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Am 01.10.2019 beschäftigte sich der EuGH mit der Frage, wann und inwieweit das Setzen von Cookies ohne vorherige Einwilligung des Internet-Nutzers zulässig sein könnte. Das Ergebnis ist für die Werbeindustrie zwar eigentlich nicht überraschend, aber dennoch für diese höchst ärgerlich. Die praktischen Folgen hingegen sind bislang etwas irritierend, hat sich doch die Zahl von Pop-Up-Fenstern immens vervielfacht, was jedoch, wie hier gezeigt wird, zumeist entweder überflüssig oder aber nicht hinreichend ist.
Printed electronics (PE) is a fast-growing field with promising applications in wearables, smart sensors, and smart cards, since it provides mechanical flexibility, and low-cost, on-demand, and customizable fabrication. To secure the operation of these applications, true random number generators (TRNGs) are required to generate unpredictable bits for cryptographic functions and padding. However, since the additive fabrication process of the PE circuits results in high intrinsic variations due to the random dispersion of the printed inks on the substrate, constructing a printed TRNG is challenging. In this article, we exploit the additive customizable fabrication feature of inkjet printing to design a TRNG based on electrolyte-gated field-effect transistors (EGFETs). We also propose a printed resistor tuning flow for the TRNG circuit to mitigate the overall process variation of the TRNG so that the generated bits are mostly based on the random noise in the circuit, providing a true random behavior. The simulation results show that the overall process variation of the TRNGs is mitigated by 110 times, and the generated bitstream of the tuned TRNGs passes the National Institute of Standards and Technology - Statistical Test Suite. For the proof of concept, the proposed TRNG circuit was fabricated and tuned. The characterization results of the tuned TRNGs prove that the TRNGs generate random bitstreams at the supply voltage of down to 0.5 V. Hence, the proposed TRNG design is suitable to secure low-power applications in this domain.
Printed electronics (PE) enables disruptive applications in wearables, smart sensors, and healthcare since it provides mechanical flexibility, low cost, and on-demand fabrication. The progress in PE raises trust issues in the supply chain and vulnerability to reverse engineering (RE) attacks. Recently, RE attacks on PE circuits have been successfully performed, pointing out the need for countermeasures against RE, such as camouflaging. In this article, we propose a printed camouflaged logic cell that can be inserted into PE circuits to thwart RE. The proposed cell is based on three components achieved by changing the fabrication process that exploits the additive manufacturing feature of PE. These components are optically look-alike, while their electrical behaviors are different, functioning as a transistor, short, and open. The properties of the proposed cell and standard PE cells are compared in terms of voltage swing, delay, power consumption, and area. Moreover, the proposed camouflaged cell is fabricated and characterized to prove its functionality. Furthermore, numerous camouflaged components are fabricated, and their (in)distinguishability is assessed to validate their optical similarities based on the recent RE attacks on PE. The results show that the proposed cell is a promising candidate to be utilized in camouflaging PE circuits with negligible overhead.
Advances in printed electronics (PE) enables new applications, particularly in ultra-low-cost domains. However, achieving high-throughput printing processes and manufacturing yield is one of the major challenges in the large-scale integration of PE technology. In this article, we present a programmable printed circuit based on an efficient printed lookup table (pLUT) to address these challenges by combining the advantages of the high-throughput advanced printing and maskless point-of-use final configuration printing. We propose a novel pLUT design which is more efficient in PE realization compared to existing LUT designs. The proposed pLUT design is simulated, fabricated, and programmed as different logic functions with inkjet printed conductive ink to prove that it can realize digital circuit functionality with the use of programmability features. The measurements show that the fabricated LUT design is operable at 1 V.
Partial substitution of Al atoms with Sc in wurtzite AlN crystals increases the piezoelectric constants. This leads to an increased electromechanical coupling, which is required for high bandwidths in piezo-acoustic filters. The crystal bonds in Ah-xScxN (AlScN) are softened as function of Sc atomic percentage x, leading to reduction of phase velocity in the film. Combining high Sc content AlScN films with high velocity substrates favors higher order guided surface acoustic wave (SAW) modes [1]. This study investigates higher order SAW modes in epitaxial AlScN on sapphire (Al2O3). Their dispersion for Pt metallized epitaxial AlScN films on Al2O3was computed for two different propagation directions. Computed phase velocity dispersion branches were experimentally verified by the characterization of fabricated SAW resonators. The results indicated four wave modes for the propagation direction (0°, 0°, 0°), featuring 3D polarized displacement fields. The sensitivity of the wave modes to the elastic constants of AlScN was investigated. It was shown that due to the 3D polarization of the waves, all elastic constants have an influence on the phase velocity and can be measured by suitable weighting functions in material constant extraction procedures.
