629 Andere Fachrichtungen der Ingenieurwissenschaften
Refine
Document Type
- Article in a Periodical of the TH Wildau (4)
- Conference Proceeding (3)
- Bachelor Thesis (2)
- Article (1)
- Master's Thesis (1)
- Preprint (1)
Institute
- Fachbereich Ingenieur- und Naturwissenschaften (12) (remove)
Has Fulltext
- yes (12)
Keywords
- ROS-E (2)
- Robotik (2)
- 3D-Model (1)
- AAL (1)
- Buttocks (1)
- DevBox (1)
- Digital Terrain Modelling (1)
- Entwicklung (1)
- Human–robot intimate relationships (1)
- Human–robot tactile interaction (1)
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.
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.
This study investigated how touching and being touched by a humanoid robot affects human physiology, impressions of the interaction, and attitudes towards humanoid robots. 21 healthy adult participants completed a 3 (touch style: touching, being touched, pointing) × 2 (body part: hand vs buttock) within-subject design using a Pepper robot. Skin conductance response (SCR) was measured during each interaction. Perceived impressions of the interaction (i.e., friendliness, comfort, arousal) were measured per questionnaire after each interaction. Participants’ demographics and their attitude towards robots were also considered. We found shorter SCR rise times in the being touched compared to the touching condition, possibly reflecting psychological alertness to the unpredictability of robot-initiated contacts. The hand condition had shorter rise times than the buttock condition. Most participants evaluated the hand condition as most friendly and comfortable and the robot-initiated interactions as most arousing. Interacting with Pepper improved attitudes towards robots. Our findings require future studies with larger samples and improved procedures. They have implications for robot design in all domains involving tactile interactions, such as caring and intimacy.
Diese Masterarbeit befasst sich mit der Recherche zum Thema Emotionserkennung, der Konzeption einer hybriden Emotionserkennung und der prototypischen Implementierung des Konzepts für den Tischroboter ROS-E.
Die Recherche zeigt, dass die Emotionserkennung auf Basis von verschiedenen Eingaben erfolgen kann. Es wurde sich auf die drei Eingabeströme Bild, Ton und Text konzentriert, da diese praktikabel für die Implementierung auf einen humanoiden Roboter sind. Zu jedem dieser Eingabeströme wurden Dienste, Open-Source-Software und Ansätze untersucht.
Aufgrund dieser Erkenntnisse wurde eine Anwendung entwickelt, welche ein hybride Emotionserkennung durch die Eingabe eines Textes und einer Bild-Datei durchführt. Hierzu wurden die Dienste zur Emotionserkennung von Microsoft Azure und IBM Watson genutzt. Die Anwendung wurde in Python implementiert.
Ridepooling stellt eine viel diskutierte Mobilitätsform dar. Ad-hoc und in der Regel von mobilen Endgeräten übermittelte Fahrtwünsche einzelner Fahrgäste werden bedarfsgesteuert, fahrplanfrei und vollflexibel zu möglichst effizienten, geteilten Fahrten gebündelt, welche im Regelfall mit Vans oder Kleinbussen durchgeführt werden. Sowohl aus Betreibersicht als auch insbesondere aus der Sicht von Genehmigungsbehörden stellt sich dabei die Frage nach der betrieblichen Effizienz von Ridepooling-Systemen, welche nicht zuletzt für die Bewertung der Konformität zu öffentlichen Verkehrsinteressen, speziell einer effizienten Nutzung öffentlicher Verkehrsinfrastruktur, relevant sein können. In diesem Zuge werden teilweise auch bereits Aspekte wie Umwegfaktor, Besetzungsgrad und Leerkilometeranteil diskutiert. Im vorliegenden Beitrag werden diese Aspekte als ein Teilergebnis der Arbeit des FGSV-Arbeitskreises 1.6.1 "Verkehrliche Anforderungen an Ridepooling-Systeme" zu einem Kennzahlensystem zusammengefügt, die vollständigen Ausführungen finden sich dabei in Liebchen et al. (2020).
