Masterarbeit — „Echtzeit-3D-Straßenprofilierung: Entwicklung eines KI-basierten Bildverarbeitungssystems auf NVIDIA Jetson für adaptive Fahrwerksanpassung und autonomes Fahren“
Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften, Systems Engineering · 05/2025 – 12/2025
Kontext
Masterarbeit bei der IAV GmbH.
Aufgabe
Ein System, das ohne LiDAR aus dem Videostream einer monokularen Kamera ein 3D-Profil der Straße berechnet — das könnte die Datengrundlage für adaptive Fahrwerksanpassung und autonomes Fahren sein.
Vorgehen
Der Algorithmus kombiniert die Encoder-Decoder-Architektur von RT-Monodepth mit der Vogelperspektiven-Transformation von RoadBEV und läuft auf einem NVIDIA Jetson.
Lösung
Das KI-basierte Bildverarbeitungssystem läuft in Echtzeit auf dem NVIDIA Jetson Xavier NX.
Ergebnis
Das Ergebnis auf der Embedded-Hardware: 1,19 cm absoluter Fehler. Damit ist er 36 % genauer als der Referenzalgorithmus und 2,6-mal schneller. Note: 1,3.
1,19 cmabsoluter Fehler
36 %genauer als der Referenzalgorithmus
2,6-malschneller
1,3Note Masterarbeit
PyTorch
Python
NVIDIA Jetson Xavier NX
Schlagloch mit zugehöriger Tiefenschätzung.
Bachelorarbeit — „Entwicklung einer digitalen Regelung zur Parallelführung eines Frontladermodells“
Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften, Maschinenbau · 11/2022 – 01/2023
Kontext
Bachelorarbeit an der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften.
Aufgabe
Frontlader müssen beim Heben und Senken ihr Werkzeug waagerecht halten. Bisher lösen das mechanische Gestänge oder Zusatzhydraulik.
Vorgehen
Ein STM32-Mikrocontroller liest Winkel- und Drucksensoren über den CAN-Bus, eine PID-Kaskadenregelung steuert daraus die Hydraulikventile. Teach-In-Funktionen ermitteln die Modellparameter selbst.
Lösung
Die digitale Parallelführung am Frontladermodell in Software — mit Fehlererkennung, die Ausfälle an Pumpe, Sensoren oder Ventilen abdeckt und auf dem Touchdisplay anzeigt.
Ergebnis
Note: 1,0. Das Gesamtprojekt trugen drei Bachelorarbeiten, meine war die Regelung.
1,0Note Bachelorarbeit
STM32CubeIDE
Embedded C
CANopen
PID-Regelung
Das Frontladermodell.
FDM-3D-Drucker
Fabmaker GmbH · 09/2021 – 01/2022
Kontext
Die 3D-Drucker der Firma waren zu der Zeit veraltet. Gemeinsam mit einem anderen Praktikanten sollte ich einen neuen Prototypen entwickeln.
Aufgabe
Der Prototyp sollte schnell drucken können, zwei Farben drucken können und ein 300×300-mm-Druckbett haben — mit modernem Interface.
Vorgehen
Konstruktion in SolidWorks mit item-Profilen, Aufbau, Inbetriebnahme mit Klipper-Firmware, Kalibrierung.
Lösung
Eine Neukonstruktion aus 3D-gedruckten Teilen, Off-the-shelf-Parts und item-Profilen nach dem Core-XY-Prinzip.
Ergebnis
Am Ende des Praktikums wurde mir angeboten, die Projektleitung für das neue Produkt des Unternehmens zu übernehmen.
SolidWorks
Klipper
Der fertige 3D-Drucker.
CanSat — Team Starbugs
Schülerteam, Bremen · 2017 – 2018
Kontext
Im Team Starbugs mit fünf Mitschülern aus Bremen.
Aufgabe
Einen CanSat bauen: einen Satelliten im Getränkedosenformat, der mit einer Rakete auf rund 1000 m steigt und am Fallschirm zurücksinkt.
Vorgehen
Ich habe die Struktur verantwortet: Konstruktion des Gehäuses in AutoCAD und den 3D-Druck, für den europäischen Wettbewerb zusätzlich das Bergungssystem mit der Auslegung des Fallschirms auf 9 m/s Sinkgeschwindigkeit.
Lösung
Modularer Aufbau: Das Primärmodul trug Sensoren für Temperatur, Druck, Feuchtigkeit und Lage sowie GPS und Funk. Das austauschbare Sekundärmodul simulierte einen geostationären Relais-Satelliten: Der CanSat empfing Daten einer Bodenstation auf 868 MHz und leitete sie auf 434 MHz an unsere Bodenstation weiter.