Rectifiersare vital electronic circuits for signal and power conversion in various smart sensor applications. The ability to process low input voltage levels, for example, from vibrational energy harvesters is a major challenge with existing passive rectifiers in printed electronics, stemming mainly from the built-in potential of the diode's p-njunction. To address this problem, in this work, we design, fabricate, and characterize an inkjet-printed full-wave rectifier using diode-connected electrolyte-gated thin-film transistors (EGTs). Using both experimental and simulation approaches, we investigate how the rectifier can benefit from the near-zero threshold voltage of transistors, which can be enabled by proper channel geometry setting in EGT technology. The presented circuit can be operated at 1-V input voltage, featuring a remarkably small voltage loss of 140 mV and a cutoff frequency of ~300 Hz. Below the cutoff frequency, more than 2.6-μW dc power is obtained over the load resistances ranging from 5 to 20 kQ. Furthermore, experiments show that the circuit can work with an input amplitude down to 500 mV. This feature makes the presented design highly suitable for a variety of energy-harvesting applications.
DE\GLOBALIZE
(2020)
Learning to Walk With Toes
(2020)
This paper explains how a model-free (with respect to the robot model and the behavior to learn) approach can facilitate learning to walk from scratch. It is applied to a simulated Nao robot with toes. Results show an improvement of 30% in speed compared to a model without toes and also compared to our model-based approach, but with less stability.
Das TMKB-Modell beschreibt einen Weg, den persönlichen und unternehmerischen Erfolg im beruflichen Alltag effizient und nachhaltig zu erreichen. Hierbei steht TMKB für den Transfer von Methoden und Kompetenzen in den Beruf. Dieses Modell beachtet die Theorien der Kompetenzentwicklung im Kontext realer Problemstellungen in Unternehmen. Beispielhaft wird das TMKB-Modell in der ersten Stufe mit dem Schwerpunkt Lean- und Projektmanagement erläutert. Die Zielgruppe dieses Ansatzes lässt sich über die der Auszubildenden bis hin zu Studierenden und Berufserfahrenen erweitern.
Der Komplexitätsbeitrag als Kriterium für Entscheidungen zur Bereinigung technischer Produkte
(2020)
Die Bereinigung der Produktpalette wird meistens anhand des Umsatzanteils und des Deckungsbeitrags im Zuge der Einführung von Nachfolgeprodukten entschieden. Im vorliegenden Beitrag wird ein Kriterium eingeführt und hergeleitet, das den Beitrag eines Produkts zur Komplexität auf Basis logistikrelevanter Produkteigenschaften quantifiziert. Die Anwendung des Kriteriums wird anhand der Ergebnisse aus einem Praxisbeispiel aufgezeigt.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Biomechanik der Halswirbelsäule (HWS) beim Umgang mit dem Smartphone. Die Kräfte, die auf Wirbelkörper, Wirbelgelenke, Bandscheiben, Muskeln und Bänder wirken, werden mit steigendem Flexionswinkel der HWS größer. Die Beschwerden hingegen, welche der Smartphone-Nacken hervorruft, sind meist akut und mit regelmäßiger Bewegung und der Stärkung der Nackenmuskulatur gut zu behandeln. Eine Therapie ist somit auch zur Vorbeugung geeignet. Doch die Langzeitauswirkungen sind nicht außer Acht zu lassen, denn durch die steigenden Nutzungsmöglichkeiten der Smartphones steigt auch der durchschnittliche tägliche Gebrauch stärker an. So wird vor allem die tägliche Bildschirmzeit bei Jugendlichen immer länger. Das aktuell noch akute Krankheitsbild des Smartphone-Nackens, das nur selten einen chronischen Verlauf nimmt und Langzeitschäden verursacht, könnte sich durch fehlende oder zu späte Maßnahmen zu einem größeren chronischen Krankheitsbild entwickeln.
This work compares the performance of Bluetooth Mesh implementations on real chipsets against the ideal implementation of the specification. Measurements are taken in experimental settings and reveal non-idealities in the underlying Bluetooth Low Energy specification in real chipsets and in the implementation of Mesh, which introduces an unruly transmission as well as reception behavior. These effects lead to an impact on transmission rate, reception rate, latency, as well as a more significant impact on the average power consumption.
Deafblindness, a form of dual sensory impairment, signifcantly impacts communication, access to information and mobility. Inde- pendent navigation and wayfnding are main challenges faced by individuals living with combined hearing and visual impairments. We developed a haptic wearable that provides sensory substitution and navigational cues for users with deafblindness by conveying vibrotactile signals onto the body. Vibrotactile signals on the waist area convey directional and proximity information collected via a fisheye camera attached to the garment, while semantic informa- tion is provided with a tapping system on the shoulders. A playful scenario called “Keep Your Distance” was designed to test the navigation system: individuals with deafblindness were “secret agents” that needed to follow a “suspect”, but they should keep an opti- mal distance of 1.5 meters from the other person to win the game. Preliminary fndings suggest that individuals with deafblindness enjoyed the experience and were generally able to follow the directional cues.
