Service-Robotik
Service-Robotik umfasst autonome oder teilautonome Systeme, die Menschen bei einfachen bis komplexen Dienstleistungen und Aufgaben unterstützen. Das Spektrum reicht von kleineren Serviceaufgaben über Transport und Intralogistik bis hin zu Inspektion, Überwachung und Assistenz in anspruchsvollen Umgebungen.
Je autonomer diese Systeme agieren und je enger sie mit Menschen und dynamischen Umgebungen interagieren, desto höher sind die Anforderungen an sichere Systemarchitekturen, robuste Wahrnehmungs- und Entscheidungsfunktionen sowie an die Bewertung ihres Verhaltens im realen Einsatz.
Wir entwickeln autonome und teilautonome Robotersysteme und begleiten deren sicheren Einsatz – von Systemkonzept, Risikoanalyse und prototypischer Umsetzung über Simulation, Verifikation und Validierung bis zur Bewertung und kontinuierlichen Sicherheitsbetrachtung im Betrieb.
Typische Fragestellungen
- Wie lässt sich ein autonomes Robotersystem für einen konkreten Anwendungsfall konzipieren und technisch umsetzen?
- Welche Gefährdungen und Risiken entstehen durch das System, seine Einsatzumgebung und die Interaktion mit Menschen?
- Wie kann ein Robotersystem auch in dynamischen und nur teilweise bekannten Umgebungen sicher handeln?
- Wie können KI-basierte Wahrnehmungs-, Planungs- und Entscheidungsfunktionen systematisch entwickelt und validiert werden?
- Wie lässt sich nachweisen, dass das System auch bei Fehlern, Unsicherheiten und unerwarteten Situationen sicher reagiert?
- Wie kann der reale Einsatz eines Roboters hinsichtlich Sicherheit und Systemverhalten bewertet und begleitet werden?
Unsere Kompetenzen
Für Service-Robotik verbinden wir Systementwicklung und Safety Engineering mit virtueller und physischer Absicherung – von der ersten Systemidee über die technische Umsetzung bis zum sicheren Betrieb autonomer Funktionen.
- Systemkonzept, Architektur & Implementierung
Wir entwickeln System- und Softwarearchitekturen für autonome Robotersysteme und setzen Funktionen prototypisch auf realen und virtuellen Plattformen um. - Risikoanalyse & Safety Engineering
Wir identifizieren Gefährdungen und bewerten Risiken, die sich aus dem System, seiner Einsatzumgebung und der Interaktion mit Menschen ergeben. Daraus leiten wir Sicherheitsanforderungen und geeignete technische und organisatorische Massnahmen ab. - Verifikation & Validierung
Wir entwickeln geeignete V&V-Strategien und prüfen Robotikfunktionen auf unterschiedlichen Ebenen – von einzelnen Komponenten und Softwarefunktionen bis zum Gesamtsystem im realen Einsatz. - Szenarien & Simulation
Wir modellieren Einsatzumgebungen und sicherheitskritische Situationen und nutzen Simulationen für reproduzierbare Tests, virtuelle Absicherung sowie die Erzeugung von Trainings- und Testdaten. - Safe AI & vertrauenswürdige Autonomie
Wir entwickeln und untersuchen KI-basierte Wahrnehmungs-, Planungs- und Entscheidungsfunktionen hinsichtlich Robustheit, Nachvollziehbarkeit und sicherem Verhalten. - Safety-in-Operation
Wir bewerten und begleiten autonome Systeme im realen Einsatz und untersuchen, wie Betriebs-, Diagnose- und Ereignisdaten für Monitoring und kontinuierliche Sicherheitsbewertung genutzt werden können.
Ausgewählte Projekte
Unsere Kompetenzen setzen wir gemeinsam mit Industrie- und Forschungspartnern in konkreten Anwendungen um. Eine Auswahl von Projekten aus Strassenverkehr, Schienenverkehr, Seilbahnen sowie Werks- und Intralogistik:
- SALVE – Safe and Automated Logistics Vehicles for all-weather hilly outdoor Environments
Entwicklung sicherer autonomer Logistikfahrzeuge für unebene Aussengelände und anspruchsvolle Witterungsbedingungen wie Regen, Schnee, Nebel und Blendung.
Anwendungsbereiche: Automatisierte Mobilität, Service-Robotik
Kompetenzen: Systemkonzept, Architektur & Implementierung, Verifikation & Validierung, Safe AI & vertrauenswürdige Autonomie
- Mitentwicklung eines Sicherheitssystems für Drohnen
Entwicklung des UAS-Sicherheitssystems HORUS inklusive Systemarchitektur, Sicherheitskonzept und sicherheitsgerichteter Softwarearchitektur.
Anwendungsbereiche: Service-Robotik
Kompetenzen: Systemkonzept, Architektur & Implementierung, Risikoanalyse & Safety Engineering, Verifikation & Validierung
- Mitentwicklung einer sicheren Hard- und Softwareplattform für Drohnen
Entwicklung und sicherheitstechnische Auslegung einer Hard- und Softwareplattform für UAS unter Berücksichtigung regulatorischer und betrieblicher Risiken.
Anwendungsbereiche: Service-Robotik
Kompetenzen: Systemkonzept, Architektur & Implementierung, Risikoanalyse & Safety Engineering
- Innovative and Challenging Verification Environments for AI-enabled Autonomous Systems
Entwicklung adaptiver und herausfordernder Testumgebungen mit Artificial Life, LLMs und Diffusionsmodellen zur Absicherung autonomer KI-Systeme.
Anwendungsbereiche: Automatisierte Mobilität, Service-Robotik
Kompetenzen: Verifikation & Validierung, Szenarien & Simulation, Safe AI & vertrauenswürdige Autonomie
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