Stellenangebote

Doktoranden/-innen / Postdoktoranden/-innen

im Bereich Schätzung und Regelung

Tätigkeitsbeschreibung: Der Lehrstuhl für Intelligente Sensor-Aktor-Systeme (ISAS) befasst sich mit **modernen Schätz- und Regelungsverfahren** und deren Anwendung
  • zur Optimierung industrieller Prozesse z. B. in optischen Sortieranlagen,
  • im Bereich Verkehrstechnik für die Luftfahrt sowie zur Fußgängersimulation,
  • zur Entwicklung von Assistenzfunktionen in Telepräsenz und Medizintechnik sowie
  • zur Sensordatenverarbeitung in Netzwerken, z. B. zur Klimaregelung von Innenräumen.

Wir suchen aktuell sieben Doktoranden/-innen bzw. Postdoktoranden/-innen, die auf folgenden Gebieten zusammenarbeiten werden:

Sieben vollbezahlte Vollzeitstellen (ab sofort)

  • Verteilte, kooperative, nichtlineare Schätzverfahren
  • Multisensor-Datenfusion zur Positionsbestimmung von Flug- und Fahrzeugen auf Flughäfen
  • Vernetzte, AR-basierte Assistenzsysteme für die Fertigung
  • Multi-target-Tracking und Assoziationsverfahren
  • Lageschätzung von ausgedehnten Starrkörpern
  • Energieeffiziente, modellbasierte Sensordatenfusion in Netzwerken
  • Optimale stochastische Regelung basierend auf Gauß-Prozessen

Alle Stellen bieten die Möglichkeit, mit Partnern aus der Industrie sowie mit Forschungseinrichtungen aus dem In- und Ausland eng zusammenzuarbeiten.

Persönliche Qualifikation:
  • Sehr guter Abschluss (Master oder äquivalent) in Informatik, Elektrotechnik, Maschinenbau, Mathematik oder einem verwandten Fachgebiet
  • Sehr guter Masterabschluss (oder äquivalent) bzw. Doktor in Informatik, Elektrotechnik, Maschinenbau, Mathematik oder einem verwandten Fachgebiet
  • Sehr gute mathematische Kennnisse
  • Kenntnisse in Stochastik und Signalverarbeitung (sind von Vorteil, aber keine Voraussetzung)
  • Eigenmotivation, Teamfähigkeit und Bereitschaft zu interdisziplinärer Arbeit
  • Gute Kenntnis der englischen Sprache (in Wort und Schrift)
  • Bereitschaft zu Auslandsreisen (Konferenzen, Forschungsaufenthalte, ...)
Entgelt: Das Entgelt erfolgt auf der Grundlage des Tarifvertrages des öffentlichen Dienstes in der Vergütungsgruppe TV-L E13.
Institut / Dienstleistungseinheit: Institut für Anthropomatik und Robotik (IAR)
Vertragsdauer: befristet auf drei Jahre mit der Möglichkeit auf Verlängerung auf bis zu vier Jahre mit der Option zur Promotion
Eintrittstermin: zum nächstmöglichen Zeitpunkt
Bewerbung bis: 30.06.2017
Bewerbung: Fachliche Auskünfte erteilen Ihnen gerne
Ihre Bewerbung mit Anschreiben, Lebenslauf und Zeugnissen senden Sie bitte (bevorzugt in elektronischer Form) an

Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Uwe D. Hanebeck
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Institut für Anthropomatik und Robotik (IAR)
Lehrstuhl für Intelligente Sensor-Aktor-Systeme (ISAS)
Adenauerring 2
D-76131 Karlsruhe
E-Mail: Uwe.Hanebeck@kit.edu

Das KIT legt Wert auf die berufliche Gleichstellung von Frauen und Männern. Wir würden uns daher insbesondere über die Bewerbung von Frauen freuen.

Bei entsprechender Eignung werden schwerbehinderte Bewerber/innen bevorzugt berücksichtigt



Wissenschaftliche Hilfskraft

Tracking ausgedehnter Objekte in Bandsortieranlagen (Kooperation mit dem Fraunhofer IOSB)

Abb. 1. Bandsortieranlage.
Abb. 2. Schüttgut.