Die Physik des Fahrrades
(2020)
Jeder kann Fahrradfahren, keiner weiß,warum es klappt: Anders als beim Reiten, Laufen oder Skifahren muss man sich mit dem Fahrrad immer vorwärtsbewegen, um nicht umzufallen. Prof. Giel von der Hochschule Offenburg erklärt dieses und andere Geheimnisse des Radfahrens. Zum Beispiel, ob man mit der Fahrradpumpe auch Autoreifen aufpumpen kann, warum normale Fahrradfahrer die Marathon-Distanz schneller als die weltbesten Läufer zurücklegen und welche legalen Tuning-Methoden das eigene Fahrrad noch schneller machen.
Unternehmerische Entscheidungen sind im Regelfall riskant. Um das Ausmaß des Risikos deutlich zu machen, hat sich in der Praxis die Anfertigung von Szenarioanalysen durchgesetzt. Damit jedoch werden vorliegende Risiken systematisch unterschätzt. Bei wichtigen Entscheidungen sollte besser eine Sensitivitätsanalyse oder eine Simulation durchgeführt werden.
Der Titel „Organisatorische Entscheidungen treffen!“ führt in grundlegende Fragen der Organisation ein. Erläutert wird, woraus eine Organisation besteht und wie man sie durch gezielte Entscheidungen an die Bedürfnisse des Unternehmens anpasst. Die allgemeingültigen Aussagen werden durch zahlreiche konkrete Beispiele illustriert.
Das Buch konzentriert sich auf die wichtigsten Aspekte der organisatorischen Gestaltung. Es möchte daher nicht mit den Grundlagenwerken der Organisationslehre konkurrieren, vielmehr begleitet es eine Lehrveranstaltung, deren Stil sich ständig zwischen Vorlesung und Übung abwechselt. Die Übungsaufgaben, die im Unterricht behandelt werden, stehen auch online zur Verfügung und sind dort um Musterlösungen ergänzt. Darüber hinaus gibt es in der Online-Lernumgebung eine Musterklausur, die der zielgerichteten Prüfungsvorbereitung dient.
Wer das Buch sorgfältig durcharbeitet, den Lehrstoff auf die Übungsaufgaben anwendet und die Probeklausur besteht, erwirbt ein solides Grundlagenwissen und ist damit gut vorbereitet, organisatorische Fragen zu analysieren und entsprechende Entscheidungen vorzubereiten.
Lenkung von Innovationen
(2020)
Im Februar 2018 meldet das Manager Magazin, das sich immer mehr Manager von fragwürdigen Digitalisierungsexperten beraten lassen und viel Geld damit verbrennen. Geht es um das große Zukunftsthema, sitzt das Portemonnaie augenscheinlich locker. „Wenn Sie ein Budget durchdrücken wollen, schreiben Sie einfach ‚digital‘ an Ihr Projekt“, sagt Bayer-Vorstandschef Werner Baumann und macht indirekt deutlich, welche Defizite es vielerorts bei der Lenkung von Innovationen gibt.
Mit der zunehmenden Verbreitung des Internets und beginnenden Digitalisierung wurde es für Unternehmen einfacher, sich für Innovationen nach außen zu öffnen. Der Gedanke der Open Innovation erhielt in immer mehr Unternehmen Einzug. Dies auch vor dem Hintergrund, dass es immer schwieriger wird, einem Kunden das richtige Produkt, das seinen Wünschen entspricht, anzubieten und sich dabei noch von der Konkurrenz abzugrenzen.
A Gamified and Adaptive Learning System for Neurodivergent Workers in Electronic Assembling Tasks
(2020)
Learning and work-oriented assistive systems are often designed to fit the workflow of neurotypical workers. Neurodivergent workers and individuals with learning disabilities often present cognitive and sensorimotor characteristics that are better accommodated with personalized learning and working processes. Therefore, we designed an adaptive learning system that combines an augmented interaction space with user-sensitive virtual assistance to support step-by-step guidance for neurodivergent workers in electronic assembling tasks. Gamified learning elements were also included in the interface to provide self-motivation and praise whenever users progress in their learning and work achievements.
We introduce an open source python framework named PHS-Parallel Hyperparameter Search to enable hyperparameter optimization on numerous compute instances of any arbitrary python function. This is achieved with minimal modifications inside the target function. Possible applications appear in expensive to evaluate numerical computations which strongly depend on hyperparameters such as machine learning. Bayesian optimization is chosen as a sample efficient method to propose the next query set of parameters.
