629 Andere Fachrichtungen der Ingenieurwissenschaften
Refine
Document Type
- Article in a Periodical of the TH Wildau (8)
- Conference Proceeding (6)
- Article (2)
- Bachelor Thesis (2)
- Research data (2)
- Master's Thesis (1)
- Preprint (1)
Year of publication
Institute
Has Fulltext
- yes (22)
Keywords
- ROS-E (2)
- Robotik (2)
- 3D model (1)
- AAL (1)
- DevBox (1)
- Entwicklung (1)
- FDD (1)
- MACS TumbleCam (1)
- Mensch-Roboter-Kollaboration (1)
- Prototyping (1)
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.
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.
Die Digitalisierung hält Einzug in allen Bereichen des täglichen Lebens. Auch im Automotive-Sektor entwickeln sich die Systeme weiter und unterstützen zunehmend den Fahrer, steuern selbstständig das Fahrzeug oder erhöhen den Komfort.
Diese Veränderungen in der Art der Nutzung des Automobils öffnen auch neue Wege für Manipulationen und Angriffe, sodass selbst bisher bewährte sowie als sicher geltende Funktionen neuen Risiken unterliegen.
Aufgabe der Automobilindustrie muss es in diesem Zusammenhang sein, die Risiken und Herausforderungen im Themengebiet Security zu erkennen und bereits im Rahmen der Entwicklung präventiv anzugehen.
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.
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 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.
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 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.
Die Entwicklungsabteilungen der Automobilbranche müssen sich heutzutage großen Herausforderungen stellen. In Zeiten von enormen Kosten- und Zeitdruck gilt es Gesamtsysteme, Baugruppen oder Einzelkomponenten wie z. B. Airbags, Rückfahrkameras, Türschloss- oder Sitzsysteme möglichst ressourcenschonend und effizient zu entwickeln bzw. zu optimieren. Hinzu kommen Faktoren wie Leistungsfähigkeit, Energieeffizienz, Qualität, Zuverlässigkeit und positive Umwelteigenschaften, die über den Erfolg eines Produkts entscheiden. Damit Ingenieure diesen Anforderungen gerecht werden können, müssen leistungsstarke Ressourcen und Infrastruktur bereitstehen, die auf einer agilen IT-Struktur basieren.
FrostByte Dataset
(2021)
It is with great pleasure that we announce the release of the “Frost Byte” dataset. The dataset was collected during research on fault detection and diagnosis (FDD) approaches and their transferability to heterogeneous systems of industrial refrigeration systems at the Technical University of Applied Sciences Wildau. The data collection took place between 2018 and 2019 and is intended to supplement the ASHRAE 1043-RP dataset (Comstock & Braun, 1999), which has been the only publicly available data source in this area to date. For comparison purposes, the method of data collection was chosen similarly, whereby this dataset collection was carried out using a ~ 100 kW refrigeration capacity ammonia system with plate heat exchangers.
The dataset contains steady-state data equally sampled from five classes:
1. Normal (fault-free operating condition)
2. Reduced Condenser Water Flow
3. Reduced Evaporator Water Flow
4. Non-Condensable Gases
5. Refrigeration Leak
Each class was investigated under changing operational conditions and varying fault severity levels (SL).