Prof. Dr.-Ing. Timo Hufnagel

Prof. Dr.-Ing. Timo Hufnagel

 Modellbildung und Simulation                                                                                                                                         Robotik                                                                                                                                                 Parallelkinematische Systeme                                                                                                         Mehrkörpersysteme                                                                                                                                 Mechatronische Systeme
    Telefon: +49 7131 504 363
    Email: timo.hufnagel@hs-heilbronn.de
    Büroadresse: A305 Campus Sontheim
    Postadresse: Max-Planck-Str. 39, 74081 Heilbronn
    Sprechzeiten: Nach Vereinbarung

    Forschungsgebiete:

    Systeme mit Antriebsredundanz

    Modellbasierte Auslegung mechatronischer Systeme

    Software in the loop (SIL)

    Hardware in the loop (HIL)



    Entwicklung eines neuartigen Verfahrens zur automatisierten Messung, Selektion und Montage von Lithium-Zellen in unterschiedliche Zellhaltersysteme

    Die automatisierte Montage von modernen Lithium-Ionen-Akkus für akkubetriebene Antriebssysteme wird aus ökonomischen Gründen nur bei größeren Stückzahlen realisiert, während kleinere Stückzahlen in Handmontage gefertigt werden. Dabei werden die einzelnen Lithium-Zellen zunächst in einer Sortieranlage vereinzelt und nach der Spannung sortiert. Anschließend werden die Lithium-Zellen von Hand in einen Zellhalter aus Kunststoff bestückt. Dieser Prozessschritt ist sehr aufwändig und erfordert viel Konzentration.

    Das Ziel des öffentlich geförderten Projektes mit der Fa. Ansmann ist die Realisierung einer flexiblen Roboterzelle, die die monotonen Prozessschritte durch einen kollaborierenden Roboter erledigt. Konkret heißt das, eine automatische Bestückung der Lithium-Zellen bei gleichzeitiger Spannungsmessung und möglicher Umorientierung. Für die letzten beiden Prozessschritte wird zudem ein neuartiger mechatronischer Greifer entwickelt, der die notwendigen Funktionen des Zell-Handlings miteinander kombiniert. Der aufwändigste Teil des Projekts ist das Montieren der Lithium Zellen in die Zellhalter. Die wissenschaftliche Challenge dabei ist das so genannte Fit-In-Problem, bei dem die korrekte Montageposition der Lithiumzellen durch den Roboter quasi ertastet wird. Bei der Ansteuerung des kollaborativen Roboters wird auf das so genannte Robot Operating System (ROS), einem modernen und flexiblen Software-Framework, gesetzt.



    Industrieprojekte


    Projekte mit Industriepartnern beschäftigen sich vor allem in den Bereichen:

    Modellbildung und Simulation mechatronischer Systeme

    Software in the loop (SIL)

    Hardware in the loop (HIL)

    Entwicklung von Reglern und Ansteuerungen für mechatronische Systeme

    Aufbau von Roboterzellen und Prüfständen

    Die Projekte werden in Abstimmung zwischen dem Industriepartner und unserem Team an der Hochschule bearbeitet und unterliegen selbstverständlich der Geheimhaltung. 


    Lehrveranstaltungen Bachelor

    Technische Mechanik 1 (MR, 4 SWS)

    Technische Mechanik 2 (MR, 4 SWS)

    Technische Mechanik 3 (MB, 2 SWS)

    Schwingungslehre (MB/MR, 2 SWS)

    Maschinendynamik (MB, 2 SWS)

    Lehrveranstaltungen Master

    Parallelkinematische Systeme (MMR, 4 SWS)

    3D-Druck-Roboter

    Das Projekt untersucht den Einsatz eines seriellen Industrieroboters mit sechs Freiheitsgraden für die additive Fertigung. Das System soll eine verbesserte Skalierbarkeit und die Herstellung komplexer Geometrien ermöglichen. Der Fertigungsprozess wird durch Simulation der Roboterkinematik abgesichert, um beispielsweise Kollisionen und Arbeitsraumverletzungen zu verhindern.


    6 RUS Parallelmanipulator

    Der 6 RUS Roboter wurde im Rahmen studentischer Projekte von mehreren Gruppen bearbeitet. Der Antrieb des Endeffektors erfolgt durch sechs Schrittmotoren. Der Roboter kann neben diversen Demonstrationsprogrammen auch mit einem Controller manuell gesteuert werden.


    Logo des Audits familiengerechte Hochschule. Die HHN ist seit 2005 zertifiziert.
    Logo der weltoffenen Hochschulen gegen Fremdenfeindlichkeit
    Logo der Charta der Vielfalt mit Stempel unterzeichnet
    Logo der Hochschulföderation Süd-West (HfSW)