Bachelor-/Master-Arbeiten

Zum Thema „Identifikation von Einflussfaktoren auf die Effektivität einer intelligenten Lichtsteuerung in Hafenumgebungen mittels einer Operations-Simulation“ ab sofort, Masterarbeit

• Intelligente Lichtsteuerung in Hafen-Terminals kann ökonomische und ökologische Vorteile bieten
• Unbekannt ist, welche Einflussfaktoren sich wie auf die Effektivität einer intelligenten Lichtsteuerung auswirken

• Entwicklung eines Simulationsmodells von Hafen-Terminals
• Entwicklung eines Experiments zur Bestimmung der Einflussfaktoren
• Durchführung des entwickelten Experiments und Auswertung der Ergebnisse

• Verständnis über Einflussfaktoren auf die Effektivität einer intelligenten Lichtsteuerung
Voraussetzung:
• Sehr gute Englisch- und Deutschkenntnisse
• Erste Erfahrungen mit Simulationen
• Sicherer Umgang mit relevanten Programmiersprachen
• Erste Erfahrungen mit Datenanalyse
• Analytische Herangehensweise und selbstständige Arbeitsweise
• Fachbereiche 4 oder 3
Ansprechpartner: Lennart Steinbacher E-Mail: stb@biba.uni-bremen.de Tel.: 0421 / 218 - 50092

Zum Thema „Vergleich und Entwicklung von Methoden zur kamerabasierten Erfassung und Analyse von Hand- und Körperhaltung für manuelle Montageprozesse“ ab sofort, Master oder Bachelorarbeit

• Montage von Produkten mit geringen Stückzahlen erfolgt an manuellen Handarbeitsplätzen
• Bisherige Unterstützung des Mitarbeiters auf optische Bauteilhervorhebung und Montageüberprüfung beschränkt
• Berücksichtigung der ergonomischen und produktions-bezogenen Situation des Mitarbeiters wünschenswert

• Recherche zu geeigneten OpenSource Implementierungen zur kamerabasierten Erfassung von Hand- u. Körperhaltung
• Anpassung und Integration von mindestens zwei Verfahren für den Einsatz an einem manuellen Montageplatz
• Evaluierung und Bewertung der Methoden für verschiedene Situationen

• Abgeschlossenes oder fortgeschrittenes Bachelorstudium in Informatik, Systems Engineering oder Produktionstechnik
• Sehr gute Programmierkenntnisse (z.B. C#, C++, Python)
• Sehr gute Deutschkenntnisse und gute Englischkenntnisse
• Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit

Zum Thema „Entwicklung von Methoden zur Erkennung von Montagefortschritt und Bauteilpositionierung an manuellen Montagestationen“ ab sofort, Masterarbeit

• Montage von Produkten mit geringen Stückzahlen erfolgt an manuellen Handarbeitsplätzen
• Unterstützung des Mitarbeiters durch ein individuelles förderndes/motivierendes Assistenzsystem wünschenswert
• Erkennung des Montagefortschritts und Überprüfung der Montagequalität als Grundlage für Assistenz erforderlich

• Konzeptionierung einer Methode für die Erfassung von Montagebauschritten und der Montageteilpositionierung
• Implementierung der erarbeiteten Methode unter Nutzung klassischer 2D-Bildverarbeitungsverfahren (z.B. OpenCV)
• Integration und Anpassung der Methode für den Einsatz an einem manuellen Montageplatz
• Evaluierung der Methode für verschiedene Situationen

• Abgeschlossenes Bachelorstudium (Informatik, Systems Engineering oder Produktionstechnik)
• Sehr gute Programmierkenntnisse (z.B. C#, C++, Python)
• Sehr gute Deutschkenntnisse und gute Englischkenntnisse
• Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit

Zum Thema „Entwicklung und Vergleich von sprach- und gestenbasierten Interaktionskonzepten für die Steuerung von Robotersystemen“ ab sofort, Masterarbeit

• Projekt zur automatisierten Entladung von Seecontainern
• Interaktion mit dem Endladeroboter über geeignete und intuitive Mensch-Computer-Schnittstellen wünschenswert

