Studentische Arbeiten und Jobs am match

Alle aufgeführten Ausschreibungen für Bachelor-, Studien- oder Masterarbeiten sind aktuell. Wenn Sie sich für ein Thema interessieren, schreiben Sie bitte an die entsprechende Kontaktperson. Wenn Sie ein Forschungsthema oder ein Projekt des match besonders anspricht, für das es keine Ausschreibung gibt, möchten wir Sie ermutigen, uns eine Initiativbewerbung zukommen zu lassen.

Schreiben Sie bitte dazu ein kurzes Anschreiben per Mail. Neben einer kleinen Selbstvorstellung nennen Sie bitte möglichst konkret, welches Forschungsfeld Sie interessiert und wie Sie auf das match aufmerksam geworden sind. Ihre Mail senden Sie bitte an die entsprechende Kontaktperson, die im jeweiligen Projekt angegeben ist. Im Zweifel können Sie ihre Bewerbung aber auch, unter Nennung des Forschungsthemas, an lehre@match.uni-hannover.de senden.

Im Bereich der Präzisionsmontage beschäftigt sich das match mit hochpräzisen Montageaufgaben in der Elektronik- und Optikfertigung. Für eine hohe Montagegenauigkeit (häufig <10µm) ist hochgenaue Sensorik notwendig, um die Pose der Bauteile im Arbeitsraum des Roboters zu bestimmen. In der Regel kommen dabei Kamerasysteme und Abstandslaser zum Einsatz. Diese aufwendige Sensorik ist mit hohen Hardwarekosten verbunden. Um diese Kosten zu reduzieren besteht ein Ansatz darin, das Einmessen der Bauteile mit einem Piezoparallelgreifer durchzuführen. Dieser verfügt bereits über integrierte Kraftsensoren und kann im Nanometer-bereich verfahren werden. Der Greifer kann somit als eine Art Taststift verwendet werden.

Ziel dieser Arbeit ist es, die Einmessgenauigkeit des Greifers im Vergleich zu Kamera- und Lasersystemen ermittelt werden. Dazu sollen anhand von Testbauteilen verschiedene Einmessroutinen entwickelt und getestet werden.

Konkrete Arbeitsinhalte:

• Entwicklung von Einmessroutinen
• Durchführen von Genauigkeitsmessungen
• Auswertung und Dokumentation

• Programmierkenntnisse in Python vorteilhaft 
• Selbstständige und verantwortungsbewusste Arbeitsweise

Softe Roboter passen sich durch die Verwendung von weichen Materialien dynamisch an die Umgebung und Aufgabe an. Dies ermöglicht sicheres und vielseitiges Zusammenwirken mit Menschen und empfindlichen Objekten, was in der Medizintechnik aber auch in der Montagetechnik Anwendung findet.

Bei der manuellen Herstellung der soft-pneumatischen Roboter mittels Silikonguss werden häufig Fäden integriert um die Ausdehnung der Luftkammern zu kontrollieren. Die Herstellung mittels Weichmaterial-3D-Druck ist deutlich automatisierter. Jedoch ist die Integration von Fäden dabei bisher nicht möglich.

In dieser Arbeit soll ein Prozess entwickelt werden, um kontinuierliche Fäden während des Druckprozesses in das Druckobjekt einzubringen. Dafür sind die folgenden Arbeitsschritte notwendig:

• Recherche zum Design von soft-pneumatischen Robotern und 3D-Druck mit kontinuierlicher Faserverstärkung
• Aufbau eines einfachen Versuchsstandes zur Erprobung der Faserintegration
• Parameterstudie zur Optimierung des Faserintegrationsprozesses

• Erfahrung mit FDM-3D-Druck
• Erfahrung mit SolidWorks oder Autodesk Inventor
• Selbstständiges und strukturiertes Arbeiten

