicles loading area. During the measurements, vehicle had different gears in order to determine to what extent the size of mechanical resistances affects the fixing and securing the vehicle against its replacement on the loading area. However, this paper does not propose the solution for securing the passenger vehicle on the loading area of a truck, railway wagon or container.
This paper presents the impact of air resistance (air resistance) on fuel consumption of the particular vehicle under real traffic conditions. In the introductory and subsequent part of the paper, the individual resistances influencing the moving vehicle are characterized. In the following chapter, the specific factors such as air resistance, driving speed, air temperature and air resistance coefficient in the context of their impact on fuel consumption of the particular vehicle are identified and described; as well as the comparisons of fuel consumption when the vehicle is moving on the highway with closed and open windows under different conditions of road traffic are performed.
The ability to read and write is an important requirement for an active participation in social life – maybe even the most important one. It is a prerequisite for education and in most cases also for professional success. So, it is important, that children learn how to read. In this paper, a case study is presented which investigates the question how humanoid robots can support the motivation of children to read. For this, we considered the following questions: Can humanoid robots, like the NAO robot from Aldebaran Robotics, motivate children to read more and with pleasure? Is there a setup which is technically stable enough to work outside a lab environment and without developer support? The underlying project uses children’s curiosity about humanoid robots to create an exciting learning experience. The idea can be summarized as follows: Children read to a NAO robot and communicate to the robot about the content of the book. What started as a research project is now an application that is readily used in several public libraries in Germany. Currently, our so-called Reading-NAO can interact in German and in English. The paper also introduces the idea, its realization, practical experiences and future plans for the project.
Entwicklung eines robotergestützten Systems zur standardisierten Applikation von Hautpflegeprodukten
(2025)
In diesem Beitrag wird ein System zur automatisierten Applikation von Hautpflegeprodukten vorgestellt, das speziell für dermatologische Studien entwickelt wird. Ziel ist es, die Variabilitäten bei der manuellen Cremeapplikation zu reduzieren und die Reproduzierbarkeit von Studienergebnissen zu verbessern. Die Grundlage des Systems bildet ein kollaborativer Roboter (Cobot), der mit einer präzisen Kraftregelung und Echtzeit-Bildverarbeitung ausgestattet ist. Diese Kombination ermöglicht die dynamische Anpassung an unterschiedliche Hautareale und eine gleichmäßige Verteilung von Cremes und Lotionen. Der Entwicklungsprozess umfasste die Konstruktion eines spezialisierten Endeffektors für das Verteilen der Creme, der mit Kraftsensorik und austauschbaren Elementen für hygienische Anwendungen ausgestattet ist, sowie die Integration einer Eppendorf Multipette M4 zur präzisen Dosierung als wechselbarer Endeffektor am Cobot. Ergänzt wird das System durch eine Intel RealSense Kamera, die mithilfe von Farb- und Tiefenbildern eine zuverlässige Erkennung von Hand- und Armpositionen gewährleistet. Erste Tests zeigen, dass das System eine exakte und reproduzierbare Applikation ermöglicht, wobei die Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit im Fokus stehen. Die vorgestellten Validierungsstrategien und geplanten Nutzerstudien sollen die Funktionalität weiter optimieren und das Potenzial für den Einsatz in dermatologischen Studien unterstreichen. Dieses Projekt stellt einen bedeutenden Schritt in Richtung Automatisierung und Standardisierung in der dermatologischen Forschung dar.
