Robotergestützte Produktion

Das Forschungsfeld robotergestützte Produktion befasst sich mit der Entwicklung, Optimierung und Integration von Robotern in industrielle Fertigungsprozesse. Ziel ist es, Produktionsabläufe effizienter, flexibler und qualitativ hochwertiger zu gestalten. Dabei spielen Themen wie kollaborative Robotik (Cobots), künstliche Intelligenz, adaptive Steuerungssysteme und digitale Zwillinge eine zentrale Rolle. Moderne Forschung konzentriert sich darauf, Roboter nicht nur für standardisierte Aufgaben, sondern auch für komplexe, variantenreiche und individualisierte Produktionsprozesse einzusetzen. Durch den Einsatz von Sensorik, maschinellem Lernen und vernetzten Systemen entstehen zunehmend autonome und lernfähige Fertigungseinheiten, die eine Schlüsselrolle in der Industrie 4.0 und der zukünftigen intelligenten Fabrik spielen.

Autonomes Fliegen

Sehen, Verstehen, Navigieren

Autonomes Fliegen eröffnet neue Perspektiven – in der industriellen Inspektion, der Logistik, der Überwachung oder bei Rettungseinsätzen. Damit Flugroboter sicher und präzise agieren können, müssen sie ihre Umgebung in Echtzeit wahrnehmen und verstehen. Im Bereich autonomes Fliegen entwickeln wir innovative Verfahren der reaktiven visuellen Navigation, die ein kollisionsfreies und selbstständiges Fliegen in komplexen Umgebungen ermöglichen. Dabei steht die zuverlässige Verarbeitung visueller Sensordaten im Mittelpunkt – von der schnellen Hinderniserkennung bis hin zur adaptiven Flugsteuerung in dynamischen Szenarien. Ein zentraler Forschungsfokus liegt auf der sicheren Detektion, Klassifikation und Verfolgung von Personen während des Flugs. Diese Fähigkeiten sind entscheidend für Anwendungen, bei denen autonome Flugroboter mit Menschen interagieren oder in ihrer Nähe operieren.

Für den Einsatz in Innenräumen entwickeln wir darüber hinaus Visual-Servoing-Algorithmen, die Quadrokoptern eine präzise visuelle Positionsregelung ermöglichen – auch ohne GPS und bei wechselnden Licht- und Strukturbedingungen. Durch die Verbindung von intelligenter Bildverarbeitung, adaptiver Steuerung und robuster Sensorfusion schaffen wir die Grundlagen für eine neue Generation autonomer Flugroboter, die ihre Umgebung wirklich „sehen“ und sicher darauf reagieren können.

Intralogistik

Die Robotik-Forschung in der Intralogistik konzentriert sich auf die Entwicklung intelligenter, flexibler und autonomer Systeme zur Optimierung innerbetrieblicher Materialflüsse. Dabei stehen vor allem mobile Roboter, kollaborative Greifsysteme und KI-gestützte Steuerungsalgorithmen im Mittelpunkt. Ziel ist es, Transport-, Kommissionier- und Sortierprozesse effizienter, sicherer und anpassungsfähiger zu gestalten. Durch Fortschritte in der Sensorik, maschinellen Wahrnehmung und Datenvernetzung können Roboter ihre Umgebung zunehmend selbstständig erfassen und Entscheidungen in Echtzeit treffen. In der Forschung spielt zudem die nahtlose Integration von Mensch und Maschine eine zentrale Rolle, um hybride Arbeitsumgebungen zu schaffen, in denen Robotiklösungen Mitarbeiter unterstützen, statt sie zu ersetzen.

Maschinelles Sehen

Maschinen das Sehen beibringen

Im Forschungsfeld Maschinelles Sehens forschen wir an Methoden der künstlichen visuellen Wahrnehmung für industrielle und mobile Robotersysteme. Unser Schwerpunkt liegt auf der visuellen Wahrnehmung bewegter Kamerasysteme – insbesondere auf sogenannten Vision-in-the-Loop-Ansätzen, bei denen visuelle Information direkt in den Regelkreis eingebunden wird. Dafür entwickeln wir schnelle, adaptive Algorithmen, die sich selbstständig an Veränderungen in ihrer Umgebung anpassen können.

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt sind automatische Kalibriersysteme für unterschiedliche Kameratypen. Diese bilden die Grundlage für hochpräzise Anwendungen in den Bereichen visuelle Navigation, 3D-Rekonstruktion und Objekterkennung – auch in komplexen und dynamischen Umgebungen. Unsere Technologien finden Anwendung in vielfältigen Bereichen, etwa beim autonomen Fliegen, in der Intralogistik, der Fahrerassistenz sowie in der robotergestützten, automatisierten Produktion.

Kollaborative Robotik

Das Forschungsfeld kollaborative Robotik beschäftigt sich mit der sicheren und effizienten Zusammenarbeit von Mensch und Roboter in gemeinsamen Arbeitsumgebungen. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung von Robotersystemen, die flexibel, sensibel und intelligent genug sind, um ohne physische Trennvorrichtungen direkt mit Menschen zu interagieren. Dabei spielen Sicherheitskonzepte, Sensorik zur Umgebungserfassung, Bewegungsplanung, Kraftregelung und intuitive Bedienkonzepte eine zentrale Rolle. Ziel ist es, die Stärken von Mensch und Maschine zu kombinieren – die Präzision und Ausdauer der Roboter mit der Kreativität und Anpassungsfähigkeit des Menschen. Die kollaborative Robotik leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Mensch-Roboter-Interaktion, zur flexiblen Produktion und zur ergonomischen Arbeitsplatzgestaltung in modernen Industrie- und Dienstleistungsumgebungen.

Mixed Reality in der Robotik

Das Forschungsgebiet Mixed Reality in der Robotik untersucht, wie virtuelle und reale Umgebungen miteinander verschmelzen können, um die Interaktion zwischen Mensch und Roboter zu verbessern. Durch den Einsatz von Technologien wie Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) lassen sich komplexe Robotersysteme intuitiver steuern, überwachen und programmieren. Forschende entwickeln dabei neue Ansätze, um Roboterbewegungen visuell darzustellen, Arbeitsräume zu simulieren und Schulungen in immersiven Umgebungen zu ermöglichen. Mixed Reality kann zudem die Zusammenarbeit in Mensch-Roboter-Teams fördern, indem sie Transparenz schafft und das Vertrauen in autonome Systeme stärkt. Besonders in der industriellen Anwendung eröffnet dieses Forschungsfeld innovative Wege, um Planungsprozesse, Wartung und Fehlerdiagnose effizienter und benutzerfreundlicher zu gestalten.