Das Projekt "Teilvorhaben 2: System- und Komponentenentwicklung, Steuerung und Regelung der Einzelmodule" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Energie- und Automatisierungstechnik, Fachgebiet Regelungssysteme durchgeführt. Zielsetzung des Projektes BROMMI ist die Entwicklung, der Aufbau und die Erprobung eines flexiblen Roboterarmes, der aufgrund seiner völlig neuen, auf bionischen Prinzipien beruhenden Konzeption kein Gefahrenpotential für den Menschen bietet und die Interaktion von Mensch und Roboter in einem gemeinsamen Arbeitsraum gestattet. Die flexible Roboterkinematik nach biologischem Vorbild des Elefantenrüssels wird in Leichtbauweise mittels pneumatischer Muskel und bionisch inspirierter Steuerung und Objekterkennung umgesetzt. Screening der biologischen und mathematischen Grundlagen zum Erkennen des bionischen Vorbildes. Erfassung aller erforderlichen Anforderungen und deren Überprüfung auf Relevanz und technische Nutzbarkeit unter dem Aspekt der speziellen Sicherheitsanforderungen für den gemeinsamen Arbeitsraum von Mensch und Maschine. Spezifikation der Systemschnittstellen, Entwurf und Detaillierung von Teilkomponenten einschließlich der dazugehörigen Steuerung und Regelung. Beschaffung und Fertigung der Systemkomponenten, Aufbau des Prototyps, Integration der Sensorik, Steuerung und des Bedieninterfaces. Aufsetzen der biologisch inspirierten Steuerungsarchtektur und Test in verschiedenen Anwendungen. Die Verwertung liegt u.a. in der Erstellung von wiss. Publikationen und der aktiven Teilnahme an Kongressen auf dem jungen Gebiet der nachgiebigen Regelung fluidischer Muskeln, im Aufbau einer Community auch im europäischen Kontext, in der Erstellung einer VDI-Richtlinie zu diesem Thema, in der Festigung des dezentralen Steuerungskonzeptes nach biol. Vorbild und in der Etablierung des neuen nachgiebigen Antriebskonzeptes in der Automatisierungstechnik.
Das Projekt "Teilvorhaben: Handhabungskonzepte, Grundlagenversuche und Validierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dürr Systems AG durchgeführt. Ziel des Teilvorhabens der Fa. Dürr ist es die grundlegenden Eigenschaften von Batteriezellen, die für die Handhabung relevant sind, zu identifizieren und zu erforschen. Repräsentative Grundlagenversuche zu den Handlingsmöglichkeiten sind bisher nicht durchgeführt worden. Ebenso sind die Einflüsse der Handlingssysteme auf die Zellen bisher nicht untersucht worden bzw. bekannt. Dürr erhofft sich im Rahmen dieses Projekts eine Datenbasis für verschiedene Greifkinematiken und Handlingssysteme zu schaffen. Die Demonstratoren der Arbeitspakete sollen reale Daten generieren, die sowohl für Dürr als auch für die Projektpartner nutzbar sind. Der Fokus der Untersuchungen liegt dabei auf dem Ver- und Entpacken der Zellen, dem Stapeln der Zellen sowie des Handlings des Modulverbunds. Das Vorhaben beginnt mit einer ausführlichen Analyse der Handlingsrelevanten Parameter für die verschiedenen Zelltypen. Im Anschluss werden aus den ermittelten Parametern geeignete Handlings- und Bewertungskonzepte erarbeitet. Anschließend werden zu den drei Forschungsschwerpunkten Demonstratoren realisiert, diese werden von Dürr mitentwickelt und validiert.