Die Führung des Radverkehrs auf Hauptverkehrsstraßen ist unter anderem aufgrund der verkehrlichen Verhältnisse mit einem hohen Anspruch an Sicherheit und Komfort der Radfahrenden verbunden. Herkömmliche Radfahrstreifen um eine physische Trennung zu erweitern, kann jene Anforderungen adressieren und somit einen bedeutsamen Bestandteil zur Förderung des städtischen Radverkehrs bilden. Die Wahl des Elements zur Trennung von Kfz- und Radverkehr ist Gegenstand der Verkehrsplanung und unterliegt rigiden technischen und situationsabhängigen Ansprüchen. Derzeit existiert jedoch weder eine Vorgabe, wie diese physische Trennung auszubilden ist, noch liegen Anhaltspunkte vor, nach denen die Wahl des Protektionselements getroffen werden kann. Das Ziel der vorliegenden Arbeit besteht darin, die Anforderungen an Protektionselemente zu identifizieren und auf dieser Grundlage gängige Ausführungen der Protektion hinsichtlich ihrer Eignung für den Einsatz an geschützten Radfahrstreifen zu bewerten. Ein weiterer Bestandteil der Studie umfasst die Analyse der Auswirkungen städtebaulicher und verkehrlicher Rahmenbedingungen eines Streckenabschnittes auf die Anforderungen an Protektionselemente. Abschließend werden Handlungsempfehlungen für die Planung geschützter Radfahrstreifen formuliert. Es ergibt sich folgende leitende Forschungsfrage:
Welche Ausführungen von Protektionselementen sind für den flächendeckenden Einsatz an geschützten Radfahrstreifen im städtischen Raum geeignet?
Zur Beantwortung der leitenden Forschungsfrage werden folgende sekundäre Forschungsfragen formuliert:
Welche Anforderungen werden an Protektionselemente gestellt und wie können diese Anforderungen erfüllt werden?
Inwiefern beeinflussen die Rahmenbedingungen eines Streckenabschnitts die Anforderungen an Protektionselemente?
Zur Beantwortung dieser Fragen wird auf eine Kombination qualitativer Forschungsmethoden zurückgegriffen. Durch Interviews mit Expertinnen und Experten werden Anforderungen an Protektionselemente erhoben. Um Auswirkungen des Betriebs aufzunehmen, werden bereits bestehende Ausführungen von Protektionen in Berlin begutachtet und analysiert. Auf Grundlage der Eigenschaften verschiedener Protektionsarten werden ausgewählte Ausführungen und Gruppen von Protektionselementen hinsichtlich der Erfüllung der zuvor definierten Anforderungen bewertet. Diese Bewertung, die Definition der Anforderungen sowie die Analyse des Einflusses straßenraumspezifischer Merkmale städtischer Hauptverkehrsstraßen bilden die Grundlage für die spätere Formulierung von Handlungsbedarfen und -empfehlungen für Forschung, Entwicklung und Planung.
Die Untersuchung hat gezeigt, dass unterschiedliche, teilwiese konträre Anforderungen an Protektionselemente gestellt werden, die wiederum partiell erheblich von den Rahmenbedingungen eines Streckenabschnittes abhängig sind. Eine zentrale Anforderung an die Protektion ist eine hohe Widerstandsfähigkeit der Elemente gegen mechanische Einwirkungen. Diese Bedingung führt dazu, dass fragile Elemente, vornehmlich aus Kunststoff (bspw. Leitbaken und flexible Sperrpfosten) nicht für den flächendeckenden Einsatz an geschützten Radfahrstreifen geeignet sind. Flache, besonders widerstandsfähige Konstruktionen (z.B. Betonbord) sind am ehesten geeignet.
Dabei haben die Merkmale eines Streckenabschnittes Einfluss auf die Anforderungen und somit insbesondere auf die geometrische Ausführung der Elemente. Die Aufteilung des Straßenraumes, die Nutzungsstrukturen der angrenzenden Flächen oder auch die Geschwindigkeiten und Verkehrsstärken des Kfz-Verkehrs beeinflussen die Relevanz mancher Anforderungen. Betonborde, welche durch ihre Geometrie die vorherrschenden Rahmenbedingungen eines Streckenabschnittes erfüllen und punktuell durch Elemente mit ergänzenden Eigenschaften, wie massive Sperrpfosten, kombiniert werden, sind für den flächendeckenden Einsatz an geschützten Radfahrstreifen am ehesten geeignet. Für die Verkehrsplanung wird empfohlen, vermehrt auf eine solche Kombination von Elementen zurückzugreifen. Die Einflüsse der Merkmale städtischer Hauptverkehrsstraßen sind dabei zu beachten.
