Die Jahre 2002-2005 sind nicht digital abgebildet.

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Arnoldt, Alexander;
Entwicklung einer Analysesoftware für OAE-Untersuchungen. - 124 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007

Ziel dieser Arbeit war eine Analysesoftware zu konzipieren die EOAE- und Belastungsdaten vergleicht. Es wurde zu diesem Zweck zuerst ein Anforderungskatalog für die gesuchte Software mittels Recherchen und Befragungen entwickelt. In dieser Spezifikation wurden mittels Expertengespräche auch die Anwenderanforderungen mitberücksichtigt. Der Anforderungskatalog beinhaltet Arbeitsmethoden, das Layout und weitere softwaretechnische Rahmenbedingungen. Die ermittelten Anforderungen wurden unterteilt in obligatorisch und optional. Auf deren Basis wurde zuvor nach geeigneten Arbeitsmitteln gesucht, mit denen die Aufgabe erfüllt werden kann. Daraus ist die Lösungsstrategie für die Softwarekonzeptionierung entstanden. Es wurde festgestellt, dass ein eigenständiges Programm vorteilhafter gegenüber einer bestehenden Analysesoftware ist. Aus diesem Grund wurde eine eigene Lösung erarbeitet. Erster Schritt war die abstrakte Arbeitsbeschreibung der Software. Daraus haben sich die anderen Details ergeben, bis hin zu der einzelnen Komponentendefinition. Alle benötigten Komponenten aus der Sicht des Entwicklers wurden entworfen und beschrieben. Das Lösungskonzept benutzt freie Softwareresourcen und verringert somit den Programmieraufwand. Ebenso wurde eine Datenbank entwickelt, mittels welcher die Arbeit der Analysten von einem lokalen Dateisystem zu einen zentral verwalteten Datenbasis erweitern kann. In dieser Arbeit werden die Datenbankstruktur, die Modelle für die Nutzer, entsprechend der Nutzerrechte, die grafische Oberfläche und die Klassenhierachien der einzelnen Module vorgestellt. Abschließend wurde das Konzept diskutiert und die Vor- und die Nachteile zusammengefasst.



Weinmann, Gunther;
Konzeption und Konstruktion des Bewegungsmechanismus für einen Kletterroboter. - 110 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Konzeption und Konstruktion des Bewegungsmechanismus eines Kletterroboters für lineare Strukturen nach dem Vorbild kleiner Wirbeltiere. Abgesehen vom niedrigen Gewicht und den geringen Abmessungen des Roboters stellt vor allem die geforderte Passivität des Bewegungsmechanismus einen erheblichen Innovationsgrad gegenüber dem derzeitigen Stand der Technik dar. Neben der Präzisierung der allgemeinen Anforderungen und der Ermittlung des zu Verfügung stehenden Bauraums, wird durch eine Analyse der Bewegungsform der minimal notwendige Freiheitsgrad des Bewegungsmechanismus bestimmt. Daraus wird eine breite Anzahl an Strukturvarianten entwickelt, dargestellt und bewertet. Dadurch ist es möglich zielführende technische Prinzipien auszuarbeiten. Dabei zeigt sich das ein passiver Bewegungsmechanismus unter Berücksichtigung der sonstigen Forderungen nur bedingt umsetzbar ist. Innerhalb der Gestaltung der einzelnen Baugruppen des Mechanismus und der Erstellung der kompletten Konstruktionsunterlagen wird auch der funktionelle Zusammenhang zwischen Gesamtmasse und Schrittlänge von Bewegungsmechanismen mit dem Freiheitsgrad 5 ermittelt.



Renjewski, Daniel;
Echoabbildung am Beispiel der Kantenerkennung nach biologischem Vorbild. - 107 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007

