T287-2024 - Wiss. Mitarbeiter:in (w/m/d) Modulare Roboter mit Energie- und Kraftbewußtsein

Über die TU Darmstadt

Die TU Darmstadt steht für exzellente und relevante Wissenschaft. Die tiefgreifenden globalen Veränderungsprozesse – von Energiewende bis zu Künstlicher Intelligenz – gestalten wir durch herausragende Erkenntnisse und zukunftsweisende Studienangebote entscheidend mit. Unsere Spitzenforschung bündeln wir in drei Feldern: Energy and Environment, Information and Intelligence, Matter and Materials. Als eine in der Metropolregion Frankfurt-Rhein-Main verankerte und sehr stark international geprägte Universität sehen wir uns den europäischen Werten und der europäischen Integration verpflichtet.

Über unseren Bereich

Resilient Cyber-Physical Systems (RCPS) ist eine neue Forschungsgruppe, die von Prof. Roderich Gross am Fachbereich für Informatik gegründet wurde. Sie betreibt Grundlagenforschung zur Informationsverarbeitung verteilter Robotersysteme. Die Komponenten dieser Systeme können lose gekoppelt sein, wie in Roboterschwärmen. Sie können aber auch eng gekoppelt sein, wie bei formveränderlichen modularen Robotern. Wir wollen neue Konzepte und Methoden für die Entwicklung, den Einsatz und die Analyse von skalierbaren Robotersystemen entwickeln und untersuchen, wie sie den Menschen am besten unterstützen können. Natürliche Systeme (z. B. Kolonien sozialer Insekten und Gruppen von Säugetieren) können als Vorbild dienen, da sie ein hohes Maß an Autonomie, Anpassungsfähigkeit und Resilienz bieten. Durch die Übertragung dieser Eigenschaften auf Robotersysteme erwarten wir, ihre Akzeptanz und Nützlichkeit zu erhöhen und zu verantwortungsvollen Innovationen beizutragen, die helfen, gesellschaftliche Bedürfnisse zu erfüllen. Durch die Erprobung neuer Theorien wollen wir auch das Verständnis für natürliche Systeme vertiefen.

Auf Sie wartet ein hervorragendes Forschungsumfeld. Der Fachbereich Informatik der TU Darmstadt gehört regelmäßig zu den Spitzenreitern unter den deutschen Hochschulen. Das Fachgebiet RCPS ist an die Verbundprojekte Robotics Institute Germany und emergenCITY: Emergency Responsive Digital Cities angeschlossen, und arbeitet im engen Austausch mit dem Natural Robotics Lab der University of Sheffield, sowie anderen internationalen Forschungsgruppen.

Ihre Aufgaben

Sie werden modulare Roboter untersuchen, die ihre Form selbständig anpassen können (siehe https://link.springer.com/article/10.1007/s43154-023-00106-y). Die Roboter sollten lernen, Formen zu bevorzugen, die den physischen Anforderungen ihrer Aufgaben entsprechen. Auch der Energieverbrauch der Roboter sollte berücksichtigt werden. Als Teil eines Teams, das für das Robotics Institute Germany (2024 - 2028) arbeitet, werden Sie auch neuartige Labor- und Feldumgebungen erforschen, um verteilte Roboterplattformen (einschließlich modularer Roboter) in Innen- und Außenszenarien zu bewerten.

Zu Ihren Aufgaben gehören:

• Durchführung von Forschungsarbeiten zur energie- und kraftbewussten modularen Robotik. Dies könnte sowohl theoretische Arbeiten wie die Entwicklung und Analyse von Algorithmen für die Modulkoordination als auch praktische Arbeiten wie den Bau physischer Prototypen modularer Roboter umfassen (mit Unterstützung von technischem Personal innerhalb unserer Gruppe)

• Mitarbeit in einem Team, um eine Forschungsinfrastruktur für innovative Experimente in der modularen und verteilten Robotik aufzubauen (z. B. modulare Plattformen, die in Gewässern schwimmen; eine Flotte von 100 Rovern in einem Stadtpark), die eine Vielzahl von Nutzergruppen unterstützt

• Validierung Ihres Ansatzes in simulierten und realen Experimenten

• Analyse Ihrer Ergebnisse sowie Veröffentlichungen und Präsentationen auf führenden internationalen Konferenzen wie Robotics: Science and Systems (RSS), International Conference on Robotics and Automation (ICRA), International Conference on Autonomous Agents and Multi-Agent Systems(AAMAS), und Conference on Neural Information Processing Systems (NeurIPS)

• Der Beitrag zu einem kreativen und integrativen Arbeitsumfeld

• Die Beteiligung an Lehrtätigkeiten, z. B. Unterstützung von Tutorien und praktischen Übungen in verteilter Robotik, sowie Betreuung von BSc/MSc-Projekten zu Ihrem Thema