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Wissenschaftliche/r Mitarbeiter/in im Bereich "Daten- und modellbasierte Regelung für kooperative Robotersysteme" (m/w/d)

Umfang:
Vollzeit        
Vergütung:
Entgeltgruppe 13 TV-L
Befristung:
zunächst 1 Jahr
Beginn:
zum nächstmöglichen Zeitpunkt

Die Technische Universität Kaiserslautern und der Campus Landau der Universität Koblenz-Landau wachsen zu einer neuen Technischen Universität zusammen. Wir suchen Sie, um den Start unserer neuen Universität im Jahr 2023 am Standort in Kaiserslautern schon heute mitzugestalten.

Die Technische Universität Kaiserslautern (TUK) steht für Forschungsstärke, gute Lehre und ein weltoffenes und familiäres Miteinander. Mit flachen Hierarchien, moderner Infrastruktur und familienfreundlichen Leistungen ist die einzige Technische Universität in Rheinland-Pfalz eine attraktive Arbeitgeberin, die ihren Beschäftigten zukunftssichere Perspektiven bietet. Hier forscht und lehrt man vor allem in den Bereichen der Natur- und Ingenieurswissenschaften, außerdem in den Sozial-, Wirtschafts- und Planungswissenschaften sowie der Architektur. Über 100 Studiengänge werden an 12 Fachbereichen sowie dem Fernstudienzentrum DISC angeboten und rund 14.500 Studierende und 2.500 Mitarbeiter*innen beleben tagtäglich den naturnahen, grünen Campus. Das Betriebliche Gesundheitsmanagement, der Unisport sowie CampusKultur sorgen für vielfältige Angebote rund um Sport, Gesundheit und Freizeit.

Die TUK steht für die Vielfalt aller Beschäftigten. Wir begrüßen Bewerbungen von allen Interessierten, unabhängig von deren ethnischer und sozialer Herkunft, Alter, Religion, Geschlecht, Behinderung und sexueller Orientierung oder Identität. Personen mit Schwerbehinderung werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt (bitte Nachweis hinzufügen). Die TUK strebt in Bereichen, in denen Frauen unterrepräsentiert sind, eine Erhöhung des Frauenanteils an. Bewerbungen von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus dem Ausland sind ausdrücklich erwünscht. Die Stelle ist grds. auch in Teilzeit besetzbar.

Der Lehrstuhl von Prof. Bajcinca forscht schwerpunktmäßig an modernen Methoden und anspruchsvollen Anwendungen der Regelungs- und Systemtheorie und ist in den drei Hauptsäulen Hybride Systeme und Cyberphysik, Komplexe Dynamische Systeme und Maschinelles Lernen und Steuerung organisiert. Durch die Vernetzung mit einer Vielzahl von nationalen und internationalen Forschungs-, universitären und Industriepartner können regelmäßig Förderprojekte mit hochinteressanten Aufgabenstellungen der modell- und datenbasierten Regelung, Inferenz und Entscheidungsfindung in komplexen technischen und biologischen dynamischen Systeme gewonnen werden. Darüber hinaus verfügt der Lehrstuhl über eine ausgezeichnete Laborausstattung in den Bereichen autonomes Fahren, Robotik und Energiesysteme, welche kontinuierlich weiterentwickelt wird. Für mehr Informationen: https://www.mv.uni-kl.de/mec/home

Wir bieten:

Ihr Aufgabengebiet umfasst u. a.:

Die Reduktion der Bearbeitungs- und Zykluszeiten von komplexen Aufgaben in unterschiedlichen Industriebereichen ist meistens nur durch den Einsatz von mehreren kooperierenden Robotersystemen zu erreichen. In diesem Fall kommunizieren die Roboter miteinander, teilen Sensorinformationen und Koordinieren ihre Aufgaben sowie ihre Bewegungen um gemeinsam eine Bearbeitungsaufgabe durchzuführen. Dies führt jedoch dazu, dass die Roboter meistens nahe beieinander arbeiten und sich ihre Arbeitsbereiche stark überlappen, was zu einer erhöhten Kollisionsgefahr führt. Dies stellt neue Herausforderung an die Planung der Robotertrajektorien, wodurch online Planungsmethoden herangezogen werden. Um einen sicheren kooperierenden Robotereinsatz zu ermöglichen entwickeln wir am Lehrstuhl modellbasierte  Methoden für das online Planen von kollisionsfreien Robotertrajektorien. Für einen vielfältigen und flexiblen Einsatz in aktuellen Forschungsprojekten sollen diese auf modellprädiktive Verfahren basierende Planungsmethoden weiterentwickelt und um datenbasierte Methoden erweitert werden.

Die damit verbundenen Aufgaben umfassen:

  • Die Entwicklung von Algorithmen für die Planung von kollisionsfreien Trajektorien für kooperierende Robotermanipulatoren
  • Die Entwicklung von kooperierenden Algorithmen zur Koordination der Bewegungen der Roboterarme mit den omnidirektionalen Bewegungen einer mobilen Roboter als Teil eines flexiblen Robotiksystems
  • Kopplung der Trajektorienplanung mit Computer Vision (Stereokameras)
  • Erweiterung von modellbasierten Algorithmen um datenbasierte Methoden für einen flexiblen und robusten Einsatz
  • Implementierung der Algorithmen auf Robotermanipulatoren (UR5 von Universal Robots) unter Verwendung von ROS (Robot Operating System).
  • Enge Kooperation innerhalb der Forschungsgruppe sowie mit Industriepartnern

Unser Anforderungsprofil:

  • Überdurchschnittlich abgeschlossenes Hochschulstudium im Bereich Regelungstechnik, Elektrotechnik, Informatik oder Mathematik
  • Erweiterte regelungstechnische und optimierungstechnische Kompetenzen, die über die Inhalte der Grundlagenvorlesungen hinausgehen
  • Kenntnisse in mindestens einer Programmiersprache: Matlab, Python, C++ werden erwartet
  • Kenntnisse im Bereich der Modellierung und Lösung von Optimierungsproblemen werden erwartet
  • ROS (Robot Operating System) – Kenntnisse werden erwartet
  • Organisations- und Kooperationsfähigkeit mit wissenschaftlichen sowie industriellen Partnern unterschiedlicher Disziplinen
  • verhandlungssichere Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift von Vorteil.
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