Die ausgeschriebene Arbeit ist Teil des DFG-geförderten Schwerpunktprogramms SPP 2433, das sich mit Messtechnik auf fliegenden Plattformen beschäftigt. In diesem Kontext entwickeln das match (Institut für Montagetechnik und Industrierobotik) und das imr (Institut für Mess- und Regelungstechnik) gemeinsam ein hochpräzises, mobiles Messsystem mit nahezu endlosem Arbeitsraum. Ziel ist es, mithilfe eines Sensors an einer UAV-Plattform großskalige Industriekomponenten oder Gebäude im Außenbereich zu vermessen. Die Drohne wird dabei von mobilen Robotern unterstützt, die mit einem hochpräzisen Laser-Tracking-System ausgestattet sind. Dieses erlaubt eine exakte Lokalisierung der Drohne im Raum. Durch die präzise Positionierung können die erfassten Einzelmessungen anschließend zu einem hochaufgelösten 3D-Modell zusammengeführt werden.
Im Rahmen dieser studentischen Arbeit soll ein Algorithmus entwickelt werden, der es ermöglicht, Gebäude oder großskalige Industriekomponenten mit einem 3D-Sensor systematisch abzutasten, der an einem UAV befestigt ist. Da die zu erfassenden Objekte so groß sind, dass sie nicht in einem einzigen Scan vollständig erfasst werden können, ist es notwendig, mehrere Scanpositionen zu planen. Ziel ist es, einen Algorithmus zu entwerfen, der automatisch eine optimale Abfolge von Scanpositionen bestimmt, um eine vollständige Abdeckung des Objekts zu gewährleisten. Dabei sollen Aspekte wie minimale Anzahl an Scans, kurze Bewegungswege und maximale Effizienz berücksichtigt werden. Der entwickelte Algorithmus soll anschließend in der Simulationsumgebung Gazebo umgesetzt, getestet und hinsichtlich seiner Genauigkeit, Vollständigkeit der Erfassung und Effizienz evaluiert werden.

Aufgaben:

• Entwicklung eines Algorithmus zur automatischen Planung optimaler Scanpositionen
• Umsetzung und Test des Algorithmus in der Simulationsumgebung Gazebo
• Evaluation des Algorithmus hinsichtlich Effizienz, Genauigkeit und Vollständigkeit der Erfassung

• Selbstständiges Arbeiten
• Programmierkenntnisse erforderlich
• Sehr gute Deutsch- oder Englischkenntnisse

Ziel der ausgeschriebenen Arbeit ist die Recherche und Entwicklung von Benchmarktests für Slicingalgorithmen in der additiven Fertigung im Bauwesen. Zunächste sollen dazu gängige Benchmarktest herkömmlicher AM-Verfahren recherchiert werden. Im weitern gilt es das Bauteilspektrum der additiven Fertigung im Bauwesen einzugränzen und zu erarbeiten. Nachfolgenden können gängige Benchmarktest hinsichtlich ihrer Tauglichkeit geprüft, erweitert oder verworfen werden.

• Selbstständiges und strukturiertes Arbeiten 
• Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse

Infos zum Forschungsprojekt:

Additive Manufacturing in Construction (AMC), TRR 277 - Additive Manufacturing in Construction (AMC) TRR277 (amc-trr277.de)

Der SFB-Transregio (TRR) 277 „Additive Manufacturing in Construction“ erforscht additive Fertigungstechnologien zur Anwendung im Bauwesen. Am match erfolgt hierzu die Entwicklung neuer Bahnplanungsalgorithmen, welche zeitabhängige Materialeigenschaften berücksichtigen. Die resultierenden Steuerungsdaten werden am DBFL der TUBS zur additiven Fertigung von Spritzbetonbauteilen angewandt. Ziel der ausgeschriebenen Arbeit ist die CAD getriebene Erzeugung eines Steuerungsdatensatzes innerhalb von MATLAB.