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erforschung und Entwicklung eines Demonstrators des selbstkletternden Systems (SMART-Klettersystem)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Aachen, Fachbereich 6 Luft- und Raumfahrttechnik durchgeführt. Ziel des Gesamtvorhabens ist die Entwicklung einer selbstkletternden Serviceplattform für Windenergieanlagen (SMART). SMART soll zur Instandhaltung von Rotorblättern über das ganze Jahr im Drei-Schichtbetrieb im On- und Offshore-Bereich eingesetzt werden. Die Wetterunabhängigkeit der Instandhaltung wird durch eine geschlossene Arbeitskabine gewährleistet. Im Rahmen dieses Teilvorhabens wird das Klettersystem des Basisprojekts (Phase 1) im Labormaßstab 1:3 entwickelt, gebaut und unter Laborbedingungen getestet. Parallel dazu wird ein Prüfstand an der FH Aachen errichtet, um die Funktionalität dieses Klettersystems durch unterschiedliche Tests zu überprüfen. Diese Tests finden begleitend zum Aufbau des Demonstrators (Klettersystems) statt. Das Ziel dieses Teilvorhabens ist die Erforschung, Entwicklung und Realisierung der Kletterfunktion des SMART Roboters. Hierbei muss eine geeignete Kinematik konstruiert und berechnet werden, die zumindest die Bewegung laut der Patentschrift erfüllt, d.h. das vertikale Klettern an zylinderförmigen, rauen Türmen von Windkraftanlagen. Die Funktion kann nur im Labormaßstab getestet werden, jedoch sollen die wesentlichen Komponenten des Roboters aufgebaut und betrieben werden. Die Traglastfähigkeit des Systems soll mit dem Demonstrator unter verschiedenen Bedingungen getestet werden. Die wesentlichen Aspekte bei der Erstellung der Roboterkinematik sind: - Ermittlung der statischen Lagerbelastungen und Momente, - Auslegung und Konstruktion der Lager, - Kinematische Analyse des Klettervorgangs, - Variation der kinematischen Randbedingungen beim Klettern, - Auswahl des zu realisierenden kinematischen Prinzips, - Analyse des Übergangs zwischen Statik/Dynamik, - Ermittlung der dynamischen Lagerbelastungen und Momente, - Kombination der dynamischen Belastungen mit der kinematischen Auslegung, - Überprüfung des kinematischen Konzepts mit den ermittelten dynamischen Randbedingungen.
Das Projekt "FLÜSSIGSCHLICK: Erweiterung eines morphodynamisch-numerischen Simulationsmodells zur Simulation der Dynamik von Flüssigschlick (Fluid Mud) im Bereich der deutschen Nordseeküste und der angrenzenden Ästuare und Tideflüsse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, Fachgebiet Wasserbau und Hydraulik durchgeführt. Ziel des beantragten Vorhabens ist, durch die Erweiterung eines morphodynamisch-numerischen Modells eine verbesserte Berücksichtigung des Einflusses hochkonzentrierter Suspensionen kohäsiven Materials auf die lokale Fluiddynamik zu erzielen. Ebenso soll eine über das heutige Maß hinausgehende Einbeziehung der mechanischen Eigenschaften der Fluid Mud Schicht auf deren Erosions-, Verflüssigungs- und Ablagerungsprozesse erfolgen. Die Arbeitsplanung besteht im Wesentlichen aus: 1. Ermittlung einer Zustandsgleichung zur Beschreibung der Kinematik des Flüssigschlicks2. Ermittlung der rheologischen Parameter des Flüssigschlicks in seinen verschiedenen Zustandsformen3. Erweiterung des mathematisch numerischen Modells (Implementierung der zus. numerischen Methoden)4. Kalibrierung und Verifizierung und 5. exemplarische Anwendung des erweiterten numerischen Modells Es wird erwartet, dass das auf diese Weise erweiterte Modell eine nochmals deutlich bessere Reproduktion der im Natursystem zu beobachtenden Flüssigschlick- sowie auch Fluiddynamik ermöglicht. Der hierbei erreichte Erkenntnisgewinn ist international von Bedeutung und führt zu verbesserten Bemessungsinstrumenten im Küstenwasserbau.
