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Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, eine Winkelmessung von verdrillten Kabeln mithilfe einer intelligenten Kamera neu zu entwickeln. Dazu war es erforderlich, das System auf eine vollständig neue Architektur anzupassen. Zusätzlich sollten einige Verbesserungen umgesetzt werden. Zu Beginn wurde ein Konzept für die Algorithmik entwickelt, das anschließend auf der Kamera implementiert wurde. Um das System parametrieren zu können, wurde eine Website erstellt, über die alle wichtigen Einstellungen vorgenommen werden können. Zur Kommunikation zwischen der Website und der SPS wurden REST, OPC UA und digitale I/Os verwendet.
4D-Druck bezeichnet das Verfahren der Herstellung von Bauteilen, die als Reaktion auf äußere Reize ihre Struktur verändern. Diese Reaktion wird als Ausgangssignal als Folge auf ein Eingangssignal betrachtet. Ein mögliches Eingangssignal ist ein Magnetfeld mit einer bestimmten Orientierung und einem bestimmten Betrag. Ein solches Verhalten zeigen magnetresponsive Werkstoffe. Auf diese Weise lassen sich Handhabungsaufgaben, wie das Greifen von Objekten, lösen. Die Neuheit daran ist der Verzicht auf konventionelle Antriebe wie elektromechanische oder hydraulische Motoren.
Diese Arbeit erschließt das nötige Hintergrundwissen zu Magnetismus und soft robots. Der experimentelle Teil befasst sich mit der Herstellung eines magnetresponsiven Werkstoffes und der Entwicklung eines soft grippers. Es werden die 3D-Druckverfahren FDM und PAM mit magnetresponsivem Material verglichen. Ersteres ermöglicht ein Verarbeiten von Filament und letzteres von Granulat. Es zeigt sich, dass sich die Resultate in Hinblick auf Maßtreue und Elastizität unterscheiden, wobei das FDM-Verfahren besser abschneidet.
Die strukturierte Formgebung eines Greifers (soft gripper) wird erforscht. Dabei wird die Herstellbarkeit und die Bionik des Greifens vereint. Die externe Manipulierbarkeit ermöglicht einen Einsatz von soft grippern in kleinen Anwendungsgebieten wie minimal-invasiven Operationen mit einer Steuerung des Werkzeuges von außen.
Weiter wird ein Vorgehen zur Programmierung und Aktivierung der 4D-Druckteile entwickelt und vorgeschlagen. Dabei wird das Programmieren mittels zweier Permanentmagnete und das Aktivieren über eine Helmholtzspule realisiert. Die Helmholtzspule erzeugt ein homogenes steuerbares Magnetfeld.
Eine Verfahren zur analytischen Berechnung des benötigten magnetischen Feldes zur Aktivierung wird entwickelt und im letzten Kapitel vorgestellt.
The focus of the present work was the investigation of dimensional stability in 3D printing with mycelium-based materials. This material composite is made of wood fibers that are bound by mycelium growth. Hemp and coconut fibers were examined as materials for 3D-printing in order to evaluate their suitability for this purpose. In order for the material to be used for 3D-printing, binders and water must be added to make the ink extrudable. Different compositions of the printing paste were produced and the loss of shape after 3D-printing and after heat inactivation was compared. The results of the study showed that, compared to hemp fibers, coconut fibers effectively regulate moisture during cultivation. However, increased shrinkage was observed during heat inactivation due to the higher water content.
Advances in eye-tracking control for assistive robotic arms provide intuitive interaction opportunities for people with physical disabilities. Shared control has gained interest in recent years by improving user satisfaction through partial automation of robot control. We present an eye-tracking-guided shared control design based on insights from state-of-the-art literature. A Wizard of Oz setup was used in which automation was simulated by an experimenter to evaluate the concept without requiring full implementation. This approach allowed for rapid exploration of user needs and expectations to inform future iterations. Two studies were conducted to assess user experience, identify design challenges, and find improvements to ensure usability and accessibility. The first study involved people with disabilities by providing a survey, and the second study used the Wizard of Oz design in person to gain technical insights, leading to a comprehensive picture of findings.
