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Architecture for platform- and hardware-independent mesh networks : how to unify the channels
(2013)
This paper will prove that mesh networks among different platforms and hardware channels can help to channel valuable information even if public telecommunication infrastructure is not available due to arbitrary reasons. Therefore, results of a simulation for mesh networks on mass events will be provided, followed by the developed architecture and an outlook on future research. The developed architecture is currently being implemented and field tested on mass events.
Smart pixel : photonic mixer device (PMD) ; new system concept of a 3D-imaging camera-on-a-chip
(1998)
Time-of-flight (ToF) sensors have become an alternative to conventional distance sensing techniques like laser scanners or image based stereo. ToF sensors provide full range distance information at high frame-rates and thus have a significant impact onto current research in areas like online object recognition, collision prevention or scene reconstruction. However, ToF cameras like the photonic mixer device (PMD) still exhibit a number of challenges regarding static and dynamic effects, e.g. systematic distance errors and motion artefacts, respectively. Sensor calibration techniques reducing static system errors have been proposed and show promising results. However, current calibration techniques in general need a large set of reference data in order to determine the corresponding parameters for the calibration model. This paper introduces a new calibration approach which combines different demodulation techniques for the ToF- camera 's reference signal. Examples show, that the resulting combined demodulation technique yields improved distance values based on only two required reference data sets.
This article describes the functionality of a MATLAB® library that can be used to develop motion-logic applications in MATLAB programming language for industrial drive and control systems using the well known sercos automation bus. Therewith MATLAB's functionality is extended to designing automation applications from single axis machines up to multi-kinematic robots.
The Volatility Framework is a collection of tools for the analysis of computer RAM. The framework offers a multitude of analysis options and is used by many investigators worldwide. Volatility currently comes with a command line interface only, which might be a hinderer for some investigators to use the tool. In this paper we present a GUI and extensions for the Volatility Framework, which on the one hand simplify the usage of the tool and on the other hand offer additional functionality like storage of results in a database, shortcuts for long Volatility Framework command sequences, and entirely new commands based on correlation of data stored in the database.
Among many approaches to address the high-level decision making problem for autonomous robots and agents, the robot program¬ming and plan language Golog follows a logic-based deliberative approach, and its successors were successfully deployed in a number of robotics applications over the past ten years. Usually, Golog interpreter are implemented in Prolog, which is not available for our target plat¬form, the bi-ped robot platform Nao. In this paper we sketch our first approach towards a prototype implementation of a Golog interpreter in the scripting language Lua. With the example of the elevator domain we discuss how the basic action theory is specified and how we implemented fluent regression in Lua. One possible advantage of the availability of a Non-Prolog implementation of Golog could be that Golog becomes avail¬able on a larger number of platforms, and also becomes more attractive for roboticists outside the Cognitive Robotics community.
In order to allow an autonomous robot to perform non-trivial tasks like to explore a foreign planet the robot has to have deliberative capabilities like reasoning or planning. Logic-based approaches like the programming and planing language Golog and it successors has been successfully used for such decision-making problems. A drawback of this particular programing language is that their interpreter usually are written in Prolog and run on a Prolog back-end. Such back-ends are usually not available or feasible on resource-limited robot systems. In this paper we present our ideas and first results of a re-implementation of the interpreter based on the Lua scripting language which is available on a wide range of systems including small embedded systems.
We propose a formalism for reasoning about actions based on multi-modal logic which allows for expressing observations as first-class objects. We introduce a new modal operator, namely [o |α], which allows us to capture the notion of perceiving an observation given that an action has taken place. Formulae of the type [o |α]ϕ mean ’after perceiving observation o, given α was performed, necessarily ϕ’. In this paper, we focus on the challenges concerning sensing with explicit observations, and acting with nondeterministic effects. We present the syntax and semantics, and a correct and decidable tableau calculus for the logic
The idea of component-based software engineering was proposed more that 40 years ago, yet only few robotics software frameworks follow these ideas. The main problem with robotics software usually is that it runs on a particular platform and transferring source code to another platform is crucial. In this paper, we present our software framework Fawkes which follows the component-based software design paradigm by featuring a clear component concept with well-defined communication interfaces. We deployed Fawkes on several different robot platforms ranging from service robots to biped soccer robots. Following the component concept with clearly defined communication interfaces shows great benefit when porting robot software from one robot to the other. Fawkes comes with a number of useful plugins for tasks like timing, logging, data visualization, software configuration, and even high-level decision making. These make it particularly easy to create and to debug productive code, shortening the typical development cycle for robot software.
