Labor für Mechatronik III - KFZ-Elektronik und Simulationstechnik

Detailaufnahme eines 3D-Druckobjektes
Detailaufnahme eines Meccanum-Rads
Detailaufnahme der Roboter-Steuerung

Labor: Raum 1.E.18

Lehre

Detailaufnahme des Selbstbau-Segways
Detailaufnahme der Schwebenden Kugel aus 3D-Druck
Detailaufnahme des PKW-Motors

ATP Praktikumsversuch "Modellbildung und Simulation mit MATLAB Simulink"

  • Verstehen von Bewegungsdifferentialgleichungen am Beispiel eines fliegenden Balls
  • Umwandeln dieser Bewegungsdifferentialgleichungen in ein Matlab-Simulink Modell
  • Erweitern des Modells um nichtlineare Effekte wie Bodenkontakt und Luftreibung

ATP Praktikumsversuch "Das Segway"

  • Kennenlernen der Architektur und aller notwendigen Komponenten eines Segways
  • Verstehen der Funktionsweise eines Gyroskops und eines Beschleunigungssensors
  • Programmieren einfacher Steuerbefehle für das vorhanden Experimentier-Segway

ATP Praktikumsversuch "3D-Druck"

  • Kennenlernen aller aktuell verfügbaren 3D-Drucktechnologien
  • Erarbeiten der Einsatzgebiete bzw. Vor- und Nachteile jeder einzelnen 3D-Drucktechnologie
  • Herstellen eines 3D-Druckobjekts am Beispiel eines individualisierten Einkaufswagen-Chips

ATP Praktikumsversuch "PKW-Motorsteuerungen"

  • Kennenlernen der Architektur und der wesentlichen Komponenten eines modernen PKW-Motors
  • Verstehen der Funktionsweise eines modernen Diesel Common-Rail Einspritzsystems 
  • Benennen und Lokalisieren der Komponenten am realen Motor
  • Verstehen der Grundkonzepte des Motor Chip-Tunings

ATP Praktikumsversuch "Zustandsregelung"

  • Simulieren eines ungeregelten Systems in Matlab Simulink als Zustandsraummodell
  • Implementieren einer klassischen PID-Regelung in Matlab Simulink für dieses System
  • Entwerfen, Implementieren und Bewerten einer leistungsfähigen Zustandsregelung für dasselbe System

Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkte

Verschiedene 3D-Objekte
Gesamtaufnahme der Roboter-Plattform

3D-Druck-Technologie

Sämtliche zur Verfügung stehenden 3D-Druck-Technologien und 3D-Portalfräsen werden im Detail optimiert und neuartige Anwendungsfelder erschlossen und erprobt. Ein Schwerpunkt der Untersuchungen liegt dabei auf der Kombination unterschiedlicher 3D-Druckmethoden und Druckmaterialien an ein und demselben Bauteil.

Autonome Roboter-Navigation basierend auf LIDAR-Sensoren

Basierend auf einer Omi-Wheel-Robot-Plattform wird derzeit ein Multi-Funktions-Krankenfahrstuhl entwickelt, der im Bereich von Altenheimen autonom navigieren und anschließend vorgegebene Sitz- und Schlafpositionen anbieten soll. Die Navigation benutzt anlehnend an die aktuelle PKW-Entwicklung als Hauptinformation die Daten eines LIDAR-Scanners. Schwerpunkte der Entwicklung sind sowohl eine robuste und sichere Navigation und sowie eine den Anwendern angepasste einfache und intuitive Mensch-Maschine-Schnittstelle.

PKW Common-Rail Motor

Untersucht werden die Einsatzmöglichkeiten von frei programmierbaren Motorsteuergeräten an Serien-PKW Motoren für Spezialanwendungsgebiete abseits der Straße (z.B. als effiziente Bootsantriebe, Kleinflugzeugantriebe, Hochleistungsgebläse usw.)

Ausstattung

Detailaufnahme eines Schrittmotors an der Portalfräs

Die Ausstattung des Labors umfasst derzeit unter anderem

  • einen Single-Extruder FDM 3D-Drucker vom Typ Ultimaker 2
  • einen Dual-Extruder FDM 3D-Drucker vom Typ Renkforce 2000
  • einen SLA 3D-Drucker Liquid Crystal Hi-Res der Fa. Photocentric3D
  • eine Hocheffizienz Sole/Wasser-Wärmepumpe SI8TU der Fa. Dimplex
  • einen Ford DV6TD Common-Rail PKW Dieselmotor mit Rennsportsteuergerät der Fa. Trijekt
  • einen Segway basierend auf dem Wheely des Elektor Verlags
  • eine autonom navigierende All-Wheel-Drive Robot-Plattform mit Meccanum-Rädern und LIDAR Sensorik
  • eine 3D Portal-Fräse
  • weitere Standardgeräte wie Oszilloskope, Funktionsgeneratoren, Netzteile, Arduinos usw.

 

Team

Name E-Mail Details
Prof. Dr. Rainer Hirn
Kontaktinformationen

Prof. Dr. Rainer Hirn

Hochschule für angewandte Wissenschaften
Würzburg-Schweinfurt
FE
Raum 1.1.63
Ignaz-Schön-Straße 11
97421 Schweinfurt

Telefon +49 9721 940-8893
E-Mail rainer.hirn[at]fhws.de

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Roland Seubert
Kontaktinformationen

Roland Seubert

Hochschule für angewandte Wissenschaften
Würzburg-Schweinfurt
FE
Raum 1.0.26
Ignaz-Schön-Straße 11
97421 Schweinfurt

Telefon +49 9721 940-8447
E-Mail roland.seubert[at]fhws.de

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