• Identifikation verfügbarer Open Source Implementierungen zur Erfassung von einfachen Gesten (z.B. mit Leap Motion) und zur Erkennung von einfachen Sprachkommandos
• Anpassung und Nutzung der Gesten- und Spracherkennung für die Steuerung eines Entladeroboters in einer Simulation
• Erstellung eines Bewertungsschemas zur Evaluierung verschiedener Benutzereingabemodalitäten
• Vergleich der entwickelten Interaktionskonzepte mit einer Gamepad-Steuerung und Bewertung der Eignung für das Anwendungsszenario der Robotersteuerung

• Abgeschlossenes Bachelorstudium (Informatik, Systems Engineering oder Produktionstechnik)
• Sehr gute Programmierkenntnisse (z.B. Python, C++)
• Sehr gute Deutschkenntnisse und gute Englischkenntnisse
• Selbstständiges Arbeiten und hohe Zuverlässigkeit

Zum Thema „Schätzung der Trajektorie einer Drohne anhand der Kamerabilder im geschlossenem Raum“ ab sofort, Master oder Bachelorarbeit

• Die Idee ist die Bestandserfassung z.B. in einem Blocklager durch eine automatisierte Drohne zu unterstützen.
• Eine Teilaufgabe dieses Vorhabens ist die Trajektorienschätzung und Lokalisierung der Drohne anhand der Kamerabilder in einem geschlossenem Raum.

• Entwicklung und Implementierung eines Algorithmus zur Berechnung der Trajektorie anhand der Kamerabilder zur Darstellung der Position.
• Evaluation der Algorithmen anhand von Labortests.

• Ein fortgeschrittenes oder abgeschlossenes Bachelorstudium (z.B. Systems Engineering, Produktionstechnik, Informatik)
• Erste Erfahrung im Bereich Bildverarbeitung (wünschenswert).
• Programmierkenntnisse (wünschenswert).
• Interesse am Themengebiet.

Zum Thema „Optische Erkennung und Zählung von Paletten und Paketen basierend auf Deep Learning“ ab sofort, Master oder Bachelorarbeit

• Die Idee ist die Bestandserfassung z.B. in einem Blocklager durch eine automatisierte Drohne zu unterstützen.
• Eine Teilaufgabe dieses Vorhabens ist die optische Erkennung der Paletten und Auswertung der Palettenware.

• Implementierung eines Algorithmus zur optischen Erkennung von Paletten basierend auf Deep Learning.
• Entwicklung einer Methode zur Zählung der Pakete.
• Evaluation der Algorithmen anhand von Labortests.

• Ein fortgeschrittenes oder abgeschlossenes Bachelorstudium (z.B. Systems Engineering, Produktionstechnik, Informatik)
• Erste Erfahrung im Bereich Bildverarbeitung, Machine oder Deep Learning (wünschenswert).
• Programmierkenntnisse in Python (wünschenswert).
• Interesse am Themengebiet.

Zum Thema „Entwicklung einer Lichtfeldkamera und Implementierung von Algorithmen zur Gewinnung der Tiefeninformationen“ ab sofort, Master oder Bachelorarbeit

• Bei einer automatisierten Rotorblattinspektion von Windenergieanlagen mit Hilfe einer Drohne sollen die Rotorblätter vom Hintergrund segmentiert werden. Die Umsetzung dieser Segmentierung mittels einer Lichtfeldkamera soll untersucht werden.

• Aufbau einer Lichtfeldkamera aus mehreren Kameras mit entsprechenden Hardwarekomponenten.
• Implementierung des Algorithmus zur Gewinnung der Tiefeninformationen.
• Evaluation anhand von Labortests.

• Ein fortgeschrittenes oder abgeschlossenes Bachelorstudium (z.B. Produktionstechnik, Systems Engineering, Informatik).
• Erste Erfahrung in der Bildverarbeitung und Programmierung von Entwicklungsboards (wünschenswert).
• Interesse am Themengebiet.
• Gute Deutschkenntnisse.

Arbeitsthema: Simulation und Implementierung einer Oberflächenrekonstruktion von 3D Punktwolken, ab sofort, Bachelorarbeit

• Um den optimalen Gärzustand von Teiglingen zu erfassen, wird ein intelligentes Überwachungssystem entwickelt.
• Die während des Vermessens mittels LIDAR aufgenommenen Punktwolken weisen unorganisierte Strukturen auf, welche für die weitere Auswertung systematisch aufgearbeitet werden müssen.

• Realisierung einer Oberflächenrekonstruktion segmentierter Punktwolken und Evaluierung anhand von Testfällen.

