Hochschule Karlsruhe Hochschule Karlsruhe - University of Applied Sciences
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Institute of Materials and Processes

Profil

Wer sind wir?

Das Institute of Materials and Processes (IMP) ist Ihr Ansprechpartner für einen ganzheitlichen Blick auf Produktion und Werkstoffwissenschaft. Wir wollen Zusammenhänge über alle Skalen hinweg verstehen und gezielt optimieren – von der Automatisierungstechnik über neuartige Produktionsverfahren bis hinunter zur Verformung von Werkstoffen auf der Ebene der Mikromechanik.

Dabei verbinden wir Experiment, Simulation und datengetriebene Methoden wie künstliche Intelligenz. Ein besonderes Alleinstellungsmerkmal ist unsere Materialprüftechnik, die eine detaillierte Analyse von Werkstoffen und Prozessergebnissen erlaubt.

Ihre Fragestellung passt in keines unserer Themen? Sprechen Sie uns trotzdem an – wir prüfen gern, ob und wie wir Sie unterstützen können.

Kontakt

Institutssprecher
Prof. Dr.-Ing. Martin Kipfmüller
Tel.: +49 721 925-1905
martin.kipfmuellerspam prevention@h-ka.de

Stellv. Institutssprecherin
Prof. PD Dr.-Ing. Katrin Schulz
Tel.: +49 721 925-1856
katrin.schulzspam prevention@h-ka.de

Was bieten wir?

Wir verbinden Forschung mit Anwendung – für Unternehmen genauso wie für Studierende.

Unsere Forschungsbereiche

Mikroskopaufnahme kugelförmiger Werkstoffpartikel

Materialwissenschaften und Werkstofftechnik

Werkstoffe verstehen, simulieren und gezielt verbessern – von der Mikrostruktur bis zum Bauteil.

Prof. PD Dr.-Ing. Katrin Schulz
Prof. Dr.-Ing. Uwe Wasmuth

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Hand berührt eine im 3D-Druck gefertigte Roboterhand

Robotik und Produktionstechnologien

Robotik, Automatisierung und Fertigungsverfahren – vom einzelnen Prozess bis zur intelligenten Produktion.

Prof. Dr.-Ing. Martin Kipfmüller
Prof. Dr.-Ing. habil. Catherina Burghart
Prof. Dr.-Ing. Jan Kotschenreuther

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Was suchen wir?

  • Innovative Fragestellungen aus Unternehmen. Treten Sie mit uns in Kontakt – über unser Anfrageformular.
  • Engagierte Studierende und Mitarbeitende, die Spaß an innovativen Themen haben und die Forschung voranbringen wollen. Aktuelle Angebote finden Sie unter Studentische Forschung.

IROS 2025: Gemeinsames Paper mit dem Institut für Robotik und intelligente Produktionssysteme in Hangzhou, China

IROS 2025 - Yongzhou Zhang präsentierte das Paper „QBIT: Quality-Aware Cloud-Based Benchmarking for Robotic Insertion Tasks“. Die Arbeit behandelt ein Benchmarking-Framework für roboterbasierte Fügevorgänge, das neben der Erfolgsrate auch Qualitätsmetriken wie Krafteintrag, Kraftverlauf und Ausführungszeit bewertet. Um realitätsnahe Ergebnisse zu erzielen, nutzt QBIT parametrisierte Simulationen, Mesh Dekomposition, ROS2-Containerisierung und eine skalierbare Kubernetes-Intrastruktur.

IRAS auf der IROS 2025 in Hangzhou, China
— Präsentation des Papers „QBIT: Quality-Aware Cloud-Based Benchmarking for Robotic Insertion Tasks“

Auf der diesjährigen IROS 2025 (IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems) in Hangzhou, China präsentierte unser Doktorand Yongzhou Zhang gemeinsam mit Constantin Schempp vom Institut für Robotik und intelligente Produktionssysteme (IRP)  das gemeinsame Paper
„QBIT: Quality-Aware Cloud-Based Benchmarking for Robotic Insertion Tasks“.

Das Paper adressiert eine zentrale Fragestellung der angewandten Robotik: Wie lassen sich robotische Manipulations- und Einführaufgaben (insertion tasks) nicht nur hinsichtlich ihres Erfolgs, sondern auch hinsichtlich der Ausführungsqualität bewerten? QBIT erweitert klassische Benchmarks, die zumeist nur die Erfolgsrate betrachten, um weiterführende Qualitätsmetriken wie Präzision, Stabilität und Ausführungs-Effizienz.

Technisch basiert QBIT auf einem modulierbaren, cloudbasierten Prüfaufbau, der folgende Elemente kombiniert:

  • parametrisierte Simulationen zur Erzeugung realistischer Testfälle,
  • Mesh-Dekomposition zur detaillierten Modellierung von Greif- und Einsatzgeometrien,
  • ROS2-Containerisierung für reproduzierbare, modulare Komponenten,
  • sowie eine skalierbare Kubernetes-Infrastruktur für verteiltes und automatisierbares Benchmarking.

Durch diesen integrierten Ansatz lassen sich wiederholbare, realitätsnahe und vergleichbare Testszenarien erzeugen, sowohl für Forschungszwecke als auch zur Bewertung industrieller Lösungen. Die Cloud-Architektur ermöglicht zudem die einfache Reproduzierbarkeit und Skalierung der Experimente.

Wir gratulieren Yongzhou Zhang und Constantin Schempp zur erfolgreichen Präsentation. 

Paper: https://arxiv.org/abs/2503.07479

Imagevideo IMP - unser Portfolio

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Postanschrift
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Moltkestr. 30
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