In der autonomen Robotik ist die robuste, schnelle und präzise Abbildung der Umwelt als Grundlage für das eigenständige Agieren des Roboters notwendig. Gleichzeitig gehen mit dem Mobilitätsanspruch Forderungen nach Gewichts- und Volumenreduktion sowie Energieeffizienz einher. Die benötigten hochauflösend abbildenden, zumeist optischen Sensoren erzwingen einen Kompromiss zwischen verfügbarer Rechenleistung und Mobilität. Die Bionik bietet ein Werkzeug, um in der Natur entdeckte alternative Sensorkonzepte in einem systematischen Entwicklungsprozess in die Technik zu übertragen. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Verfahrens zur Echoabbildung. Dazu werden biologische Forschungsergebnisse zusammengetragen und analysiert sowie vorhandene akustische Sensorprinzipien und Abbildungsverfahren in der Technik dargestellt. Aus den Rechercheergebnissen werden ein mathematisches Modell zur Kantenerkennung im Impulsecho entwickelt und technische Prinzipien auf der Grundlage eines bionischen Entwicklungsalgorithmus abgeleitet. Dabei wird davon ausgegangen, dass die Echoabbildung als aktives Sensorverfahren die notwendigen Informationen aus einem einzelnen, kontinuierlichen Impulsecho gewinnen und durch Ausblenden nicht relevanter Bereiche die zu verarbeitende Informationsmenge deutlich reduzieren kann. Ein experimenteller Aufbau bestätigt das in der Theorie entwickelte Verfahren und dient als Grundlage für die Weiterentwicklung der technischen Echoabbildung.



Schmidt, Tobias;
Abhängigkeit transitorisch evozierter otoakustischer Emissionen von der Güte der Sondenanpassung. - 65 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007

Als Nebenprodukt der Verstärkung eines Schallsignals erzeugen die äußeren Haarsinneszellen (outer hair cells, OHC) im Innenohr mechanische Schwingungen, die retrograd in den Gehörgang geleitet werden. Dort können sie mit einem miniaturisierten Sensor als otoakustische Emissionen (OAE) registriert werden. Sie sind Ausdruck der aktiven und nichtlinearen Vorgänge bei der Schallverarbeitung im Innenohr und erlauben die Identifizierung eines Funktionsdefizits der OHC, z.B. bei einer Lärmschädigung des Innenohres (vgl. Hoth & Neumann [1]). - Um die Validität und die intraindividuelle Vergleichbarkeit der OAE-Messungen (z.B. sequenzielle Verlaufskontrollen) zu gewährleisten, ist eine einheitliche, korrekte und stabile Lage der Messsonde notwendig. Oft kann nicht sicher eingeschätzt werden, ob die OAE überhaupt richtig gemessen wurden, da die häufigsten Messfehler bereits bei der Sondenplatzierung entstehen. Die Lage der Messsonde wirkt sich dabei charakteristisch auf die OAE aus. So führen z.B. Variationen in der Distanz zwischen Trommelfell und Sonde zu frequenzabhängigen Veränderungen der passiven Gehörgangsantwort (Stimulus-Echo) und der otoakustischen Emissionen. In einem Ringversuch soll nun der Zusammenhang zwischen der Sondenposition und der gemessenen Emission untersucht werden.



Thiemann, Jens;
Entwurf und Demonstration einer allgemeingültigen Handlungsweise für ein mitarbeiterbezogenes betriebliches Eingliederungsmanagement. - 153 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007

Die Nutzung brach liegender Potentiale der Mitarbeitersteuerung in Unternehmen ist eine vielversprechende Möglichkeit, den stetig steigenden Anforderungen im Berufsleben Rechnung zu tragen und eine bessere Ausnutzung aller zur Verfügung stehenden Ressourcen zu erreichen. - Durch eine allgemeingültige Beschreibung von Fähigkeiten der Mitarbeiter bei zeitgleicher Einordnung der durch Arbeitsplätze entstehenden Anforderungen kann eine Handlungsweise für eine effiziente und bedarfsgerechte Steuerung von Mitarbeitern auf die für sie passenden Arbeitsplätze durchgeführt werden. Neben dieser Steuerungsfunktion kommt der ergonomischen Umgestaltung von Arbeitsplätzen unter Berücksichtigung allgemeiner Gestaltungsgrundsätze ein zentraler Punkt zu, der die Potentiale des als betrieblichen Eingliederungsmanagements bezeichneten Systems erheblich verstärkt. Beide Komponenten wurden im Rahmen dieser Arbeit in allgemeingültiger Form erarbeitet und die Funktionsfähigkeit unter Beweis gestellt.



