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Labor für Robotics and Internet of Things

Leistungsfähige Robotersysteme sind für die Wettbewerbsfähigkeit der Industrie und auch für die Servicerobotik im privaten Umfeld entscheidend. Im Labor für Robotics and Internet of Things ermöglichen wir Studierenden praxisnahes Lernen auf dem Gebiet der robotikrelevanten Softwareentwicklung. Unternehmen bieten wir zahlreiche Anknüpfungspunkte für gemeinsame Forschungsarbeiten. 

Die Robotik ist ein stark interdisziplinäres Gebiet mit dem Ziel der Entwicklung und des Betriebs leistungsfähiger Robotersysteme, die für die Umsetzung von flexibler und vernetzter Automatisierung entscheidend sind und maßgeblich zur Wettbewerbsfähigkeit unserer Industrie beitragen.

Für die Funktion eines solchen Systems ist ein perfektes Zusammenspiel der Hard- und Software mit Kenntnissen der Mechanik, Antriebstechnik, Sensorik, Steuerungs- und Regelungstechnik sowie des Software Systems Engineering erforderlich.

  • Studierende und Lehrende arbeiten an einem mobilen Roboter im Robotik-Labor der TH Aschaffenburg
  • Studierende und Lehrende arbeiten an einem mobilen Roboter im Robotik-Labor der TH Aschaffenburg
  • Studierende arbeiten an einem mobilen Roboter im Robotik-Labor der TH Aschaffenburg

Lehre

Ingenieurinnen und Ingenieure in diesem interdisziplinären Umfeld beschäftigen sich unter anderem mit der Gestaltung von Kinematiken und Greifsystemen, Planung von Steuerungs- und Regelungsarchitekturen, Auswahl von Sensorsystemen zur Funktionsüberwachung und Qualitätssicherung und zunehmend mit der Entwicklung moderner Algorithmen und Open-Source-Software-Architekturen für mobile, autonome, vernetze Systeme.

Lehrveranstaltungen:

  • Interdisziplinäres Praktikum Elektro- und Informationstechnik II (4. Semester Elektro- und Informationstechnik / 4. Semester Wirtschaftsingenieurwesen)
  • Praktikum Dynamische Systeme (Schwerpunkt Antriebstechnik und Robotik / Double Degree Programm)
  • Praktikum Robotik (Schwerpunkt Antriebstechnik und Robotik)
  • Modelling and Simulation of Engineering Systems (Wahlfach / Double Degree Programm)
  • Individuelle Projekte für den Masterstudiengang Elektro- und Informationstechnik
  • Regelungstechnik (4. Semester Elektro- und Informationstechnik)

Studentische Arbeiten auf angrenzenden Themengebieten mit Schnittstellen zum Internet der Dinge, Medizintechnik und vielen anderen Disziplinen sind nach Rücksprache mit der Laborleitung möglich.

Studentische Arbeiten

Im Labor für Robotics and Internet of Things können Studien-, Bachelor- und Masterarbeiten zu den folgenden Themenschwerpunkten bearbeitet werden. Die konkrete Aufgabenstellung und der Umfang werden gemeinsam mit den Studierenden abgestimmt. Je nach Thema stehen die Entwicklung von Algorithmen, die Integration in Robotersysteme oder experimentelle Untersuchungen im Mittelpunkt.

Eigene Themenvorschläge sind willkommen. Die Vergabe erfolgt nach Absprache und abhängig von den verfügbaren Betreuungskapazitäten. Bei Interesse wenden Sie sich an die Laborleitung.