Machine learning (ML) has become highly relevant in applications across all industries, and specialists in the field are sought urgently. As it is a highly interdisciplinary field, requiring knowledge in computer science, statistics and the relevant application domain, experts are hard to find. Large corporations can sweep the job market by offering high salaries, which makes the situation for small and medium enterprises (SME) even worse, as they usually lack the capacities both for attracting specialists and for qualifying their own personnel. In order to meet the enormous demand in ML specialists, universities now teach ML in specifically designed degree programs as well as within established programs in science and engineering. While the teaching almost always uses practical examples, these are somewhat artificial or outdated, as real data from real companies is usually not available. The approach reported in this contribution aims to tackle the above challenges in an integrated course, combining three independent aspects: first, teaching key ML concepts to graduate students from a variety of existing degree programs; second, qualifying working professionals from SME for ML; and third, applying ML to real-world problems faced by those SME. The course was carried out in two trial periods within a government-funded project at a university of applied sciences in south-west Germany. The region is dominated by SME many of which are world leaders in their industries. Participants were students from different graduate programs as well as working professionals from several SME based in the region. The first phase of the course (one semester) consists of the fundamental concepts of ML, such as exploratory data analysis, regression, classification, clustering, and deep learning. In this phase, student participants and working professionals were taught in separate tracks. Students attended regular classes and lab sessions (but were also given access to e-learning materials), whereas the professionals learned exclusively in a flipped classroom scenario: they were given access to e-learning units (video lectures and accompanying quizzes) for preparation, while face-to-face sessions were dominated by lab experiments applying the concepts. Prior to the start of the second phase, participating companies were invited to submit real-world problems that they wanted to solve with the help of ML. The second phase consisted of practical ML projects, each tackling one of the problems and worked on by a mixed team of both students and professionals for the period of one semester. The teams were self-organized in the ways they preferred to work (e.g. remote vs. face-to-face collaboration), but also coached by one of the teaching staff. In several plenary meetings, the teams reported on their status as well as challenges and solutions. In both periods, the course was monitored and extensive surveys were carried out. We report on the findings as well as the lessons learned. For instance, while the program was very well-received, professional participants wished for more detailed coverage of theoretical concepts. A challenge faced by several teams during the second phase was a dropout of student members due to upcoming exams in other subjects.
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of producing a robot component, particularly a gripper, the method being capable of being applied multi-functionally and shortening a mounting time to a robot.
SOLUTION: A method of producing a robot component, particularly a finger 5, applied to robotics by a three-dimensional printing method of this invention comes not to require other production processes such as attachment of a cover, etc. with a separate sensor or a material (soft, in many cases), etc., by simultaneously printing at least one sensor 7 by multi-material printing while printing the robot component.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum 3D-Druck eines Roboterelements, insbesondere eines Fingers 5, zum Einsatz in der Robotik, bei dem mittels Multimaterialdruck wenigstens ein Sensor 7 während des Drucks des Roboterelements mitgedruckt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Betätigungs- oder Greifelement, insbesondere Finger 5 für einen Roboter, das durch ein derartiges Verfahren hergestellt wurde.
A method for 3D printing of a robot element, more particularly a finger for use in robotics. At least one sensor is concomitantly printed by means of multi-material printing during the printing of the robot element. A gripping element produced by a method of this kind includes a number of printed layers of robot element material and a concomitantly printed sensor.
Vulnerabilitätsanalyse "Hitzestress und menschliche Gesundheit" am Beispiel der Stadt Reutlingen
(2020)
In diesem Modellprojekt wird das Schutzgut "Menschliche Gesundheit" insbesondere unter dem Gesichtspunkt der im Rahmen des globalen Klimawandels zu erwartenden Überhitzung der Städte ("städtische Hitzeinseln") betrachtet.
In der Großstadt Reutlingen ("Tor zur Schwäbischen Alb/112.500 EW) mit ihrer Pfortenlage am Rande der Schwäbischen Alb und der Höhenlage (400-800 m) sowie der Bebauungsdichte werden bis 2050 bzw. 2100 (Strategie zur Anpassung an den Klimawandel Baden-Württemberg - Vulnerabilitäten und Klimaanpassungsmaßnahmen, 2015) die massivsten Auswirkungen bezüglich Aufenthaltsbehaglichkeit und Gesundheitsfolgen in Reutlingen erwartet.
Der Untersuchungsschwerpunkt liegt im Wirkungsbereich Mensch-Siedlung, d.h. in der Betrachtung von empfindlichen Bevölkerungspopulationen (z.B. ältere Menschen) und hitzeempfindlichen Nutzungsstrukturen (z.B. verdichteten städtischen Siedlungsflächen). Insbesondere die bereits in der abgeschlossenen Gesamtstädtischen Klimaanalyse ermittelten überwärmten Areale ("hot spots") und die im Rahmen des Klimawandels für 2020-2050 zukünftig zu erwartende Hitzestressbelastung bei empfindlichen Bevölkerungsgruppen in Stadtquartieren und Funktionsbauten, stehen im Zenit der Untersuchung.