• Selbstständiges und strukturiertes Arbeiten 
• Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse
• Matlab

Infos zum Forschungsprojekt:

Additive Manufacturing in Construction (AMC), TRR 277 - Additive Manufacturing in Construction (AMC) TRR277 (amc-trr277.de)

Der SFB-Transregio (TRR) 277 „Additive Manufacturing in Construction“ erforscht additive Fertigungstechnologien zur Anwendung im Bauwesen. Am match erfolgt hierzu die Entwicklung neuer Bahnplanungsalgorithmen, welche zeitabhängige Materialeigenschaften berücksichtigen. Die resultierenden Steuerungsdaten werden am DBFL der TUBS zur additiven Fertigung von Spritzbetonbauteilen angewandt.

Ziel der ausgeschriebenen Arbeit ist die Optimierung von 3D-Druckpfade auf Basis von Materialsimulationen. Hierbei spielt insbesondere das Fließverhalten eine entscheidende Rolle für die finale Bauteilstabilität.

Für die Simulation wird auf ein Matlab basiertes FEM-Modell und Rhino/Grasshopper zurückgegriffen.

• Selbstständiges und strukturiertes Arbeiten
• Geometrisches Verständnis
• Kenntnisse im Umgang mit Matlab , Python oder

Der SFB-Transregio (TRR) 277 „Additive Manufacturing in Construction“ erforscht additive Fertigungstechnologien zur Anwendung im Bauwesen. Am match erfolgt hierzu die Entwicklung neuer Bahnplanungsalgorithmen, welche zeitabhängige Materialeigenschaften berücksichtigen. Die resultierenden Steuerungsdaten werden am DBFL der TUBS zur additiven Fertigung von Spritzbetonbauteilen angewandt.

Ziel der ausgeschriebenen Arbeit ist die Implementierung von Ansätzen zur Redundanzauflösung in eine bestehende Anlagensimulationsumgebung.

Dazu sollen zunächst Lösungsmöglichkeiten recherchiert und verglichen werden. Anschließend erfolgt die Umsetzung mittels C# oder Python innerhalb von Rhino/Grasshopper.

• Selbstständiges und strukturiertes Arbeiten
• Robotik Verständnis
• Kenntnisse im Umgang mit Matlab , Python oder ...

In Ihrer Arbeit entwickeln Sie ein Verfahren, das die traditionelle Bauweise von Wattle-and-Daub Wänden durch den Einsatz von mobilen Robotern automatisiert. Hierbei liegt der Fokus auf der Anwendung des Shot-Earth-Verfahrens für den seitlichen Materialauftrag. Sie werden ein Messkonzept entwerfen, um den Abstand zwischen Roboterarm und Wand zu ermitteln und einen algorithmischen Ansatz zur Steuerung des Roboters entwickeln.

• Selbstständiges und strukturiertes Arbeiten 
• Sehr gute Deutsch- und/oder Englischkenntnisse
• Erfahrungen in Python vorteilhaft

Infos zum Forschungsprojekt:

Additive Manufacturing in Construction (AMC), TRR 277 - Additive Manufacturing in Construction (AMC) TRR277 (amc-trr277.de)

Das Lichtbogenauftragschweißen, auch bekannt als Wire + Arc Additive Manufacturing (WAAM), gehört zu den dynamischsten additiven Fertigungstechnologien unserer Zeit. Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs HyPo (www.trrhypo.de) nutzen wir das robotergestützte WAAM-Verfahren, um Komponenten mit präzise definierten Materialeigenschaften herzustellen. Durch modellbasierte Bahnplanung und die gezielte Steuerung von Prozessparametern bieten wir spannende Möglichkeiten zur Gestaltung moderner Bauteile.