Deutlich wird auch, dass es kein ideales Element gibt, da mehrere Anforderungen in Konflikt miteinander stehen. Daher bestehen zentrale Handlungsbedarfe in der Weiterentwicklung der hier vorgenommenen Untersuchung, der Erforschung von Auswirkungen verschiedener Konstruktionen auf das Verkehrsverhalten und letztendlich in der Entwicklung von Elementen, welche die Anforderungen in Abhängigkeit der Merkmale eines Streckenabschnittes in einem angemessenen Maße erfüllen.
Dieser Beitrag beschreibt zwei Studien zur Akzeptanz eines Messroboters zur Durchführung von dermatologischen In-Vivo-Messungen. Die erste Studie ist eine quantitative Online-Umfrage mit 745 Teilnehmern. Die Studie gliedert sich in drei Bereiche mit insgesamt 24 Fragen. Die Teilnehmer werden zu ihren Erfahrungen und Ängsten in Bezug auf Roboter befragt und insbesondere zu einem möglichen Einsatz eines Messroboters für dermatologische In-Vivo-Studien. Für die qualitative Studie werden insgesamt 17 Studienteilnehmer jeweils einzeln für ein zweistündiges Interview, welches in 4 Phasen gegliedert ist, eingeladen. In Phase 2 dieser Studie werden die ersten robotergestützten In-Vivo-Messungen an Hautarealen auf dem Unterarm der Teilnehmer durchgeführt. Bereits aus der quantitativen Umfrage geht hervor das die meisten (75 %) Teilnehmer der Idee von Robotern im Messbetrieb offen gegenüber stehen, 55,7% befürworten den Einsatz sogar. Während des quantitativen Interviews werden Ängste und Unsicherheiten vor und während der ersten Messung genannt und beobachtet. Alle Teilnehmer waren zur Wiederholungsmessung sehr viel sicherer im Umgang mit dem Roboter und können sich einen zukünftigen Einsatz vorstellen. Besondere Herausforderungen stellen sich hinsichtlich der Positionierung der Studienteilnehmer zum Roboter heraus. Die Sicherstellung einer ergonomischen Gestaltung der Roboterumgebung ist für physische Mensch-Roboter-Kollaboration entscheidend und wird zur Weiterentwicklung des Systems stärker berücksichtigt. Weiter wurde ein 3-Stufen-Zustimmschalter zur Absicherung der Roboterbewegungen verwendet, dieser fand allerdings wenig Anklang und wurde stark kritisiert. Für den zukünftigen Einsatz wird eine alternative Überwachung des direkten Arbeitsbereiches erarbeitet.
Aviation is an integral and vital part of modern society. The growth over the last decades has consequences for greenhouse gas emissions and reducing this through efficiency within the same framework is difficult. Precision flight planning is crucial for reliably and optimized real environment aircraft operation. The presented study gives an overview of the status of the legal requirements for flight planning under the current fuel requirements of the European Union Aviation Safety Agency (EASA) and the emerging opportunities for fuel savings. As part of the larger study, planned and actual fuel figures of an international cargo airline were statistically analyzed. The overall analysis showed that there was no significant deviation between planned and consumed fuel. Based on the results, an adjustment of the planned alternative fuel quantity can be considered within the framework of an individual fuel plan. The possible savings potential using the example of Destination Alternate Airport fuel is presented.
