Otto Rettenmaier-Forschungslabor


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Das Otto Rettenmaier-Forschungslabor - ein Labor mit fünf einzigartigen Bereichen:






Modellfabrik

Augmented Reality meets Industry 4.0: Mit Augmented Reality eine ganze Fabrik steuern, geht das?

Eine interdisziplinäre Forschergruppe aus den Fachgebieten Maschinenbau, Elektrotechnik und Informatik arbeitet hierzu an der Modellfabrik um gemeinsam zur Mensch-Maschine-Interaktion, zu plattformunabhängiger Software-Entwicklung, zur innovativen Regelungskonzeption sowie zur Sensorik zu forschen. 


Analyse von Sensordaten

Im Rahmen dieses Forschungsprojekts geht es um die Analyse von Sensordaten aus dem industriellen Umfeld. Zum Einsatz kommen dabei unterschiedliche maschinelle Lernverfahren, unter Berücksichtigung der benötigten Rechenleistung. Die Datengenerierung und Evaluierung erfolgen an der Modellfabrik aus dem Otto Rettenmaier-Forschungslabor.


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Mini-Auto-Drive

Autonomes Fahren im Labormaßstab: über 30 HHN-Student*innen entwickeln die Softwarefunktionen Umfelderfassung, Lokalisierung, Verkehrsmanagement, Navigation, Bahnplanung, Bewegungsregelung und Kollisionsverhinderung.


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Robotik

Können Mensch und Roboter zusammenarbeiten?

Roboter zum Anfassen und zum Werfen virtueller Gläser.

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Ansmann Projekt – Ein Cobot unterstützt den Menschen im Zusammenbau von Lithium-Ionen-Akkupacks

Dieses Forschungsprojekt wird in einer Kooperation zwischen der Firma ANSMANN AG und der Hochschule Heilbronn durchgeführt. Im Rahmen dieser Zusammenarbeit wird ein Konzept zur autonomen Montage von Lithium-Ionen-Akkupacks mit Hilfe eines kollaborativen Roboters (eng. collaborative robot, kurz Cobot) entwickelt. Die Akkupacks können hierbei in Größe und Form variieren und werden in Kleinserien produziert. Aus diesem Grund ist eine wichtige Spezifikation, dass die Produktionsanlage hochflexibel ist.

Bis jetzt wird diese - trotz der großen Produktvielfalt sehr monotone - Arbeit manuell ausgeführt und erfordert hierbei zusätzlich eine hohe Konzentration. Deshalb hat das Unternehmen Schwierigkeiten, neue Mitarbeiter zu rekrutieren. Eine technisierte Produktionsanlage ist daher die Antwort auf diese Frage. Sie besteht im Wesentlichen aus einem Cobot, einem Kamerasystem und einem intelligenten Greifer. Alle drei sollen in Zukunft so zusammenarbeiten, um eine automatisierte Zellmontage zu realisieren.

Eine der bereits gemeisterten Herausforderungen ist die Lösung des "Peg-in-the-hole"-Problems. Es beschreibt jene Art eines Montageprozesses, bei dem ein Zapfen auf intelligente Weise in das entsprechende Loch geführt werden soll. Bei der hier vorliegenden Implementierung verwendet der Cobot Kraft-Momenten-Sensoren, die ihm an seinem Endeffektor einen Tastsinn verleihen. Dadurch wird ein gefühlvolles Montieren der Zellen in die entsprechenden Löcher der Zellträger ermöglicht. Das Kamerasystem hingegen soll die Position und Orientierung des Zellträgers lokalisieren und die relevanten Informationen an den Cobot weiterleiten. Weiterhin soll der intelligente Greifer nicht nur in der Lage sein, die Batteriezelle bei Bedarf zu wenden, sondern auch die Spannung der Zelle zu messen. Diese Kombination führt zu einer reibungslosen und dennoch flexiblen Zellmontage.


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Smart Production 4.0 

Das Projekt „Smart Production“ zeigte die Entwicklung einer vollautomatisierten Produktionsmaschine für die Bepflanzung von individualisierbaren Blumentöpfen und ermöglichte jedem Besucher des Otto Rettenmaier-Forschungslabors die Gestaltung und Produktion eines eigenen Blumentopfes. Eine durchgängige Digitalisierung und vollständige Vernetzung ermöglicht die Produktion der „Losgröße 1“ und somit stellt das Projekt auch eine aktuelle Interpretation von Industrie 4.0 in der Produktion dar.

Die Maschine besitzt den Namen Flora und ist Bestandteil verschiedener Vorlesungen. Flora besitzt eine Cloud-Anbindung und aktuell wird sie durch eine Sprachsteuerung im Funktionsumfang weiterentwickelt. Anwender können ihren eigenen Produktionsauftrag anlegen und nach dem Starten der Produktion begutachten wie die einzelnen Produktionsschritte vollautomatisiert ablaufen. Entsprechend den eigenständig aufgegebenen Auftragsdaten saugt der Industrieroboter die gewünschten Blumensamen einzeln an und befördert diese dann direkt in einen Blumentopf. An der Druckstation erhält der Blumentopf ein weiteres individuelles Merkmal, indem aus den Auftragsdaten das Druckbild generiert und auf den Blumentopf gedruckt wird.


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Fahrsimulator

Auch eine Frage des Designs! Wie man mittels Virtual Reality eine sichere und effiziente Interaktion mit autonomen Fahrzeugen gestalten kann. 

Ziel des Projektes KoFFI ist es, kritische Verkehrssituationen frühzeitig zu erkennen und entsprechend reagieren zu können. Hierfür werden natürlich-sprachliche Dialoge und intuitiv-grafische Elemente entwickelt und in die Praxis überführt. 

Mehr zum Forschungsprojekt: 


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