Die Reduzierung von Fluglärm ist eine der wesentlichen Herausforderungen der Luftfahrtindustrie. Dies betrifft ebenso unbemannte Luftfahrtsysteme, die zukünftig eine signifikante Rolle im alltäglichen Leben spielen werden. In diesem Zusammenhang wurde im Fachgebiet Luftfahrttechnik der TH Wildau das energetische Potential von Winglets an Propellern („Proplets“) untersucht, deren Einsatz sowohl eine Verbesserung der aerodynamischen Effizienz als auch eine Minderung der Geräuschemission versprachen. Daher musste der akustische Einfluss dieser Proplets präzise bestimmt werden.
In diesem Beitrag wird erstmals die Geräuschemission eines mit Proplets ausgerüsteten Propellers mit einem Referenzpropeller verglichen. Beide Prüfstücke sind, abgesehen von den Blattspitzen, identisch. Neben normgerechten, herkömmlichen Messungen der Schallleistungspegel sowie psychoakustischer Eigenschaften werden beide Prüfstücke mit einem Mikrofon-Array („Akustische Kamera“) untersucht, um die Lärmquellen entlang der Propellerblätter zu visualisieren. Hierfür wird erstmals ein virtuell mitrotierendes Array angewendet, um die aero-akustischen Quellen am stehenden Blatt zu identifizieren.
Privatpiloten, die sich in der Allgemeinen Luftfahrt bewegen, sind häufig anderen Gefahren ausgesetzt, als Piloten großer Verkehrsflugzeuge. Gefahrensituationen bringen Piloten schnell an Wissenslücken und Kapazitätsgrenzen. Für Privatpiloten stellt dabei der Kontrollverlust im Flug die häufigste Unfallursache dar.
Das Forschungsvorhaben Virtual Instructor for General Aviation (VIGA) des Fachgebiets Luftfahrttechnik leistet einen wesentlichen Beitrag zur Vermeidung dieser Unfälle. Ziel des Vorhabens ist es, ein Assistenzsystem zu entwickeln, das Privatpiloten frühzeitig mit Handlungsempfehlungen unterstützt, sobald diese in eine unkontrollierte Fluglage gelangen.
Dieser wissenschaftliche Beitrag stellt die Grundlagen des Forschungsvorhabens VIGA dar und beschreibt eine Konzepterstellung zur Mensch-Maschine-Schnittstelle von Assistenzsystemen der zivilen Luftfahrt unter Betrachtung der psychologischen Belastung in Notsituationen. Belastungssituationen beeinträchtigen sowohl die Wahrnehmung der Piloten, beispielsweise durch selektive Taubheit oder optische Täuschungen als auch die variierende Reaktionszeit des Piloten auf verschiedene Reize. Ziel ist es, eine geeignete Mensch-Maschine-Schnittstelle zu entwickeln, die jederzeit die Aufmerksamkeit des Piloten erlangt und Handlungsempfehlungen zielgerecht an diesen ausgibt. Erkenntnisse aus diesem Beitrag finden direkte Anwendung im Vorhaben VIGA.
Dieser wissenschaftliche Beitrag befasst sich zunächst mit der Betrachtung von neuartigen und nachhaltigen Antriebs- und Kraftstoffkonzepten für den Einsatz in der Luftfahrt, die zum Erreichen der hochgesteckten Klimaschutzziele auf nationaler, europäischer und internationaler Ebene beitragen sollen. Um die Energieversorgung dieser Luftfahrzeuge gewährleisten zu können, wurde ein Tankstellensystem beispielhaft für den Flugplatz Schönhagen konzipiert, welches Strom, Wasserstoff und Power-to-Liquid-Kraftstoff für Elektro-, Wasserstoff- und Luftfahrzeuge mit konventionellem Verbrennungsmotor sowie für Hybridflugzeuge zur Verfügung stellen soll. Ziel dieses Konzeptes ist die komplette Eigenproduktion der Kraftstoffe auf dem Flugplatz. Hierzu wurden rechtliche, wirtschaftliche und vor allem technische Voraussetzungen untersucht und ausgewertet sowie Berechnungen bezüglich der benötigten Kraftstoff- und Stromkapazitäten durchgeführt.