Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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  • Publication
    Fatigue recognition in overhead assembly based on a soft robotic exosuit for worker assistance
    ( 2021)
    Kuschan, J.
    ;
    Krüger, J.
    Physical stress and overuse during assembly tasks is one of the main causes of musculoskeletal disorders of workers. Innovative body-worn robotic assist systems aim to reduce the physical stress in manual assembly and handling operations. A novel approach for automatic fatigue detection using machine learning techniques, combined with body-borne sensors, enables early detection and classification of fatigue. This article introduces the new method for an innovative soft robotic exosuit for physical worker assistance. The feasibility of the method is demonstrated in a case study for overhead car assembly.
  • Publication
    Künstliche Intelligenz zum Schutz sicherheitskritischer Energie-Infrastrukturen
    ( 2019)
    Klein, M.
    ;
    Thiele, Gregor
    ;
    Krüger, J.
    Die dezentrale Energieerzeugung im Kontext der Dekarbonisierung bringt eine Änderung der kritischen Infrastruktur mit sich. Die Prozesssteuerung von lokalen Einheiten erfolgt nicht mehr nur über separate Leitungen, sondern vermehrt über das Internet. Dies birgt neue Anforderungen an die Sicherheit. Am Fraunhofer IPK entsteht ein neuartiges Verfahren, das klassische Methoden der Netzwerksicherheit mit automatischer Auswertung der Prozessdaten kombiniert. Hierbei wird domänenspezifisches Wissen genutzt, um vom Normalzustand abweichendes Verhalten frühzeitig zu erkennen. Mittels des maschinellen Lernens (ML) können dabei komplexe Zusammenhänge effizient analysiert werden.
  • Publication
    Symbiotic human-robot collaborative assembly
    ( 2019)
    Wang, L.
    ;
    Gao, R.
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    Vancza, J.
    ;
    Krüger, J.
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    Wang, X.V.
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    Makris, S.
    ;
    Chryssolouris, G.
    In human-robot collaborative assembly, robots are often required to dynamically change their pre-planned tasks to collaborate with human operators in a shared workspace. However, the robots used today are controlled by pre-generated rigid codes that cannot support effective human-robot collaboration. In response to this need, multi-modal yet symbiotic communication and control methods have been a focus in recent years. These methods include voice processing, gesture recognition, haptic interaction, and brainwave perception. Deep learning is used for classification, recognition and context awareness identification. Within this context, this keynote provides an overview of symbiotic human-robot collaborative assembly and highlights future research directions.
  • Publication
    Intuitive Roboterprogrammierung auf mobilen Endgeräten
    ( 2013)
    Lambrecht, J.
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    Krüger, J.
    Eine intuitive Roboterprogrammierung ergibt sich durch den Einsatz der natürlichen Kommunikation durch Sprache und Gesten. So lassen sich Roboterprogramme durch Vormachen im dreidimensionalen Raum definieren, daneben wird auch die Simulation mittels Tablet-PC und intelligente Apps mobil. Eine neuere Studie identifiziert die Mensch-Roboter-Interaktion als Schlüsseltechnologie mit hohem Potenzial und fordert die Roboterprogrammierung für jedermann. Für Forschung und Entwicklung ist die Aufgabe, neue Programmiertechniken, die eine optimierte Kommunikation mit dem technischen System bereitstellen, zu entwickeln. Die Nutzung natürlicher Kommunikationskanäle ermöglicht bei anwendungsgerechter Gestaltung eine effiziente und ergonomische Art der Mensch-Maschine-Interaktion (MMI). Ziel der Nutzung von natürlichen Kommunikationskanälen ist neben der Erhöhung der Akzeptanz des technischen Systems auch eine allgemeine Verkürzung von Anlernzeiten und Bedienzyklen. Typisch für natürliche MMI ist Multimodalität, das heißt die Nutzung mehrerer Kommunikationskanäle gleichzeitig oder nacheinander. Multimodale Steuerungssysteme nutzen Finger-, Hand- oder Berührungsgesten sowie Sprache. Auch Visualisierungen kommen als eine weitere Form der Interaktion zwischen Mensch und Maschine zum Einsatz. Außer klassischen Displaytechniken lassen sich Methoden der Augmented Reality zur visuellen Darstellung von Informationen in einem Kamerabild nutzen. Ziel des Projekts 'Räumliche Industrieroboter-Programmierung' am Fachgebiet Industrielle Automatisierungstechnik der TU Berlin ist die Entwicklung von intuitiven Methoden der MMI zum Unterstützen der manuellen Online-Programmierung von Industrierobotern. Dabei entstand ein leistungsstarkes Programmiersystem, das verschiedene Programmierebenen sowie verschiedene Schritte der Programmerstellung adressiert. Handheld-Geräte bilden das zentrale Programmiergerät. Einzelheiten werden hierzu vorgestellt.
  • Publication
    Neuro-Fuzzy-Technologien zur Prozeßsicherung
    ( 1996)
    Adam, W.
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    Suwalski, I.
    ;
    Krüger, J.
    Neuro-fuzzy technologies for process assurance. In the past, approaches for a solution of artificial intelligence have been applied to numerous problems occuring on the sector of automation engineering. After a phase of euphoria, the results obrained were frequently unsatisfactory. In the beginning of the nineties, the new concept "Neuro Fuzzy" emerged. The present article discusses principles and major methods at an example from the sector of tool monitoring.
  • Publication
    Multimediales Ferndiagnosesystem
    ( 1996)
    Adam, W.
    ;
    Krüger, J.
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    Linnemann, H.
    ;
    Menevidis, Z.
    Multimedia remote diagnosis system. The integration of graphics, still and moving images as well as sound contributes considerably to the improvement of man-machine communication. As an example for a multimedia application of telecommunication, the present article introduces a remote diagnosis system for machine tools. Among the innovative features of the system is its farreaching flexible adaptability to specific requirements.
  • Publication
    Maschinendiagnose über das Internet
    ( 1996)
    Krüger, J.
    ;
    Neubert, A.
    Machine diagnosis via Internet. The sweeping development of international networking of computer systems in the Internet offers possibilities for a distributed operation and visualization reaching into core areas of mechanical engineering and control techniques. Task fields range from using design data across company boundaries to distributed operating surfaces of control systems and to remote diagnosis. The article discusses basic aspects for teleservice in the Internet as compared to conventional methods.
  • Publication
    Werkzeugüberwachung mit Neuro-Fuzzy-Methodik
    ( 1996)
    Adam, W.
    ;
    Suwalski, I.
    ;
    Krüger, J.
    Tool monitoring with the Neuro Fuzzy method. Intelligent systems are conquering wide areas of automation engineering. With their help, a number of partly complex tasks can be better solved than before. Today, Neuro Fuzzy techniques are among the currently discussed approaches in this area but they are not yet well established. The article describes the working procedure and application of a Neuro Fuzzy algorithm by taking an example from the tool monitoring sector.
  • Publication
    Steuerungsintegration von Überwachungsverfahren
    ( 1995)
    Spur, G.
    ;
    Krüger, J.
    ;
    Suwalski, I.
    Integration of monitoring procedures into the CNC. The mounting demands made on the performance of modern machine tools require an ever growing amount of functionality to be included into the machine's environment. Here, monitoring of the machining process plays a vital part. This article discusses the criteria for integrating machine monitoring systems into the CNC and describes the resulting demands on the monitoring system and on open controls.