Für die Bahnplanung im WAAM ist ein lückenloses Füllmuster essenziell. Viele konventionelle Methoden, wie beispielsweise Konturmuster, weisen jedoch immer wieder Hohlräume auf. Eine alternative Möglichkeit sind inverse Konturmuster: sie verlaufen von innen nach außen. Zur Generierung solcher Muster ist die Implementierung komplexer Algorithmen, wie beispielsweise die Mediale-Axis-Transformation (MAT), notwendig – und genau hier setzt diese Arbeit an.

Die Arbeit umfasst unter anderem:

• Literaturrecherche zu MAT
• Implementierung ausgewählter MAT-Ansätze (Python oder C++)
• Evaluierung der Verfahren hinsichtlich Genauigkeit und Rechenzeit
• Optionale Erweiterung: Entwicklung von darauf aufbauenden Bahnplanungsalgorithmen

• Selbstständiges und strukturiertes Arbeiten
• Gute Deutsch- und/oder Englischkenntnisse
• Programmierkenntnisse erforderlich (Python oder C++)

Das Lichtbogenauftragschweißen, auch bekannt als Wire + Arc Additive Manufacturing (WAAM), gehört zu den dynamischsten additiven Fertigungstechnologien unserer Zeit. Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs HyPo (www.trrhypo.de) nutzen wir das robotergestützte WAAM-Verfahren, um Komponenten mit präzise definierten Materialeigenschaften herzustellen. Durch modellbasierte Bahnplanung und die gezielte Steuerung von Prozessparametern bieten wir spannende Möglichkeiten zur Gestaltung moderner Bauteile.

Eine Herausforderung in konventionellen Methoden entsteht in den Knickpunkten der Bahn. Hier entsteht im Inneren eine Erhöhung des Materialauftrags, während auf der Bahn-Außenseite Materialmangel entsteht. Durch Bogenfahrten, Änderung der Bahngeschwindigkeit und/oder Drahtvorschub sowie durch Anpassung weiterer Schweißparameter, können diese Effekte kompensiert  werden.

Die Arbeit umfasst unter anderem:

• Recherche zu Strategien zur Kompensation von Knickpunkten
• Entwickeln von Algorithmen, aufbauend auf der Literaturrecherche
• Implementierung geeigneter Kompensations-Algorithmen
• Evaluierung der Ergebnisse

• Selbstständiges und strukturiertes Arbeiten

• Gute Deutsch- und/oder Englischkenntnisse

• Kenntnisse im Umgang mit Python oder C++

Im Rahmen des durch die DFG geförderten Schwerpunktprogramms „Soft Material Robotic Systems“ (SPP2100) werden vom match anwendungsnahe Forschungprojekte im Bereich der Soft Robotics durchgeführt.

In dieser Arbeit soll ein Sensorkonzept entwickelt werden, welches EMG-Messungen und Dehnungsmesswerte aufnehmen kann. Die dafür nötigen EMG-Elektroden und der Dehnungsmesssensor sollen dabei aus dem gleichen Material (bspw. Graphen) gefertigt und in einer weichen Matrix (bspw. Silikon) eingebettet sein. Der Sensor soll so in der Lage sein, die Muskelaktivität und die Muskeldehnung zu messen. Ein solcher Sensor hat viele Anwendungen, beispielsweise in der Rehabilitation oder der Trainingsüberwachung beim Sport. Zu den Aufgaben gehört neben einer umfangreichen Literaturrecherche die Entwicklung von Konzepten fürden Sensor und entsprechende Herstellungsverfahren. Ein besonderes Augenmerk liegt hierbei auf dem Herstellungsprozess und den verwendeten Materialien. Das vielversprechendste Sensorkonzept soll nach Möglichkeit hergestellt und validiert werden.

Eine selbstständige und strukturierte Arbeitsweise sowie Spaß am wissenschaftlichen und besonders auch praktischen Arbeiten sind hierbei Voraussetzung.