  • Mögliche Themenschwerpunkte

    ThemenschwerpunktBeispiele für Studentische Arbeiten
    Autonome Navigation und BewegungsplanungNavigationsverfahren vergleichen, lokale Trajektorien planen, bewegten Hindernissen ausweichen, lernbasierte Navigation untersuchen
    Sprach- und multimodale Modelle in der RobotikNatürlichsprachliche Bedienung, Übersetzung von Anweisungen in Roboteraufgaben, Verbindung von Bildinformationen und Handlungsplanung
    Unsicherheitsbewusste Navigation und KalibrierungUngenaue Positions- und Bewegungsschätzungen berücksichtigen, Kollisionsrisiken bewerten, Unsicherheitsschätzungen kalibrieren
    KI-basierte Wahrnehmung und BewegungsvorhersagePersonen und Objekte mit RGB-D-Kameras oder LiDAR erkennen und verfolgen, Umgebungen semantisch erfassen, Bewegungen vorhersagen
    Mensch-Roboter-Interaktion und AssistenzrobotikNavigation in Menschennähe, Berücksichtigung von Rollstühlen und Rollatoren, Assistenzszenarien für Gesundheit und Pflege
    Simulation und Sim-to-RealSimulationsplattformen vergleichen, reproduzierbare Testszenarien entwickeln, simulierte und reale Navigationsleistung gegenüberstellen
    Robotersoftware und eingebettete KIROS-2-/Nav2-Integration, effiziente Sensordatenverarbeitung, Laufzeit und Kommunikationslatenz untersuchen
    Manipulation, Regelung und TeleoperationRoboterarme ansteuern, Trajektorien planen, intuitive und bewegungsbasierte Bedienkonzepte entwickeln
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  • Aktuelle Arbeiten

    NameTypJahrTitel
    Jonas KämpfMasterarbeit2026Unsicherheitsbewusste soziale Navigation mobiler Roboter unter Berücksichtigung mobilitätsbezogener Merkmale und menschlicher Bewegung
    Jonathan SeibertMasterarbeit2026Sim-to-Real-Gap moderner Simulationsplattformen in der mobilen Roboternavigation
    Jonas WöberMasterarbeit2026Natürlichsprachliche Interaktion und Aufgabenplanung für mobile Roboter mit Hilfe von Large Language Models
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  • Abgeschlossene Arbeiten

    NameTypJahrTitel
    Jonas KämpfBachelorarbeit2026YOLO-basierte Erkennung und Tracking dynamischer Objekte mit einer Tiefenkamera auf einem mobilen Roboter
    Florian KunzBachelorarbeit2026Navigation eines mobilen Roboters mit Reinforcement Learning
    Franz MarschallBachelorarbeit2026Intuitive Teleoperation eines Roboterarms mit einem bewegungsbasierten Controller
    Mehmet Ali ÖzcevikStudienarbeit2026Ansteuerung eines Manipulators mit Trajektorienplanung aus der Simulation
    Jianfeng ZhaoStudienarbeit2025Entwicklung einer benutzerfreundlichen Simulationsumgebung zur Bahnplanung für den OpenManipulator
    Johannes KöhlbrandtBachelorarbeit2025Implementierung und Vergleich bildbasierter Personenerkennung
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Laborausstattung

  • Moderne Arbeitsplätze mit Stand-der-Technik-Software und -Tools (von klassisch bis Open-Source)
  • Verschiedene Robotikplattformen (custom-made und off-the shelf)
  • Manipulatoren (Roboterarme)
  • Mobile Robotiksysteme
  • Turtlebot Waffle Pi
  • Turtlebot Burger

Forschung

Im Labor für Robotics and Internet of Things steht die autonome mobile Robotik im Mittelpunkt. Ziel sind zuverlässige und anpassungsfähige Robotersysteme für Industrie, Logistik sowie Gesundheit und Pflege.

Ein Schwerpunkt ist die Umfeldwahrnehmung und Navigation unter Unsicherheit. Untersucht wird, wie Roboter ihre Umgebung erfassen und trotz ungenauer Informationen angemessene Entscheidungen treffen können. Moderne KI-Modelle, die Bild- und Sprachinformationen verarbeiten, sollen dabei helfen, Situationen zu verstehen und das Roboterverhalten an wechselnde Bedingungen anzupassen.

Ein weiterer Schwerpunkt ist die menschenorientierte Navigation, insbesondere im Gesundheits- und Pflegebereich. Dabei geht es um die Berücksichtigung unterschiedlicher Bewegungsmuster und Schutzbedürfnisse, etwa bei Menschen mit Rollatoren oder Rollstühlen. Abstände und Geschwindigkeiten sollen situationsgerecht angepasst werden. Die Verfahren werden in Simulation und mit realen Robotern erprobt.

Häufig gestellte Fragen

Team