Heinze, Martin;
Aufbau eines Geräts zur Provokation von Kopfbewegungen zur objektiven Bestimmung pathologischer Zustände des Schulter-Hals-Kopf-Systems in Folge eines Schleudertraumas. - 94 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007

Gegenstand dieser Arbeit war der Aufbau eines Messgeräts zur Provokation und Aufnahme von Kopfbewegungen. Mit Hilfe dieses Aufbaus soll ein objektives Diagnoseverfahren entwickelt werden, um pathologische Veränderungen an der Wirbelsäule nach einem Schleudertrauma feststellen zu können. Bisherige Verfahren stützen sich auf Erfahrungswerte, die Messung von Maximalauslenkungen und Projektion in karthesische Ebenen ohne Definition der Messparameter und sind darum weder reproduzierbar noch objektiv. In diesem Projekt soll daher die Betrachtung der Systemantwort im Vordergrund stehen. Zur Lösung der Aufgabe wurden die Messparameter definiert, indem ein Stuhl und eine Gurtung konzipiert und getestet wurden. Die Tests zeigten eine Reduktion der Schulterbeweglichkeit von 60%. Zur Erzeugung eines definierten Eingangssignals muss der Patient zu Bewegungen provoziert werden. Diese Provokation wurde mit einem Raumklangverfahren realisiert und getestet. Die Probanden mussten einer virtuellen Schallquelle mit dem Kopf folgen. Die Verfolgungsfähigkeit war gleichbleibend gut bei allen Zielgeschwindigkeiten in der Vertikalen und Horizontalen. Bei langsamen Geschwindigkeiten traten Antizipationseffekte auf. Die vertikale Zielverfolgung war bei kleinen Auslenkungen schwächer und schien bei bewegten Zielen besser auflösend als bei statischen. Für den realisierten Aufbau wurde die Funktionsfähigkeit nachgewiesen, so dass das Projekt in die nächste Phase gehen kann.



Beinersdorf, Frank;
Konstruieren eines bionisch inspirierten Laufroboters. - 120 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007

In Anlehnung an den Laufapparat von Kakerlaken, der ihnen eine agile Fortbewegung in schwerem Gelände ermöglicht, wurde im Zuge dieser Arbeit ein mobiler, modularer Laufroboter(RoLV <-> Rotating- oder Rolling Legs Vehicle) entworfen. Ausgehend von den in einem Pflichtenheft zusammengetragenen Anforderungen an das zu entwickelnde RoLV-System wurde eine Systemstruktur konzipiert. Auf deren Basis entstand ein erster CAD-Entwurf des Roboters. Ergänzend wurde ein Mehrkörpersimulationsmodell (unter MSC.ADAMS) der Roboterstruktur aufgebaut und mit einem elektromechanischen Ersatzmodell der Roboterantriebe(unter Matlab-Simulink) zu einem virtuellen Prototypen verknüpft. Abschließend wurden mögliche Anwendungen des MKS-Modells und des virtuellen Prototypen für den weiteren Entwurfsprozess anhand einiger Beispielsimulationen aufgezeigt.



Trommer, Christian;
Entwicklung eines mehrachsigen Hals- Moduls für einen humanoiden Roboter. - 109 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007

Gegenstand dieser vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung eines Halsmoduls für einen humanoiden Roboter. Dieser Roboter existiert bereits im DLR Institut für Robotik und Mechatronik unter der Bezeichnung JUSTIN. Ein Anliegen dieser Arbeit ist, die jetzige Pan-Tilt-Einheit, die als Hals dient, durch eine Eigenkonstruktion zu ersetzen, da sie den dynamischen, steuerungstechnischen und visuellen Anforderungen nicht entspricht. Diese Forderungen an die Dynamik und an die Baugröße sind im neuen System zu berücksichtigen. Die Anzahl der zu realisierenden Freiheitsgrade wird durch die Ansprüche der Bildverarbeitung bestimmt. Die Sensorik und Aktorik erfährt eine Anpassung an das verwendete elektronische Bussystem, und ist somit in der kinematischen Kette in Echtzeit steuerbar. - Weiterführend sind verschiedene technische Konzepte für die Konstruktion eines humanoiden Halses entwickelt und zusammengestellt worden.