• Ein fortgeschrittenes oder abgeschlossenes Bachelorstudium ( z.B. Systems Engineering, Wirtschaftsingenieurwesen, Produktionstechnik oder Ähnliche)
• Grundlagen der Bildverarbeitung
• Programmierkenntnisse, vorzugsweise Python
• Eigenständige Arbeitsweise

Arbeitsthema: Simulation und Implementierung von semantischer Segmentierung von 3D Punktwolken, ab sofort, Bachelorarbeit

• Um den optimalen Gärzustand von Teiglingen zu erfassen, wird ein intelligentes Überwachungssystem entwickelt.
• Die während des Vermessens mittels LIDAR aufgenommenen Punktwolken weisen unorganisierte Strukturen auf, welche für die weitere Auswertung systematisch aufgearbeitet werden müssen.

• Realisierung und Evaluierung von Algorithmen zur semantischen Segmentierung von simulierten Punktwolken.

• Ein fortgeschrittenes oder abgeschlossenes Bachelorstudium ( z.B. Systems Engineering, Wirtschaftsingenieurwesen, Produktionstechnik oder Ähnliche)
• Grundlagen der Bildverarbeitung
• Programmierkenntnisse, vorzugsweise Python
• Eigenständige Arbeitsweise

Arbeitsthema: Intelligente Algorithmen zur Planung von automatischen Beladesystemen, Master oder Bachelorarbeit

• Die automatische Beladung von Containern oder Paletten erfordert Algorithmen zur optimalen Planung der Beladereihenfolge.
• Abhängig von der Art und der Ausmaße der zu beladenen Güter werden entsprechende Algorithmen benötigt.
• Die Arbeit ist in einem anwendungsorientierten Forschungsprojekt für die Entwicklung von automatischen Beladesystemen angesiedelt.

• Recherche und intensive Auseinandersetzung mit adaptiven und intelligenten Algorithmen
• Entwicklung einer Methode für optimale Planung zur Beladung von Containern oder Paletten
• Evaluation und Bewertung anhand von Simulation des Prozesses

• Studium des Systems Engineering, Mathematik und Informatik
• Exzellente Programmierkenntnisse und Erfahrungen im Bereich der künstlichen Intelligenz
• Selbstständige, wissenschaftliche Arbeitsweise

• Unmittelbarer Praxisbezug durch Thema aus aktuellem Forschungsprojekt
• Intensive Betreuung und regelmäßiges Feedback

Arbeitsthema: Entwicklung von Deep Learning Anwendungen für die Automatisierung von produktionstechnischen und logistischen Prozessen, Master oder Bachelorarbeit

• Deep Learning ist ein neuartiger Ansatz in der künstlichen Intelligenz, der großes Potenzial für diese Aufgabenstellung bietet.
• Der Anwendungsbereich der Arbeit wird nach Interesse des Studenten/der Studentin definiert. Bspw. Automatisierungstechnik, Robotik oder Prozessoptimierung.
• Die Arbeit ist in der Abteilung Robotik und Automatisierung angesiedelt.

• Recherche und intensive Auseinandersetzung mit Deep Learning
• Anwendung an einem konkreten Beispiel in der Produktion oder Logistik
• Evaluation und Bewertung der Eignung von Deep Learning für die Aufgabenstellung

• Studium des Systems Engineering, Mathematik und Informatik
• Exzellente Kenntnisse im Bereich künstliche neuronale Netze oder erste Erfahrungen mit Deep Learning
• Technisches Grundverständnis und sehr gute Programmierkenntnisse (idealerweise C++)
• Selbstständige, wissenschaftliche Arbeitsweise

• Unmittelbarer Praxisbezug durch Thema aus aktuellem Forschungsprojekt
• Intensive Betreuung und regelmäßiges Feedback

Arbeitsthema: Automatische Szenenanalyse für die Entwicklung intelligenter Robotersysteme für logistische Prozesse, Master oder Bachelorarbeit

• Die Fortschritte in der künstlichen Intelligenz und Sensorik ermöglichen intelligente Automatisierungssysteme für dynamische logistische Prozesse.
• Der Anwendungsbereich der Arbeit wird nach Interesse des Studenten/der Studentin definiert. Bspw. Automatisierungstechnik, Robotik oder Prozessoptimierung.
• Die Arbeit ist in der Abteilung Robotik und Automatisierung angesiedelt.

