Robotik Innovationsforschungslabor für Recycling
Der Lehrstuhl für Cyber-Physical-Systems (CPS) betreibt eine moderne Kreisförderanlage zur Erforschung und Entwicklung innovativer KI- und robotikbasierter Lösungen in der industriellen Automatisierung.

Im Fokus stehen:
- Erkennung, Klassifikation und Verfolgung beliebiger Objekte, z. B. Kleidungsstücke, Metallpartikel oder Gesteinsmaterialien.
- Gezieltes Ausbringen dieser Objekte durch autonome Systeme wie:
- humanoide Roboter,
- kollaborative Roboterarme (CoBots) und
- Delta-Roboter.
Ein weiterer Forschungsschwerpunkt liegt in der Entwicklung maschineller Lernmethoden für:
- Sensorfusion aus taktilen und visuellen Daten zur robusten Objekterkennung und Interaktion in dynamischen, unstrukturierten Umgebungen,
- Autonomes Greifen mit robotischen Greifhänden auf Basis datengetriebener Steuerungsstrategien,
- Self-Supervised Skill Learning, das es Robotern ermöglicht, zielgerichtete Manipulationsfähigkeiten durch exploratives Lernen ohne externe Annotation zu entwickeln,
- Unsupervised Representation Learning, um kompakte und generalisierbare Zustandsrepräsentationen für sensorische Eingaben zu erlernen,
- Reinforcement Learning zur kontinuierlichen Verbesserung von Bewegungsstrategien und Interaktionsfähigkeiten, sowohl in Simulationen als auch auf realen Systemen,
- sowie der Einsatz und die Adaption von Foundation Models, insbesondere Vision-Language-Modelle (VLMs) und Visual-Language-Action-Modelle (VLAs), zur semantischen Szenenanalyse, Entscheidungsunterstützung und Planung in robotischen Anwendungen.
Diese Ansätze werden durch hybride Lernstrategien kombiniert und im Rahmen realer Anwendungsdomänen - etwa in der Sortierung von Industrieabfällen, der der Handhabung und Bearbeitung von Metallbearbeitungswerkzeugen oder in Überwachungs- und Sortierszenarien mit humanoiden Robotern - evaluiert.
Aktuelle Forschungsprojekte und Themen
Folgende geförderten Forschungsprojekte werden am Lehrstuhl für Cyber-Physical-Systems umgesetzt:
- [FFG, BMVIT Leitprojekt 07/2023-06/2026] KI basiertes Recycling von Metallverbund-Abfällen (KIRAMET)
https://cps.unileoben.ac.at/ki-basiertes-recycling-von-metallverbund-abfallen-kiramet/
- [FFG Projekt 01/03/2024-28/02/2027] Nachhaltige Nutzung von Aushubmaterialien des Tief- & Tunnelbaus mithilfe sensorgestützter Technologien (NNATT)
https://cps.unileoben.ac.at/nachhaltige-nutzung-von-aushubmaterialien-des-tief-tunnelbaus-mithilfe-sensorgestutzter-technologien-nnatt/
- [FFG Projekt 03/2025-02/2028] Multi-modale, taktile-visuelle Robotergreifsystem für industrielle Anwendungen (MUTAVIA)
https://cps.unileoben.ac.at/multi-modale-taktile-visuelle-robotergreifsystem-fur-industrielle-anwendungen-mutavia/
Folgende Forschungsthemen werden vom Lehrstuhl für Cyber-Physical-Systems im Bereich Recycling untersucht:
- Einsatz von KI und maschinellem Lernen in der Robotik, insbesondere bei humanoiden Robotern

- Entwicklung KI-basierter Modelle zur sensorgestützten Erkennung und Klassifizierung in Echtzeit

- Mensch-Maschine-Interaktion durch Sprachmodelle, AR-/VR- Systeme zur Unterstützung manueller Tätigkeiten an Förderanlagen (z. B. Markierung gefährlicher oder relevanter Objekte)

- Generalisierende KI-Modelle auf Basis von “Visual-Language-Action Models” (VLAs) zum Objekterkennen, Greifen und Inspizieren.
- Robotisches Greifen für industrielle Anwendungen mit taktilen und visuellen Sensoren
- Objekterkennung und Klassifizierung mit RAMAN Spektrometern
Ansprechperson
Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Elmar Rückert - Lehrstuhl für Cyber Physical Systems
E-Mail: rueckert(at)unileoben.ac.at
Tel.: +43 3842 402 1901