• Selbstständiges und strukturiertes Arbeiten
• Handwerkliches Geschick
• Grundlegende Kenntnisse in Materialwissenschaften
• Sehr gute Deutschkenntnisse

Infos zum Forschungsprojekt:

https://www.spp2100.de/

In konventionellen Produktionslinien werden Transportvorrichtungen und wertschöpfende Systeme wie Montageanlagen streng getrennt. Um Handhabungsvorgänge zu minimieren und Prozesszeiten zu verkürzen, plant das match im Forschungscluster PhoenixD, diese Trennung mit innovativen Ansätzen zu überwinden. Ein Transportsystem mit sechs Freiheiten, basierend auf einem magnetischen Planarmotor, soll sowohl Transport- als auch Ausrichtebewegungen an verschiedenen Stationen ermöglichen. Dazu wird im match eine Montagestation entwickelt.

Auf Grund des frei beweglichen sowie passiven Werkstückträgers können traditionelle Zuführ- und Spanntechniken, wie bspw. Vakuum-einspannungen, nicht eingesetzt werden. Im Rahmen der Arbeit soll daher eine Werkstückeinspannung entwickelt werden, die es ermöglicht, die Anforderungen der Präzisions-montage zu erfüllen und Bauelemente sicher zuführen und montieren zu können.

Konkrete Arbeitsinhalte:

• Erarbeitung der Anforderungen und Randbedingungen
• Recherche zu bestehenden Systemen
• Ausarbeitung eines Spannsystems

• Eigenständige & verantwortungsvolle Arbeitsweise
• Freude an wissenschaftlichen Fragestellungen
• Gute Deutsch- & Englischkenntnisse in Wort & Schrift

In konventionellen Produktionslinien werden Transportvorrichtungen und wertschöpfende Systeme wie Montageanlagen streng getrennt. Um Handhabungsvorgänge zu minimieren und Prozesszeiten zu verkürzen, plant das match im Forschungscluster PhoenixD, diese Trennung mit innovativen Ansätzen zu überwinden. Ein Transportsystem mit sechs Freiheiten, basierend auf einem magnetischen Planarmotor, soll sowohl Transport- als auch Ausrichtebewegungen an verschiedenen Stationen ermöglichen. Dazu wird im match eine Montagestation entwickelt.

Auf Grund des neuen Ansatzes können typische Systeme mit je einer Ober- und Unterseiten-kamera nicht umgesetzt werden. Im Rahmen der Arbeit soll daher der Einfluss verschiedener Komponenten (bspw. Kamera, Objektive Strahlführungskomponenten etc.) auf die Bildqualität zur Entwicklung eines kamera-basierten Messsystems zum Einsatz in der Präzisionsmontage untersucht werden.

Konkrete Arbeitsinhalte:

• Erarbeitung der Anforderungen und Randbedingungen
• Untersuchungen der Einflussfaktoren
• Auswertung der Versuche und Evaluierung der Ergebnisse

• Eigenständige & verantwortungsvolle Arbeitsweise
• Freude an wissenschaftlichen Fragestellungen
• Gute Deutsch- & Englischkenntnisse in Wort & Schrift

Alle aufgeführten Ausschreibungen für HiWi-Jobs sind aktuell. Wenn Sie sich für ein Thema interessieren, schreiben Sie bitte an die entsprechende Kontaktperson. Wenn Sie ein Forschungsthema oder ein Projekt des match besonders anspricht, für das es keine Ausschreibung gibt, möchten wir Sie ermutigen, uns eine Initiativbewerbung zukommen zu lassen.

Schreiben Sie bitte dazu ein kurzes Anschreiben. Neben einer Selbstvorstellung geben Sie darin eine konkrete Vorstellung davon, wie eine studentische Arbeit thematisch in etwa aussehen könnte. Ihre Bewerbung senden Sie bitte an die entsprechende Kontaktperson, die im jeweiligen Projekt angegeben ist. Im Zweifel können Sie ihre Bewerbung aber auch, unter Nennung des Forschungsthemas, an lehre@match.uni-hannover.de senden.