Problemdarstellung: Für eine Sortierung in eine Gut- und Schlechtfraktion bei Schüttgütern wie Diamanten, Edelsteine, Minralien, Granulaten sowie Obst und Kräuter gibt es verschiedene Prinzipien, wobei hier lediglich Bandsortieranlagen betrachtet werden sollen (siehe Abb. 1). In Bandsortieranlagen wird das Schüttgut durch Aufbringen auf ein Förderband zunächst vereinzelt und danach mit definierter Geschwindigkeit von 3-4 m/s abgeworfen. In der Flugphase werden die einzelnen Objekte in einer kurzen Sichtzone durch Sensoren - typischerweise Hochgeschwindigkeitszeilenkameras - gesichtet, lokalisiert und klassifiziert. Zum Ausschuss gehörende unerwünschte Objekte werden schließlich mit Hilfe von Druckluftdüsen aus dem Objektstrom ausgeblasen.

Schwierigkeiten: Bisher wird davon ausgegangen, dass die Objekte sich nach der Sichtung im freien Fall auf geraden Trajektorien mit identischem Geschwindigkeitsverlauf bewegen, was aber nicht immer der Fall ist. Vielmehr ändern sich zum einen die Fluggeschwindigkeiten der Objekte relativ zueinander, so dass die Ausblaszeitfenster relativ konservativ gewählt werden müssen. Neben einem unnötig erhöhten Druckluftverbrauch besteht damit auch die Gefahr des Ausblasens von falschem Material, was zu einer Verminderung der Sortierleistung führt. Zum anderen fliegt ein Objekt nach Verlassen des Bandes nicht notwendigerweise gerade in Bandrichtung weiter. Ein korrektes Ausblasen erfordert damit das Wissen über die tatsächliche Trajektorie.

Neuer Ansatz: Tracking ausgedehnter Objekte In einem neuen Ansatz soll deshalb die Verwendung von Verfahren zum Tracking von ausgedehnten Objekten untersucht werden. Dabei sollen die Objekte wieder über einen kurzen Teil der Flugbahn gesichtet werden, wobei nun neben Klassifikation und Ortsbestimmung eine Verfolgung der Objekte und, insbesondere bei Ausschussmaterial, eine Prädiktion ihrer zukünftigen Flugbahn durchgeführt werden soll.

Was könnte der neue Ansatz bringen? Gelingt eine präzise Prädiktion der Traktorie von Objekten, kann durch eine Verkürzung der Ausblaszeitfenster eine höhere Bandbelegung und damit ein insgesamt höherer Durchsatz erreicht werden. Durch ein korrektes Ausblasen auch schräg fliegender Objekte kann die Sortierleistung erhöht werden. Falls zusätzlich eine Klassifikation der Objektform möglich ist, sind auch neue Klassen von Sortieraufgaben denkbar.

Herausforderungen: Für den neuen Ansatz ergeben sich zwei Hauptherausforderungen. Die erste Herausforderung resultiert aus den für hohe Durchsätze erforderlichen hohen Bandlaufgeschwindigkeiten. Damit verbleiben für die Sichtung, Verfolgung, Klassifikation und Prädiktion der Objekte typischerweise nur Zeitschlitze von etwa 20ms. Die zweite Herausforderung ergibt sich aus der großen Anzahl von zu verfolgenden Objekten. Der Tracker muss also die Verfolgung von Tausenden eng liegenden Objekten beherrschen (siehe Abb. 2).

Aufgabenstellung:

  • Einarbeitung in Problemkreis
  • Experimentelle Evaluation
  • Extraktion von Messinformationen aus Bildern, zunächst offline


Diese HiWi Stelle wird gemeinsam von der Abteilung Sichtprüfsysteme des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) (Prof. Thomas Längle) und ISAS betreut.


Weitere Informationen (auch zu verwandten Themen und Studien-/Diplom-/Bachelor-/Masterarbeiten) gibt es bei:

Florian Pfaff

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