Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme (IRS)

Das Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme (IRS) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) steht seit seiner Gründung im Jahr 1965 für Exzellenz in der Forschung und akademischen Lehre. Es ist eines von 16 Instituten der Fakultät für Elektro und Informationstechnik. In drei Forschungsgruppen aufgeteilt beschäftigt sich das IRS mit der Modellierung, Identifikation und Regelung komplexer dynamischer Systeme. Die Gruppe der Kooperativen Systeme hat zum Ziel durch die Entwicklung intelligenter Automationsalgorithmen eine optimale Kooperation zwischen Mensch und Maschine zu schaffen, in der die Stärken beider Partner kombiniert werden. Die Anwendungsschwerpunkte liegen im Bereich hochentwickelter Fahrerassistenzsysteme, der Pflegerobotik sowie der extraterrestrischen Exploration. Mit innovativen Verfahren zur Regelung von Energienetzen und zur Zustandsschätzung von Batteriesystemen leistet die Gruppe der Alternativen Energiesysteme einen Beitrag zur Energiewende. Die in der Gruppe der Systeme mit Garantien entwickelten Methoden berücksichtigen systematisch auftretende Unsicherheiten in technischen Systemen und bilden somit die Basis für sichere hochautomatisierte Systeme. Dabei steht die Trajektorienplanung und –folgeregelung mobiler Roboterplattformen und allradgelenkter Fahrzeuge als Anwendungskontext im Fokus.

Das Lehrportfolio des IRS zeichnet sich durch eine Mischung theoretischer Grundlagenveranstaltungen und innovativer Laborpraktika aus, um eine unmittelbare Anwendung und Reflexion theoretischer Methoden in der Praxis zu ermöglichen. Vorlesungen zur Optimierung dynamischer Systeme oder zu grundlegenden Regelungsverfahren des Frequenz- und Zeitbereichs lassen sich als Beispiele der ersten Kategorie nennen. Auf der anderen Seite lösen Studierendenteams in den angebotenen Praktika selbstständig eine anspruchsvolle regelungstechnische Entwicklungsaufgabe oder bauen ihr eigenes Start-up basierend auf neuartigen Produktideen mit kooperierenden Drohnen auf.

Empfohlene Produkte

Die kompakten Vero-Kameras gibt es als 2.2 MP und 1.3 MP Variante. Dank Vario-Objektiv und Sensor im 2:1 Format (Vero 2.2), lassen sich diese Kameras sehr vielseitig einsetzen und jederzeit flexibel an verschiedene Aufnahmevolumen/Räume anpassen. Einzigartig ist auch das Preis-Leistungs-Verhältnis der Vero-Serie.

Vicon SDK wurde zum Datenfluss von Nexus, Blade, Shogun und Tracker zu Drittanwendungen und Plug-ins erstellt. Diese Zusatzsoftware ist eine flexible und einfache Lösung um Vicon Daten in Python, C, C++, ... in Echtzeit zu erfassen.

Vicon Tracker ist mit dem Hauptziel entwickelt worden, so schnell wie möglich rigide Objekte zu tracken und deren Positionen und Ausrichtungen an andere Software weiterzuleiten. Deswegen ist die Latenzzeit sehr kurz – bis zu 2.5 ms. Tracker überzeugt auch mit ihrem Algorithmus, der ein Object sogar nur mit einer Kamera weiter tracken kann, was das Trackingvolumen für einen bestimmten Kamera-Aufbau maximiert.

Student Innovation Lab

Im Rahmen der Lehrveranstaltung „Student Innovation Lab“ durchlaufen Studierendenteams den kompletten Prozess eines Start-ups von der Ideenfindung über die Implementierung eines Prototyps bis hin zum Pitch vor potentiellen Investoren. Als Ausgangspunkt für die innovativen Produktideen werden drei Innovationslabore bereitgestellt, welche die Technologiebaukästen für die Studierenden darstellen. Ein Vicon-Motion-Capturing-System ist Teil des vom IRS betreuten Automation Innovation Lab. Acht Vicon-Vero-Kameras in Verbindung mit Vicon Tracker dienen dabei zum Tracking der eigens entwickelten Quadrokopter. Damit wird eine präzise Bestimmung der Positions- und Orientierungsinformationen für die Flugregelung ermöglicht, womit auch hochdynamische Manöver geflogen werden können. Je nach Anwendung können durch die Verwendung des Vicon-Systems auch weitere Objekte getrackt werden um beispielsweise Greifapplikationen oder Ausweichmanöver für die Quadrokopterplattform zu realisieren.

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