Das Projekt "Projektbereich B: Rezente Kinematik und Dynamik - Teilprojekt B 06: Geotechnische und seismische Mikrozonierung von Bukarest" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Geologisches Institut, Lehrstuhl für Angewandte Geologie durchgeführt.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Integration, sensorgeführte Bewegung, Objekterkennung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von project: syntropy GmbH durchgeführt. Zielsetzung des Projektes BROMMI ist die Entwicklung, der Aufbau und die Erprobung eines flexiblen Roboterarmes, der aufgrund seiner völlig neuen, auf bionischen Prinzipien beruhenden Konzeption kein Gefahrenpotential für den Menschen bietet und die Interaktion von Mensch und Roboter in einem gemeinsamen Arbeitsraum gestattet. Die flexible Roboterkinematik nach biologischem Vorbild des Elefantenrüssels wird in Leichtbauweise mittels pneumatischer Muskel und bionisch inspirierter Steuerung und Objekterkennung umgesetzt. Screening der biologischen und mathematischen Grundlagen zum Erkennen des bionischen Vorbildes. Erfassung aller erforderlichen Anforderungen und deren Überprüfung auf Relevanz und technische Nutzbarkeit unter dem Aspekt der speziellen Sicherheitsanforderungen für den gemeinsamen Arbeitsraum von Mensch und Maschine. Spezifikation der Systemschnittstellen, Entwurf und Detaillierung von Teilkomponenten einschließlich der dazugehörigen Steuerung und Regelung. Beschaffung und Fertigung der Systemkomponenten, Aufbau des Prototyps, Integration der Sensorik, Steuerung und des Bedieninterfaces. Aufsetzen der biologisch inspirierten Steuerungsarchtektur und Test in verschiedenen Anwendungen. Die wissenschaftliche Verwertung der Ergebnisse erfolgt durch Veröffentlichungen, die zur Etablierung des wissenschaftlichen Arbeitsgebietes sicherer Robotersysteme beitragen. Generierung von neuen Fragestellungen und Anwendungen im Bereich der Robotertechnik bei der Mensch-Maschine-Interaktion. Eine technologische Verwertung erfolgt durch strategische, technologische Entwicklungen im Bereich der sicheren Robotersysteme für den Einsatz im gemeinsamen Arbeitsraum von Mensch und Roboter. Die wirtschaftliche Verwertung der Projektergebnisse beginnt mit Bereitstellung des Prototyps für Präsentationen vor einer Auswahl potentieller Kunden von Roboter- und Greiferherstellern. Aufbau eines neuen Geschäftsfeldes der project: syntropy GmbH im Markt der Industrie- und Servicerobotik.
Das Projekt "Projektbereich B: Rezente Kinematik und Dynamik - Teilprojekt B 03: Das seismogene Potential der Vrancea Subduktionszone - Quantifizierung von Herd- und Standorteffekten bei Großbeben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Geophysikalisches Institut durchgeführt.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Koordination, Konzeptbildung, Realisierung, Systemerprobung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung durchgeführt. Entwicklung einer Roboterkinematik nach dem bionischen Vorbild des Elefantenrüssels zur sicheren Anwendung in der Mensch-Maschine-Interaktion. Konstruktion und Bau eines flexiblen Roboterarms in Leichtbauweise unter Verwendung von pneumatischen Muskeln, mit integrierter Objekterkennung zum exakten Positionieren im Arbeitsraum. Einsatz konventioneller Greiftechnik, die hinsichtlich der Sicherheitsanforderungen im gemeinsamen Arbeitsbereich von Mensch und Maschine evaluiert werden muss. Screening der biologischen und mathematischen Grundlagen und Anforderungen zum Erkennen des bionischen Vorbildes. Erfassung aller erforderlichen Anforderungen und deren Überprüfung auf Relevanz und technische Nutzbarkeit unter dem Aspekt der speziellen Sicherheitsanforderungen für den gemeinsamen Arbeitsraum von Mensch und Maschine. Spezifikation der Systemschnittstellen, Entwurf und Detaillierung von Teilkomponenten einschließlich der dazugehörigen Steuerung und Regelung. Beschaffung und Fertigung der Systemkomponenten, Aufbau des Prototyps, Integration der Sensorik, Steuerung und des Bedieninterfaces. Aufsetzen der biologisch inspirierten Steuerungsarchitektur und Test in verschiedenen Anwendungen. Die wissenschaftliche Verwertung der Ergebnisse erfolgt durch Veröffentlichungen, die zur Etablierung des wissenschaftlichen Arbeitsgebietes sicherer Robotersysteme beitragen. Generierung von neuen Fragestellungen und Anwendungen im Bereich der Robotertechnik bei der Mensch-Maschine-Interaktion. Eine technologische Verwertung erfolgt durch strategische, technologische Entwicklungen im Bereich der sicheren Robotersysteme für den Einsatz im gemeinsamen Arbeitsraum von Mensch und Roboter. Die wirtschaftliche Verwertung der Projektergebnisse, die in ein Marketingkonzept einfließen, beginnt mit Bereitstellung des Prototyps für Präsentationen vor einer Auswahl potentieller Kunden von Roboter- und Greiferherstellern.