Dabei wird über das Kriterium Empfindlichkeit (Basis sind z.B. quartierbezogene Datenstrukturen von Älteren, Einrichtungen wie Krankenhäuser, Kinderpflegeeinrichtungen, Alten- Behinderten- und Pflegeheime) die zukünftige Hitzestress-Belastung für Reutlingen erarbeitet. Weiteres wichtiges Kriterium ist die Betroffenheit nach Standortsituation (Höhenlage, Durchlüftungsverhältnisse, Bioklima/PMV = Maß für die bioklimatische Behaglichkeit) und die Anzahl hitzestressgeplagter Menschen (Kinder, Kranke, Ältere). Insbesondere für das Szenarium 2020 bis 2050 (s. Strategie zur Anpassung an den Klimawandel Baden-Württemberg - Vulnerabilitäten und Klimaanpassungsmaßnahmen, 2015) werden objekt- bzw. einrichtungsbezogen (z.B. Altenpflegeeinrichtungen) sowie quartiersspezifisch (Stadtstrukturtypen) die Auswirkungen bzw. Verwundbarkeiten erarbeitet. Dieser objektspezifische (bauklimatische) Ansatz, die innovative Indikatorenbildung zur situativen kommunalen Anwendbarkeit auch über Reutlingen hinaus sowie der partizipative Ansatz mit Nichtregierungsorganisationen (NGO´s) begründet den Modellcharakter ("Reutlinger Modell") dieser Untersuchung. Das Modellprojekt bildet das zweite Modul in einem dreiteiligen Klimaanpassungskonzept für die Stadt Reutlingen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Geräts, insbesondere einer Handprothese oder eines Roboterarms, wobei wenigstens ein an oder im Bezug zu dem Gerät positionierter Marker von einer an einer Bedienperson angeordneten Kamera erkannt wird, wobei ab dem Erkennen des wenigstens einen Markers eine vordefinierte Bewegung der Bedienperson zusammen mit der Kamera erkannt wird und zum Auslösen einer entsprechenden Aktion des Geräts verwendet wird, wobei die vordefinierte Bewegung einer Bedienperson in Form eines Sehstrahls mittels Kamera-Tracking erkannt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Anordnung aus einem Gerät, insbesondere einer Handprothese oder eines Roboterarms, und einer AR-Brille zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.
Restoring hand motion to people experiencing amputation, paralysis, and stroke is a critical area of research and development. While electrode-based systems that use input from the brain or muscle have proven successful, these systems tend to be expensive and di¨cult to learn. One group of researchers is exploring the use of augmented reality (AR) as a new way of controlling hand prostheses. A camera mounted on eyeglasses tracks LEDs on a prosthetic to execute opening and closing commands using one of two different AR systems. One system uses a rectangular command window to control motion: crossing horizontally signals “open” along one direction and “close” in the opposite direction. The second system uses a circular command window: once control is enabled, gripping strength can be controlled by the direction of head motion. While the visual system remains to be tested with patients, its low cost, ease of use, and lack of electrodes make the device a promising solution for restoring hand motion.
Oesophageal Electrode Probe and Device for Cardiological Treatment and/or Diagnosis (US20200261024)
(2020)
An oesophageal electrode probe for bioimpedance measurement and/or for neurostimulation is provided; a device for transoesophageal cardiological treatment and/or cardiological diagnosis is also provided; a method for the open-loop or closed-loop control of a cardiological catheter ablation device and/or a cardiological, circulatory and/or respiratory support device is also provided. The oesophageal electrode probe comprises a bioimpedance measuring device for measuring the bioimpedance of at least one part of tissue surrounding the oesophageal electrode probe. The bioimpedance device comprises at least one first and one second electrode. The at least one first electrode is arranged on a side of the oesophageal electrode probe facing towards the heart. The at least one second electrode is arranged on a side of the oesophageal electrode probe facing away from the heart. The device comprises the oesophageal electrode probe and a control and/or evaluation device.