• Recherche und intensive Auseinandersetzung mit Objekterkennungsmethoden
• Anwendung an einem konkreten Beispiel in der Logistik
• Spezifikation und Umsetzung eines kleinen Demonstrators

• Studium des Systems Engineering, Mathematik und Informatik
• Exzellente Kenntnisse im Bereich künstliche Intelligenz und Objekterkennung
• Erfahrungen mit Bildverarbeitungssystemen (2D,3D) und Mikrocontrollerprogrammierung
• Technisches Grundverständnis und sehr gute Programmierkenntnisse (idealerweise C++, OpenCV, PCL)
• Selbstständige, wissenschaftliche Arbeitsweise

• Unmittelbarer Praxisbezug durch Thema aus aktuellem Forschungsprojekt
• Intensive Betreuung und regelmäßiges Feedback

Arbeitsthema: Selbstlernende Roboter und Automatisierungssysteme für logistische Prozesse, Master oder Bachelorarbeit

• Die Fortschritte in der künstlichen Intelligenz ermöglichen kognitive Automatisierungssysteme für dynamische logistische Prozesse.
• Der Anwendungsbereich der Arbeit wird nach Interesse des Studenten/der Studentin definiert. Bspw. Automatisierungstechnik, Robotik oder Prozessoptimierung.
• Die Arbeit ist in der Abteilung Robotik und Automatisierung angesiedelt.

• Recherche und intensive Auseinandersetzung mit kognitiven Systemen
• Anwendung an einem konkreten Beispiel in der Logistik
• Spezifikation und Umsetzung eines kleinen Demonstrators

• Studium des Systems Engineering, Mathematik und Informatik
• Exzellente Kenntnisse im Bereich künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen
• Technisches Grundverständnis und sehr gute Programmierkenntnisse (idealerweise C++)
• Selbstständige, wissenschaftliche Arbeitsweise

• Unmittelbarer Praxisbezug durch Thema aus aktuellem Forschungsprojekt
• Intensive Betreuung und regelmäßiges Feedback

Arbeitsthema: Big Data Analysis von Zeitreihendaten, Masterarbeit

• Viele technische Systeme sind heutzutage mit einer Vielzahl von Sensoren ausgestattet, die sekündlich unterschiedlichste Daten sammeln
• Je nach Anwendungsfall müssen diese Daten aufbereitet und Informationen abgeleitet werden

• Anwendung verschiedener Verfahren, bspw. für die Vorhersage der Restlebensdauer eines Systems
• Interpretation der Ergebnisse / Vergleich der Verfahren

• Entwicklung von Analysen, welche die Daten aus korrelierenden Zeitreihen aufbereiten und Vorhersagen ermöglichen bzw. Abweichung erkennen
• Literaturrecherche
• Umsetzung mit der Open-Source Software H2O

• Programmierkenntnisse, vorzugsweise in JAVA und R
• Statistikkenntnisse
• Eigenständige Arbeitsweise
• Keine Scheu vor Mathematik

Arbeitsthema: Bestimmung der optimalen Sensoranordnung und -konfiguration für Robotersysteme in der Logistik, Master oder Bachelorarbeit

• Das Vision System eines Roboters ist von entscheidender Bedeutung für die „Intelligenz“ eines Robotersystems.
• Moderne 3D-Kameras liefern hochauflösende 2D- und 3D-Daten, die zur einer echtzeitfähigen Analyse geeignet sind und dadurch intelligente und lernfähige Robotersysteme ermöglichen.
• Die Arbeit ist in einem anwendungsorientierten Forschungsprojekte zur Steigerung der Energieeffizienz in der Produktion angesiedelt.

• Recherche und intensive Auseinandersetzung mit der Bestimmung der optimalen Position von 2D- und 3D-Kameras
• Implementierung von Optimierungsalgorithmen in eine vorhandene Simulationssoftware
• Evaluation und Bewertung anhand eines konkreten Anwendungsfall aus der Logistik durch Simulation sowie Labortests

• Studium des Systems Engineering, Mathematik und Informatik
• Exzellente Kenntnisse im Bereich Bildverarbeitung oder 3D-Sensorsysteme
• Technisches Grundverständnis und sehr gute Programmierkenntnisse (idealerweise C++ oder C#)
• Selbstständige, wissenschaftliche Arbeitsweise

• Unmittelbarer Praxisbezug durch Thema aus aktuellem Forschungsprojekt
• Intensive Betreuung und regelmäßiges Feedback