Das Projekt "Inspektions- und Reinigungssystem für Abwasserkanäle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung durchgeführt. Mit dem Umbau des Abwasserableitungssystem durch die Emschergenossenschaft entstand das größte Wasserbauvorhaben in Europa: Der emscher:kanal mit einer Gesamtlänge von 51 km und einer Tiefenlagen von bis zu 40 m unter Gelände sowie einem Kanaldurchmesser zwischen DN 1400 und DN 2800. Permanente Füllgrade von 25 bis 90 Prozent schließt einer Trockenlegung und somit eine Inspektion mittels Begehung aus. Zur Inspektion und Zustandserfassung des emscher:kanal gemäß Selbstüberwachungsverordnung Kanal NRW sowie zur Erfüllung der Betreiberverpflichtungen sind folgende Schadensbilder zuverlässig zu erkennen: Korrosion, Mechanischer, Verschleiß, Abflusshindernisse, Lageabweichung, Risse, Undichtigkeiten. Zur Erfüllung der Anforderungen entwickelt das Fraunhofer-Institut IFF seit 2002 als Generalauftragnehmer im Auftrag der Emschergenossenschaft automatisierte Inspektions- und Reinigungssysteme, die unter den gegebenen Bedingungen alle Schadensbilder zuverlässig erfassen. Bei der Entwicklung der Systeme zur Inspektion und Reinigung standen folgende Teilsysteme und deren Zusammenführung im Vordergrund: Trägersysteme zur Bewegung und Positionierung entlang des Kanals, Sensor- und Messsysteme zur Inspektion des Rohrzustandes über und unter dem Wasserspiegel sowie zur Erkennung von Ablagerungen Beseitigung kleinerer Ablagerungen, Kanalreinigungstechnik, Kinematiksysteme zur Positionierung der Sensoren und Reinigungswerkzeuge an bzw. entlang der Kanalwand, Medienversorgung, Steuerungssystem, Navigation, Bedienung, Datenverarbeitung, Infrastruktur: Fahrzeuge, Bedienstand, Hubkorb. Zudem sind Bergungssicherheit der Systeme aus dem Kanal und Explosionsschutz zu berücksichtigen. Um die Schadensbilder darzustellen und zu vermessen, müssen die Inspektionssysteme in der Lage sein, zu jedem Zeitpunkt die exakte Position und Orientierung im Kanal zu ermitteln. Hierzu wurde ein Multisensorsystem auf Basis optischer Sensoren, Neigungssensoren und Trägheitssensoren entwickelt. Im Ergebnis der Entwicklung erfolgt die Inspektion und Reinigung des emscher:kanal mit einer 3-stufigen Inspektionsstrategie: Schadenerkennungssystem zur Vorinspektion, Reinigungssystem zur Beseitigung von Ablagerungen und Reinigung der Rohrwände, Schadenvermessungssystem zur detaillierten Zustandserfassung.
Das Projekt "Kriechmodell Vorarlberg: Hanginstabilitaeten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Vorarlberger Naturschau durchgeführt. Anhand von Fallstudien wird ein Grundlagenmodell fuer die Kinematik von langsamen Massenbewegungen erarbeitet. Das Verstehen der Kriechvorgaenge ist fuer die Sanierung von Rutschhaengen von grundlegender Bedeutung.
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