The high-level decision making process of an autonomous robot can be seen as an hierarchically organised entity, where strategical decisions are made on the topmost layer, while the bottom layer serves as driver for the hardware. In between is a layer with monitoring and reporting functionality. In this paper we propose a behaviour engine for this middle layer which, based on formalism of hybrid state machines (HSMs), bridges the gap between high-level strategic decision making and low-level actuator control. The behaviour engine has to execute and monitor behaviours and reports status information back to the higher level. To be able to call the behaviours or skills hierarchically, we extend the model of HSMs with dependencies and sub-skills. These Skill-HSMs are implemented in the lightweight but expressive Lua scripting language which is well-suited to implement the behaviour engine on our target platform, the humanoid robot Nao.
Die vorliegende Arbeit zeichnet sich dadurch aus, dass registrierte unsegmentierte Volumina aus multimodalen Bilddatensätzen (z.B. MRT, PET) gleichzeitig in einer 3D-Rekonstruktion visualisiert werden und in Echtzeit manipuliert werden können. Ermöglicht wird die Echtzeitfähigkeit durch die Programmierung der Algorithmen zur direkten Volumenvisualisierung auf der Grafikkarte mittels der neuen CUDA-Technologie. Die Zuordnung der Farbeigenschaften wird über 1D-Transferfunktionen für jedes Volumen getrennt gesteuert. So können durch die interaktive Veränderung der 1D-Transferfunktion Detailinformationen aus den zwei Bilddatensätzen getrennt kontrolliert werden und die Vorteile der verschiedenen Bildmodalitäten in einer Visualisierung genutzt werden. Mittels dieses interaktiven Frameworks können neue Erkenntnisse insbesondere über neurodegenerativen Erkrankungen gewonnen werden.
In steps of the production chain of carbide inserts, such as unloading or packaging, the conformity test of the insert type is done manually, which causes a statistic increase of errors due to monotony and fatigue of the worker and the wide variety of the insert types. A machine vision system is introduced that captures digital frames of the inserts in the production line, analyses inspects automatically and measures four quality features: coating colour, edge radius, plate shape and chip-former geometry. This new method has been tested on several inserts of different types and has shown that the prevalent insert types can be inspected and robustly classified in real production environment and therefore improves the manufacturing automation.
Production and distribution of personalized information services employing mass customization
(2003)
Mit freundlicher Genehmigung der Autoren und des Oldenbourg Industrieverlags https://www.oldenbourg-industrieverlag.de/de/9783835633223-33223 erschienen als Beitrag im Tagungsband zur AALE-Tagung 2012. 9. Fachkonferenz 4.-5. Mai 2012, Aachen, Fachhochschule. ISBN 9783835633223 S 5-1 S. 127-135 Es werden Ergebnisse unterschiedlicher Projekte aus dem Bereich der Simulation von Wärmeübertragungsprozessen mit Excel-VBA vorgestellt. - Thermische Behandlung hochviskoser Fruchtzubereitungen, verschiedene Projekte und Kooperationen mit der Zentis GmbH & Co. KG, Aachen (J. Becker, U. Feuerriegel, G. Wersch). - Untersuchung des dynamischen Verhaltens von dampfbeheizten Ethylen-Verdampfern. Projekt mit der TGE Gas Engineering GmbH, Bonn (M. Ecker, U. Feuerriegel, U. Hoffmann, S. Wittenhorst). - Dynamische Simulation des axialen Temperaturverlaufs von elektrisch beheizten Rohrreaktoren. Kooperation mit dem Institut für Chemische Verfahrenstechnik, TU Clausthal (U. Feuerriegel, U. Kunz, M. Pook, S. Wittenhorst).