本发明涉及一种用于生物阻抗测量和/或用于神经刺激的食道电极探针(10);用于经食道心脏病治疗和/或心脏病诊断的设备(100);以及一种用于控制或调节用于心脏导管消融装置和/或心脏、循环和/或肺支持装置的方法。食道电极探针包括生物阻抗测量装置,用于测量围绕食道电极探针的组织中的至少一部分组织的生物阻抗。生物阻抗装置包括至少一个第一电极和至少一个第二电极,其中至少一个第一电极(12A)布置在食道电极探针的面向心脏的一侧(14)上,并且至少一个第二电极(12B)布置在食道电极探针背离心脏的一侧(16)上。装置(100)包括食道电极探针(10)和控制和/或评估装置(30),其被配置用于从至少一个第一电极(12A)接收第一生物阻抗测量信号并从至少一个第二电极(12B)接收第二生物阻抗测量信号,并对这些信号进行比较,并且在比较的基础上产生控制信号。该控制信号可以是用于控制或调节心脏导管消融装置和/或心脏、循环和/或肺支持装置的信号。
Oesophageal Electrode Probe and Device for Cardiological Treatment and/or Diagnosis (EP3706626A1)
(2020)
The invention relates to an oesophageal electrode probe (10) for bioimpedance measurement and/or for neurostimulation; a device (100) for transoesophageal cardiological treatment and/or cardiological diagnosis; and a method for the open-loop or closed-loop control of a cardiac catheter ablation device and/or a cardiac, circulatory and/or respiratory support device. The oesophageal electrode probe comprises a bioimpedance measuring device for measuring the bioimpedance of at least one part of the tissue surrounding the oesophageal electrode probe. The bioimpedance device comprises at least one first and one second electrode, wherein the at least one first electrode (12A) is arranged on a side (14) of the oesophageal electrode probe facing towards the heart and the at least one second electrode (12B) is arranged on a side (16) of the oesophageal electrode probe facing away from the heart. The device (100) comprises the oesophageal electrode probe (10) and a control and/or evaluation device (30), which is configured for receiving a first bioimpedance measurement signal from the at least one first electrode (12A) and a second bioimpedance measurement signal from the at least one second electrode (12B), and comparing same, and generating a control signal on the basis of the comparison. The control signal can be a signal for the open-loop or closed-loop control of a cardiac catheter ablation device and/or a cardiac, circulatory and/or respiratory support device.
The precise positioning of mobile systems is a prerequisite for any autonomous behavior, in an industrial environment as well as for field robotics. The paper describes the set up for an experimental platform and its use for the evaluation of simultaneous localization and mapping (SLAM) algorithms. Two approaches are compared. First, a local method based on point cloud matching and integration of inertial measurement units is evaluated. Subsequent matching makes it possible to create a three-dimensional point cloud that can be used as a map in subsequent runs. The second approach is a full SLAM algorithm, based on graph relaxation models, incorporating the full sensor suite of odometry, inertial sensors, and 3D laser scan data.
Mit der Implementierung sowie einer anschließenden aussagekräftigen Evaluierung, soll das, visuelle-inertiale Kartierungs- und Lokalisierungssystem maplab analysiert werden. Hierbei basiert die Kartierung bzw. Lokalisierung auf der Detektion von Umgebungsmerkmalen. Neben der Möglichkeit der Kartenerstellung besteht ferner die Option, mehrere Karten zu fusionieren und somit weitreichende Gebiete zu kartieren sowie für weitere Datenauswertungen zu nutzen. Aufgrund der Durchführung und Bewertung der Ergebnisse in unterschiedlichen Anwendungsszenarien zeigt sich, dass maplab besonders zur Kartierung von Räumen bzw. kleinen Gebäudekomplexen geeignet ist. Die Möglichkeit der Kartenfusionierung bietet weiterhin die Option, den Informationsgehalt von Karten zu erhöhen, welches die Effektivität für eine anschließende Lokalisierung steigert. Bei wachsender Kartierungsgröße hingegen zeigt sich jedoch eine Vergrößerung geometrischer Inkonsistenzen.
A novel approach for synchronization and calibration of a camera and an inertial measurement unit (IMU) in the research-oriented visual-inertial mapping-and localization-framework maplab is presented. Mapping and localization are based on detecting different features in the environment. In addition to the possibility of creating single-case maps, the included algorithms allow merging maps to increase mapping accuracy and obtain large-scale maps. Furthermore, the algorithms can be used to optimize the collected data. The preliminary results show that after appropriate calibration and synchronization maplab can be used efficiently for mapping, especially in rooms and small building environments.
Bei dem vorgestellten Ansatz soll der Auftreffpunkt des Pfeils durch die Kreuzkorrelation von Audio-Signalen bestimmt werden. Das Auftreffen des Pfeils erzeugt ein charakteristisches Geräusch, welches von mehreren Mikrofonen in bestimmter Anordnung um die Dartscheibe herum in elektrische Signale umgewandelt wird. Mithilfe der Schallgeschwindigkeit und den Zeitdifferenzen, welche die Schallwelle zu den einzelnen Mikrofonen benötigt soll dann der Auftreffpunkt berechnet werden.
Efficient collaborative robotic applications need a combination of speed and separation monitoring, and power and force limiting operations. While most collaborative robots have built-in sensors for power and force limiting operations, there are none with built-in sensor systems for speed and separation monitoring. This paper proposes a system for speed and separation monitoring directly from the gripper of the robot. It can monitor separation distances of up to three meters. We used single-pixel Time-of-Flight sensors to measure the separation distance between the gripper and the next obstacle perpendicular to it. This is the first system capable of measuring separation distances of up to three meters directly from the robot's gripper.
