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:

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