Smart Engineering

Relevante Forschungsaktivität

Am Lehrstuhl für Mechanik und Robotik werden seit vielen Jahren Konzepte des Smart Engineering auf drei verschiedenen Ebenen erfolgreich verfolgt.

Zum einen sind dies die Methoden der Synthese von Mechanismen und robotischen Manipulatoren, mit denen neue Strukturen automatisch erzeugt werden. Dies ist ein sehr vielversprechendes Gebiet da die Kenntnisse für den Mechanismendesign mehr und mehr aus den Ingenieurcurricula verschwinden aber durch die Forderung nach schnelleren und komfortableren mechanischen Strukturen, auch z.B. beim Design von Exoskeleta und medizinischen Instrumenten, wieder neues Know-how benötigt wird. Durch die Automatisierung können hier intelligente Entwürfe generiert und bewertet werden, was aus Menschenhand erst nach vielen Jahrzehnten oder gar nicht gelingen würde.

Zum anderen verfolgt der Lehrstuhl die Entwicklung von hocheffizienten mathematischen Modellen der physikalischen Bewegungen der Mechanismen, mit denen sich Echtzeitsimulationen und komplexe Optimierungen unter Berücksichtigung des dynamischen Verhaltens realisieren lassen. Beispiele sind das automatische Achterbahnlayout aber auch die Vorentwicklung von Schwerlastmaschinen.

Der dritte Bereich des Smart Engineering liegt in der Robotik, wo komplexe Bahnalgorithmen z.B. für den sicheren Transfer von Personen von Schiffen auf Offshorestrukturen mittels serieller Roboter, für die zeitoptimale Führung von Körpern im Raum unter komplexen Nebenbedingungen, oder für die optimale Steuerung von komplexen Parallelkinematiken unter Berücksichtigung von Steifigkeitseigenschaften zählen.

Der Bereich wurde in den letzten Jahren durch zahlreiche Auszeichnungen, z.B. die (alleinige) Editor-in-Chief Position für die international führende Zeitschrift Mechanisn and Machine Theory durch Prof. Kecskemethy über zwölf Jahre, zwei Alexander-von-Humboldt Stipendiaten am Lehrstuhl, drei best paper awards auf internationalen Konferenzen, sowie der „Dedicated Services Award“ des International Federation for the Promotion for Mechanism and Machine Science (IFToMM) an Prof. Kecskemethy in 2015 international hervorgehoben.​

 

virtuelle Entwurfsumgebung für Schwerlastbagger   ​Momac Offshore Transfer System
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Smart Engineering am Lehrstuhl für Mechanik und Robotik. Links eine virtuelle Entwurfsumgebung für Schwerlastbagger, rechts das Momac Offshore Transfer System (MOTS) der regionalen Mittelständers Momac für den die Steuerung entwickelt wurde

Projekte und Kooperationen

  • 2017 - 2019:
    Theoretical and Experimental Perspectives for the Control of Complex Robotic Systems with Application to Advanced Walking Devices
    Gefördert vom DAAD aus Mitteln des Auswärtigen Amts (AA)

  • 2017 - 2020:      
    ECSASDPE: European and Chinese Platform for Stacked Aero-Structure Drilling Process and Equipment (“Horizon 2020 – the Framework Programme for Research and Innovation”)
    This project has received funding from the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Skłodowska-Curie grant agreement No 734272

Ausstattung

  • Ride-Simulator basierend auf dem seriellen Roboter Kuka Robocoaster

  • 2 Industrieroboter Kuka KR9 und KR15

  • Gang- und Bewegungsanalyselabor

  • Mehrkörpersimulationsbibliotheken Mobile® und MobileBody®

  • Festo fluidic muscle parallele Plattform

  • dSpace control unit

  • PC Pool

Fünf ausgewählte Publikationen oder Patente

  • H. Liu, T. Huang, D.G. Chetwynd, A. Kecskeméthy, Stiffness Modeling of Parallel Mechanisms at Limb and Joint/Link Levels,IEEE Transactions on Robotics, 2017
  • J. Angeles, A. Kecskemethy, Kinematics and dynamics of multi-body systems, Springer, 2014.
  • B. Zi, S. Qian, H. Ding, A. Kecskeméthy, Design and analysis of cooperative cable parallel manipulators for multiple mobile cranes,International Journal of Advanced Robotic Systems 9 (5), 207, 2013.
  • H. Ding, F. Hou, A. Kecskeméthy, Z. Huang, Synthesis of the whole family of planar 1-DOF kinematic chains and creation of their atlas database, Mechanism and Machine Theory 47, 1-15, 2012.
  • F. Geu Flores, A. Kecskeméthy, A. Pöttker, Workspace analysis and maximal force calculation of a face-shovel excavator using kinematical transformers, 12th IF to MM World Congress, Besancon, 2007.