Böhmer, Julia;
Modellierung eines kletternden Chamäleons. - 53 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2007

Lernen von der Natur und das Gelernte in technischen Entwicklungen umsetzen, steht als Grundgedanke hinter dieser Arbeit. Durch die Modellierung eines kletternden Chamäleons in einem Simulationsprogramm sollte die Basis für die Konstruktion eines Kletterroboters nach tierischem Vorbild gelegt werden. - Um solche biologisch-inspirierten Roboter entwickeln zu können, müssen zunächst umfangreiche Studien über das Bewegungsverhalten des biologischen Systems ausgewertet werden. Da Frau Dr. Lilje im Rahmen ihrer Dissertation umfangreiche Messungen am Jemenchamäleon durchgeführt hat, konnte auf diese kinematischen Daten zurückgegriffen werden. - Darauf aufbauend wurde die kinematische Struktur des Chamäleons abgeleitet. Das Hauptaugenmerk der Modellierung lag dabei auf den Extremitäten. Die technische Beschreibung der Kinematik wurde mit Hilfe der Denavit-Hartenberg-Notation durchgeführt. Damit wurden die Grundlagen für die Berechnung der Direkten Kinematik und der Inversen Kinematik geschaffen. - Mit den erstellten Simulink-Programmen sollte einerseits eine Bewegungsanalyse und andererseits eine Bewegungsgenerierung ermöglicht werden. In den Programmen für die Bewegungsanalyse kommen einfache Mehrkörpermodelle der Extremitäten zum Einsatz. In den Gelenken können die Aktoren mit den vorliegenden Messdaten beaufschlagt werden und so Bewegungen des Chamäleons in die Ebene projiziert dargestellt werden. Für die Bewegungsgenerierung wurde ein Gesamtmodell des Chamäleonkörpers geschaffen. Neben dem eigentlichen Mehrkörpersystem, dem Chamäleon, mussten auch der Ast, auf dem sich das Tier fortbewegen soll, programmiert werden. Die Konzeption eines Astmodells und die Belegung der Gelenke mit definierten Eigenschaften konnte nur teilweise erfüllt werden, da das verwendete Simulationsprogramm (SimMechanics) nicht dafür ausgelegt ist. Das so entstandene Mehrkörpermodell des Chamäleons ist statisch stabil. Bei Bewegung einzelner Arm- oder Beinsegmente können Reaktionskräfte und -momente in den Gelenken gemessen werden. - Mit der Aufarbeitung der biologischen Erkenntnisse und dem Übertrag in die Technik ist eine Grundlage für weitere Fortschritte auf dem Weg zu einem biologisch-inspirierten Kletterroboter geschaffen worden.



Spielmann, Christian;
Entwicklung eines Sensors für einen ferrofluidischen Flächenaktor. - 112 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006

Ein Ferrofluid ist eine stabile Dispersionen von nanometergroßen Eisenpartikeln in einer Trägerflüssigkeit, die unter Einwirkung eines Magnetfeldes eine Form- bzw. Lageänderung erfährt. Für einen planaren Versuchsaufbau, mit dem die Eigenschaften des Ferrofluids als Aktormaterial untersucht werden, ist eine elastische Sensorfolie entwickelt worden. Diese hat die Aufgaben, das Ferrofluid räumlich von seiner Umgebung zu trennen und die Position von Druckpunkten zu lokalisieren. Dabei soll der zur Deformierung der Sensorfolie nötige Kraftaufwand möglichst gering gehalten werden. - Die Sensorfolie wurde nach dem diskret-resistiven Sensorprinzip mit elektrisch leitfähigen Elastomerstreifen, welche die Sensorelemente darstellen, aufgebaut. Als Ausgangsmaterial zur Herstellung der Folie wurde der Silikongummi LSR-5810 der Firma Nusil verwendet. Hochleitfähigkeitsruß Printex XE2 der Firma Degussa AG wurde benutzt, um die Leitfähigkeit dieses Silikongummis zu erhöhen. In Untersuchungen an den Sensorstreifen konnte festgestellt werden, das die viskoelastischen Materialeigenschaften des rußgefüllten Silikons nicht vernachlässigt werden können. Deshalb wurde ein Algorithmus für die Signalverarbeitung entwickelt, der die Widerstandsschwankungen aufgrund des Herstellungsprozesses und der viskoelastischen Materialeigenschaften kompensiert. Der Prototyp der Sensorfolie hat eine Dicke von 1,3 mm und kann einzelne Druckpunkte mit einem Rastermaß von 1 cm sicher erkennen. Die Empfindlichkeit kann dabei über einen Parameter des Signalverarbeitungsprogrammes eingestellt werden. Des weiteren werden Wege aufgezeigt, wie eine Mehrfachdruckpunktbestimmung, eine höhere Auflösung und eine geringere Foliendicke realisiert werden kann.