In this work, we evaluate two different image clustering objectives, k-means clustering and correlation clustering, in the context of Triplet Loss induced feature space embeddings. Specifically, we train a convolutional neural network to learn discriminative features by optimizing two popular versions of the Triplet Loss in order to study their clustering properties under the assumption of noisy labels. Additionally, we propose a new, simple Triplet Loss formulation, which shows desirable properties with respect to formal clustering objectives and outperforms the existing methods. We evaluate all three Triplet loss formulations for K-means and correlation clustering on the CIFAR-10 image classification dataset.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur biologischen Methanisierung von Kohlenstoffdioxid mittels methanogener Mikroorganismen durch Umsetzung von Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid die Folgendes aufweist: (a) einen Reaktor; (b) ein in dem Reaktor bereitgestelltes Medium mit methanogenen Mikroorganismen; (c) eine Zuführeinrichtung zum Zuführen eines H2-enthaltenden Gases in das Medium; wobei (d) die Zuführeinrichtung eine Mehrzahl an Gasführungseinheiten umfasst, wobei jede der Gasführungseinheiten eine Mehrzahl an Begasungseinheiten aufweist, die jeweils eine Vielzahl an Auslassöffnungen zum Zuführen des H2-enthaltenden Gases in das Medium aufweist, wobei die Zuführeinrichtung derart ausgestaltet ist, dass das Zuführen des H2-enthaltenden Gases durch sukzessive Beaufschlagung der Gasführungseinheiten erfolgen kann. Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur biologischen Methanisierung von Kohlenstoffdioxid in einer Reaktorvorrichtung mittels methanogener Mikroorganismen als Teil eines in einem Reaktor bereitgestellten Mediums, dadurch gekennzeichnet, dass ein H2-enthaltendes Gas über eine Mehrzahl an Gasführungseinheiten dem Medium zugeführt wird, wobei jede der Gasführungseinheiten eine Mehrzahl an Begasungseinheiten aufweist, die jeweils eine Vielzahl an Auslassöffnungen aufweisen, wobei das Zuführen des H2-enthaltenden Gases durch sukzessive Beaufschlagung der Gasführungseinheiten erfolgt. Dem H2-enthaltenden Medium kann nach Bedarf Kohlenstoffdioxid beigemischt werden.
Method for controlling a device, in particular, a prosthetic hand or a robotic arm (US20200327705A1)
(2020)
A method for controlling a device, in particular a prosthetic hand or a robotic arm, includes using an operator-mounted camera to detect at least one marker positioned on or in relation to the device. Starting from the detection of the at least one marker, a predefined movement of the operator together with the camera is detected and is used to trigger a corresponding action of the device. The predefined movement of the operator is detected in the form of a line of sight by means of camera tracking. A system for controlling a device, in particular a prosthetic hand or a robotic arm, includes a pair of AR glasses adapted to detect the at least one marker and to detect the predefined movement of the operator.
Well-designed and informative product presentations can support consumers in making purchase decisions. There are plenty of facts and details about a product of interest. However, also emotions are an important aspect for the purchase decision. The unique visualization opportunities of virtual reality (VR) can give users of VR applications the feeling of being there (telepresence). The applications can intensely engage them in a flow experience, comprising the four dimensions of enjoyment, curiosity, focused attention and control. In this work, we claim that VR product presentations can create subjective product experiences for consumers and motivate them to reuse this innovative type of product presentation in the future, by immersing them in a virtual world and causing them to interact with it. To verify the conceptual model a study was conducted with 551 participants who explored a VR hotel application. The results indicate that VR product presentations evoke positive emotions among consumers. The virtual experience made potential customers focus their attention on the virtual world and aroused their curiosity about getting more information about the product in an enjoyable way. In contrast to the theoretical assumption, control did not influence the users’ behavioral intentions to reuse VR product presentation. We conclude that VR product presentations create a feeling of telepresence, which leads to a flow experience that contributes to the behavioral intention of users to reuse VR product presentations in the future.
In this study, a facile method to fabricate a cohesive ion‐gel based gate insulator for electrolyte‐gated transistors is introduced. The adhesive and flexible ion‐gel can be laminated easily on the semiconducting channel and electrode manually by hand. The ion‐gel is synthesized by a straightforward technique without complex procedures and shows a remarkable ionic conductivity of 4.8 mS cm−1 at room temperature. When used as a gate insulator in electrolyte‐gated transistors (EGTs), an on/off current ratio of 2.24×104 and a subthreshold swing of 117 mV dec−1 can be achieved. This performance is roughly equivalent to that of ink drop‐casted ion‐gels in electrolyte‐gated transistors, indicating that the film‐attachment method might represent a valuable alternative to ink drop‐casting for the fabrication of gate insulators.