The ATISS measurement drone, developed at the University of Applied Sciences Wildau, is an electrical powered motor glider with a maximum take-off weight of 25 kg including a payload capacity of 10 kg. Two 2.5 kW engines enable ultra short take-off procedures and the motor glider design results in a 1 h endurance. The concept of ATISS is based on the idea to strictly separate between aircraft and payload functions, which makes ATISS a very flexible research platform for miscellaneous payloads. ATISS is equipped with an autopilot for autonomous flight patterns but under permanent pilot control from the ground. On the basis of ATISS the project SALSA was undertaken. The aim was to integrate a system for digital terrain modelling. Instead of a laser scanner a new design concept was chosen based on two synchronized high resolution digital cameras, one in a fixed nadir orientation and the other in a oblique orientation. Thus from every object on the ground images from different view angles are taken. This new measurement camera system MACS-TumbleCam was developed at the German Aerospace Center DLR Berlin-Adlershof especially for the ATISS payload concept. Special advantage in comparison to laser scanning is the fact, that instead of a cloud of points a surface including texture is generated and a high-end inertial orientation system can be omitted. The first test flights show a ground resolution of 2 cm and height resolution of 3 cm, which underline the extraordinary capabilities of ATISS and the MACS measurement camera system.
In dieser Bachelorarbeit wurde ein Entwicklerboard – die „DevBox“ – als Erweiterung des Tischroboters „ROS-E“ konzipiert, um die Erprobung und Entwicklung neuer Hardware des Roboters zu vereinfachen und zu beschleunigen. Zudem soll die DevBox den Zugang zu ROS-E für Neueinsteiger und für die Lehre erleichtern.
Es wurden diverse Anforderungen an die DevBox bezüglich der Hardware und Software auf Grundlage von Anwendungsfällen der Entwickler von ROS-E aufgestellt. Das resultierende Konzept umfasst ein Modell für den Bau einer DevBox, welches auch eigens entwickelte Leiterplatten für eine bessere Ergonomie bei der Entwicklung enthält. Die konzipierte Software der DevBox beschreibt Lösungen für die Anbindung diverser Hardwareschnittstellen wie GPIO, I2C und SPI und von Smart Home Geräten via EnOcean, ZigBee und Z-Wave über die DevBox und wie diese mit dem Roboter ROS-E verwendet werden können.
Anhand eines ersten Hardwareprototypen der DevBox konnten grundlegende Funktionen der Software implementiert und erfolgreich getestet werden. In weiteren Schritten soll die DevBox gebaut und für die Weiterentwicklung von ROS-E eingesetzt und finalisiert werden.
In dieser Bachelorarbeit wurde ein prototypischer Tischroboter für den Einsatz im Bereich des Ambient Assisted Livings konzeptioniert. Innerhalb eines festgelegten Budgets wurden die technische Umsetzbarkeit und die Eignung des Systems als Alternative zum im Telematik-Studiengang der Technische Hochschule Wildau verwendeten NAO-Roboter untersucht. Dabei wurde bewusst auf die Möglichkeit einer humanoiden Fortbewegung verzichtet.
Das entwickelte Konzept basiert auf den in dieser Arbeit festgelegten Anforderungen an einen Tischroboter. Es umfasst die benötigten Hardwarekomponenten, wobei als Grundlage des Systems ein Jetson Nano Einplatinencomputer von Nvidia verwendet wird. Weiterhin wurde eine Softwarearchitektur erstellt, welche Front-End, Back-End und angeschlossene Hardwarekomponenten miteinander verknüpft. Im Front-End wird das Framework Electron.js verwendet, im Back-End kommt das Robot Operating System (ROS) in Verbindung mit der Key-Value-Datenbank Redis zum Einsatz. Für die Steuerung weiterer angeschlossener Hardwarekomponenten und der Energieversorgung werden Arduino Nano Boards eingesetzt.
Die konzipierte Architektur des Gesamtsystems ist auf eine funktionale Erweiterbarkeit ausgelegt, um für die Erforschung und Realisierung von vielfältigen Anwendungsfällen in Folgeprojekten geeignet zu sein.
In einer anschließenden Testphase wurde ein Prototyp entwickelt, mit dessen Hilfe die konzipierte Systemarchitektur umgesetzt und erfolgreich getestet wurde. Die Ergebnisse dieser Bachelorarbeit können somit als prototypische Grundlage für eine Alternative zum NAO-Roboter, aber auch als technische Basis für die Entwicklung anderer Roboter verwendet werden.