Mit freundlicher Genehmigung der Autoren und des Oldenbourg Industrieverlags https://www.oldenbourg-industrieverlag.de/de/9783835633223-33223 erschienen als Beitrag im Tagungsband zur AALE-Tagung 2012. 9. Fachkonferenz 4.-5. Mai 2012, Aachen, Fachhochschule. ISBN 9783835633223 S 6-2. S. 165-174 Zusammenfassung der Autoren: "Abschließend kann festgehalten werden, dass die gesamten durchgeführten Überlegungen von den Messergebnissen der Inbetriebnahme positiv bestätigt werden. Es wird durch diese Topologie eine maximale Systemverfügbarkeit garantiert und die Zellen werden optimal betrieben. Ein Blick in die Zukunft für dieses Projekt zeigt viele Erweiterungs- und Optimierungsaufgaben. So muss der DC/DC-Wandler für einen bidirektionalen Betrieb erweitert werden, um einen Rekuperationsbetrieb zu gewährleisten bzw. die Zellen laden zu können. Dadurch können gleichzeitig die Gleichrichterdioden im Sekundärleistungsteil durch IGBTs oder MOSFETs ersetzt werden. Die voll funktionsfähige Version des DC/DC-Wandlers könnte höchstwahrscheinlich direkt auf die Anschlusspole der Zelle montiert werden, wodurch das Gewicht gesenkt wird. Durch die verringerte Verlustleistung in den Zuleitungen könnte der Wirkungsgrad noch einmal gesteigert werden.
Mit freundlicher Genehmigung der Autoren und des Oldenbourg Industrieverlags https://www.oldenbourg-industrieverlag.de/de/9783835633223-33223 erschienen als Beitrag im Tagungsband zur AALE-Tagung 2012. 9. Fachkonferenz 4.-5. Mai 2012, Aachen, Fachhochschule. ISBN 9783835633223 S 2-1 S. 37-46 Original-Abstract der Autoren: "Dieser Artikel beschreibt eine universelle Programmierschnittstelle zur Entwicklung von Motion-Logic Applikationen für industrielle Motion-Controller. Sie ermöglicht die Entwicklung von Software mit modernen Hochsprachen, wie C/C++. Visual Basic, C#, Java, Objective-Cund visuellen Programmiersprachen, wie LabVIEW in Koexistenz mit klassischen Programmiersprachen für speicherprogrammierbare Steuerungen nach IEC 61131-3. Daraus ergeben sich neue Möglichkeiten industrielle Antriebs- und Steuerungssysteme mit ihrem IT-Umfeld zu verbinden."
Doktoranden der FH Aachen stellen ihre wissenschaftlichen Arbeiten aus verschiedenen Fachdisziplinen vor.
In: Konferenzband zur Konferenz Medienproduktion 2007, 1.12.2008. 29 S. High Quality Streaming beschäftigt sich mit High Definition Television und Mehrkanal Sound. In diesem Beitrag werden die Technologien und Anwendungsperspektiven für HD Medien-Dienstleistungen beschrieben. Der Beitrag entstand im Rahmen der Konferenz Medienproduktion „Expansion und Mobilität“ am 7. Dezember 2007. Der Beitrag beschreibt Geschäftsmodelle, Technologien und neue Anwendungen für High Quality Streaming. Neben der Präsentation wurden auch die Medienproduktionen der unterschiedlichen HQ-Mediendienste vorgeführt. Die Mediendienste sind im Rahmen der Forschungsarbeit High Quality Media Services des Studiengangs Communication and Multimedia Design (Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik) an der Fachhochschule Aachen entstanden. Eine Marktevaluierung der deutschen und niederländischen Märkte, internationale Expertengesprächen sowie ein Prototypen HDMediaservices bilden die Basis der Forschungsarbeit. Die Mediendienste stehen zur Demonstration unter dem Link media.fh-aachen.de bereit. HQ-Mediendienste bedeuten: Gestochen scharfe Bilder in High Definition, volle Klänge in Surround und das über das Internet, wo doch gerade mal die briefmarkengroßen Bilder mit unscharfen Konturen und krätzenden Klängen der heutigen Portale wie YouTube Alltag sind.