Neurostimulation durch Musik
(2020)
Was ist die Musik und wie wirkt sie sich auf den menschlichen Körper aus? Historisch betrachtet wird die Musik als etwas Göttliches aufgefasst, da sie eine äußerst große Wirkung auf die Emotionen des Menschen besitzt. Dieser Effekt wirkt sich auch psychosomatisch aus und kann das Denken und Handeln des Zuhörers beeinflussen und steuern. So lässt sich beispielsweise das Kaufverhalten allein durch die musikalische Begleitung deutlich manipulieren. Selbst die Motivation lässt sich mit passender Vertonung entweder steigern oder reduzieren. In der heutigen Zivilisation begleitet die Musik den Menschen alltäglich und wird zu vielen verschiedenen Zwecken verwendet. Somit ist die musikalische Stimulation als eine Art Psychotherapie zu werten, die häufig gezielt angewendet wird, aber im Beeinflussten unterbewusst stattfindet. Da natürlich immer noch offene Fragen bezüglich der genauen Wirkung von Musik auf das Gehirn bestehen, werden derzeit im Bereich der Neurowissenschaften viele Studien durchgeführt, um dieses Phänomen nachvollziehen zu können.
Fusion 360 – kurz und bündig
(2020)
Dieses Lehrbuch ermöglicht dem Anfänger in der 3D-Modellierung einen schnellen Einstieg in die Arbeit mit dem cloudbasierten CAD-System Autodesk® Fusion 360TM. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den grundlegenden Funktionen zur Modellierung von Einzelteilen und dem Zusammenbau von Produkten, sowie in der Erstellung von einfachen technischen Zeichnungen. Dabei werden bei jedem Schritt die besonderen Anforderungen an eine 3D-Druck-gerechte Gestaltung erläutert und umgesetzt. Somit ist das Ergebnis dieser „Schritt für Schritt“-Anleitung die vollständige Modellierung eines Miniatur-Automobils, das am 3D-Drucker in ein reales Modell umgesetzt werden kann. Das didaktische Konzept ist so ausgelegt, dass alle Schritte für ein Selbststudium geeignet sind. Die vorliegende Auflage wurde komplett überarbeitet, sie basiert auf der neuen Benutzeroberfläche User Interface (UI) und enthält ein neues Kapitel zum CNC-Blechbiegen.
Additive manufacturing (AM) or 3D printing (3DP) has become a widespread new technology in recent years and is now used in many areas of industry. At the same time, there is an increasing need for training courses that impart the knowledge required for product development in 3D printing. In this article, a workshop on “Rapid Prototyping” is presented, which is intended to provide students with the technical and creative knowledge for product development in the field of AM. Today, additive manufacturing is an important part of teaching for the training of future engineers. In a detailed literature review, the advantages and disadvantages of previous approaches to training students are examined and analyzed. On this basis, a new approach is developed in which the students analyze and optimize a given product in terms of additivie manufacturing. The students use two different 3D printers to complete this task. In this way, the students acquire the skills to work independently with different processes and materials. With this new approach, the students learn to adapt the design to different manufacturing processes and to observe the restrictions of different materials. The results of these courses are evaluated through feedback in a presentation and a questionnaire.
Dieses Lehrbuch ermöglicht dem Anfänger in der 3D-Modellierung einen schnellen Einstieg in die Arbeit mit dem cloudbasierten praxisorientierten CAD-System Onshape. Dabei werden bei jedem Schritt die besonderen Anforderungen an eine 3D-Druck-gerechte Gestaltung erläutert und umgesetzt. Somit ist das Ergebnis dieser „Schritt für Schritt“-Anleitung die vollständige Modellierung eines Miniatur-Automobils, das am 3D-Drucker in ein reales Modell umgesetzt werden kann. Die aktuelle Auflage wurde zugunsten besserer Lesbarkeit in ein größeres Format gebracht, die Inhalte wurden neu gegliedert und aktualisiert und um das Kapitel „Blechbauteile für CNC-Biegen" erweitert.
Zur Herstellung von Spritzgussformeinsätzen kommen in der Regel spanende Verfahren zum Einsatz. In den letzten Jahren hat sich allerdings auch die additive Herstellung dieser Werkzeuge als zweckmäßig erwiesen. In der Produktentwicklung spielt die Agilität heute eine immer wichtigere Rolle. Um mögliche Potentiale des Additive Tooling im Rahmen des Agile Prototyping und um Unterschiede zu den konventionellen Herstellverfahren aufzuzeigen, werden Angebote für die Fertigung mehrerer Formeinsätze durch eine CNC- und HSC-Fertigung, sowie durch additive Herstellung angefragt und hinsichtlich Beschaffungskosten und -zeiten miteinander verglichen. Zudem erfolgt eine Bewertung der technischen Unterschiede. Aus diesen beiden Betrachtungen kann schließlich ein Profil über die drei Herstellverfahren abgeleitet werden, welches bei der anwendungsfallspezifischen Verfahrensauswahl unterstützen soll.