Karriere am WZL

 

Bachelorarbeit oder Projektarbeit

am Forschungsbereich Werkzeugmaschinen, Abteilung Automatisierung und Steuerungstechnik, Gruppe Robotik
 

Machine-Learning-Algorithmen als Alternative zu analytischen Modellen

Die Bearbeitung mittlerer bis großer Werkstücke erfolgt derzeit beinahe ausschließlich auf Werkzeugmaschinen (WZM). Deren Nachteile sind nicht nur die hohen Investitionskosten, sondern auch ein limitierter Arbeitsraum bei gleichzeitig großer Stellfläche. Dem WZM-Ansatz gegenüber stehen die zunehmenden Möglichkeiten der spanenden Bearbeitung mit Standard-Industrierobotern, die Vorteile in Flexibilität, Aufstellfläche und Anschaffungskosten bieten. Allerdings erfüllen Roboter die Anforderungen hinsichtlich statischer und dynamischer Steifigkeiten nur bedingt und sind somit den Werkzeugmaschinen in ihrer Produktivität im Nachteil.

 
Im Rahmen des Forschungsprojektes Horus² wird die roboterbasierte spanende Bearbeitung näher untersucht. Ein Forschungsschwerpunkt ist die Optimierung bestehender Reglerkaskaden. Hierzu werden möglichst genaue Robotermodelle, welche für die Berechnung der Antriebsmomente in den Achsen zuständig sind, benötigt. Da analytische Modelle für online berechnete Momente zu langsam sind, liegt der jetzige Fokus auf Machine-Learning-Algorithmen, welche vom analytischen Modell lernen. Demnach würde das neu entwickelte Modell die erwarteten Belastungen anhand von Erfahrungswerten vorhersagen anstatt sie aufwendig berechnen zu müssen.

Zusätzliche Informationen:
Das Themenfeld kann flexibel auch für eine Projektarbeit aufgeteilt werden und ist für diese Zwecke auch skalier- bzw. abgrenzbar. Die Aufgabenpakete werden sich u.a. aus der Datengenerierung, der Umsetzung und Untersuchung verschiedener Machine-Learning-Algorithmen sowie der Evaluation des Konzeptes zusammensetzen. Ziel soll es sein, das entwickelte Modell auch real am Roboter evaluieren zu können.

Im Einzelnen sind die folgenden Teilaufgaben zu lösen:

  • Einarbeitung in die Thematik sowie in das Softwaresysteme Matlab
  • Generierung von Versuchsdaten
  • Untersuchung diverser ML-Algorithmen
  • Umsetzung der Methodik
  • Implementierung des entwickelten Konzeptes
  • Evaluation und Dokumentation der Arbeit


Geboten wird:
  • Einarbeitung in die Modellierung von Robotern
  • Arbeit in einem interdisziplinären Team
  • Angenehmes Arbeitsklima
  • Flexible Durchführung der Arbeit
  • Umfangreiche Betreuung
  • Mitarbeit an aktuellen Forschungsthemen
 
Voraussetzungen:
  • Interesse am vielschichtigen Thema Modellierung von Robotern
  • Motivation, Selbstständigkeit und Einsatzbereitschaft
  • Interesse an der Fertigungstechnik in Kombination mit der Robotik
  • Gute Deutschkenntnisse

Zeitaufwand: 300,00 Arbeitsstunden

Ansprechpartner(in):
Lukas Gründel
 
ADITEC-Gebäude 312
Tel.: +49 241 80-26811
Fax: +49 241 80-22293
Mail: L.Gruendel@wzl.rwth-aachen.de