3D-Druck einer Kesselpauke
(2025)
Diese Bachelorarbeit verfolgt das Ziel, die Machbarkeit der Herstellung eines Paukenkessels mittels 3D-Druck nachzuweisen.
Ein weiterer Aspekt dieser Arbeit ist die Untersuchung der Klangeigenschaften einer Kesselpauke mit einem 3D gedruckten Paukenkessel im Vergleich zu einer traditionell hergestellten Kesselpauke.
Im Rahmen des Forschungsprojekts HPPVT40 am Fraunhofer ISE wird eine innovative Wärmepumpen-Speicher-Kombination mit speicherintegriertem Kondensator entwickelt. Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Evaluierung zweier innenliegender Wärmeübertragertypen – eines Rippenrohr- und eines mantelseitigen Wärmeübertragers – hinsichtlich ihrer saisonalen Effizienz (SCOP). Dabei wird der optimale Betriebspunkt zwischen dem SCOP und der Gebäude-Heizlast (P_design) ermittelt.
Zur Wärmebereitstellung dient eine Sole-Wasser-Wärmepumpe. Bei der Prüfung konnten Temperaturdifferenzen an Kondensator und Verdampfer festgestellt werden, die mittels einer entwickelten Korrekturmethode ausgeglichen wurden, um eine normkonforme Bewertung sicherzustellen.
Als Ergebnis dieser Arbeit lässt sich feststellen, dass der mantelseitige Wärmeübertrager bei einem P_design von 3 kW den maximalen SCOP von 5,7 erreicht. Der Rippenrohr-Wärmeübertrager erzielt bei einer Gebäude-Heizlast von 4 kW einen maximalen SCOP von 5,46. Diese Betriebspunkte weisen den jeweils besten SCOP in Abhängigkeit des P_design auf, wodurch ein effizienter Betrieb der Wärmepumpe ermöglicht wird.
Das Gehirn nutzt sensorische Informationen, um im aufrechten Stand das Gleichgewicht halten zu können. Visuelle, vestibuläre und propriozeptive Signale sind dabei essenziell. Neurologische Erkrankungen können diese Systeme beeinträchtigen und zu Gleichgewichtsstörungen führen.
Ein etabliertes inverses Pendelmodell beschreibt den Menschen als starren Körper mit Drehung um das Sprunggelenk. In dieser vorliegenden Arbeit wird das Modell um das Hüftgelenk erweitert. Die Regelung nutzt den Winkel zwischen Ober- und Unterkörper als Hüft-Propriozeption und den Winkel zwischen Unterkörper und Boden als Sprunggelenks-Propriozeption. Zusätzlich berücksichtigt das Modell die Beinposition im Raum als Einflussgröße auf die Körperlage.
Zur Analyse kommt eine Transferfunktion zum Einsatz. Sie passt Gain- und Phasenkurven aus experimentellen Messungen an das Modell an. Als Datengrundlage dienen Messungen von Patient*innen mit Polyneuropathie, da es hier in Bezug auf deren Gleichgewichtsstörungen eine gute Datenlage gibt. Dies ermöglicht eine erste Validierung des erweiterten Modells.
Die experimentellen Daten wurden auf einer beweglichen Plattform erhoben, die Rotations- und Translationsbewegungen erzeugt. Das Modell erklärt Rotationsbewegungen zuverlässig. Translationsbewegungen lassen sich mit der aktuellen Modellstruktur jedoch nicht hinreichend beschreiben.
Diese Arbeit trägt dazu bei, das Gleichgewicht menschlicher Bewegungen besser zu verstehen. Die Erweiterung des Modells um das Hüftgelenk kann neue Erkenntnisse für biomechanische und neurologische Untersuchungen liefern.
This thesis presents a multi-agent AI system for automated market trend analysis by processing emails, newsletters, and PDFs. The system employs a structured workflow of autonomous agents for content extraction, summarization, subtopic identification, and topic clustering, leveraging OpenAI’s GPT-4 within an Autogen-based framework.
Key features include multi-tenant adaptability, customer-specific trend analysis, and Azure SQL integration for structured data storage. The system demonstrates good accuracy in trend extraction and classification, addressing challenges like varying LLMs output and multischema architecture.
This research underscores the potential of AI-powered automation in business intelligence, optimizing decision-making and strategic market analysis.