Onderzoek Jan Steckel

Abstract

Nauwkeurige kalibratie en monitoring van sensorposities zijn cruciaal voor een veilige werking en de gewenste prestaties van autonome voertuigen. Huidige methoden, die handmatige herkalibratie met behulp van kunstmatige doelen vereisen, verhogen de kosten en verminderen de beschikbaarheid van voertuigen. Hoewel er geavanceerde oplossingen bestaan, moeten deze specifiek voor elke toepassing opnieuw worden ontworpen, wat complex wiskundig werk vereist. ASORE biedt een geautomatiseerde aanpak die gebruikers bevrijdt van de noodzaak om wiskundige details van kalibratie te beheren. Het genereert verwachte sensorwaarnemingen op basis van een beschrijving van een hoogstaand gebruiksscenario en koppelt deze aan geschikte algoritmen voor sensorverwerking en kalibratie, beschikbaar in de ASORE-toolbox. Sjabloonmodellen voor voertuigen, sensoren en herkenningspunten vereenvoudigen het samenstellen van gebruiksscenario's. ASORE wordt geleverd als een gebruiksvriendelijke softwaretoolbox met een GUI, inclusief documentatie en tutorials om de geautomatiseerde sensorcalibratie te stroomlijnen. Deze oplossing verlaagt de ontwikkelings- en onderhoudskosten, verhoogt de automatisering en biedt meer flexibiliteit voor diverse toepassingen, wat bedrijven ten goede komt door de robuustheid van sensoren in autonome voertuigen te verbeteren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Huebel Nico

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

SITANAV richt zich op het verhogen van de betrouwbaarheid en robuustheid van autonome voertuigen (AV) die in logistieke, industriële en landbouwfaciliteiten opereren, door zich te richten op de volgende problemen die door bedrijven in het consortium naar voren zijn gebracht: 1) de beperkte flexibiliteit van AV's in complexe omgevingen, 2) de hoge kosten wanneer voor lokalisatie extra infrastructuur nodig is, 3) de hoge kosten voor implementatie en herconfiguratie van de lay-out, en 4) de hoge geheugenvoetafdruk van discrete metrische kaarten die toepassingen in grote omgevingen belemmert. Het belangrijkste idee van SITANAV om deze problemen op te lossen is het vergroten van het situationeel bewustzijn in de navigatie- en kaartcapaciteiten van autonome voertuigen. Dit zal AV's hogere niveaus van zelfaanpassing geven op basis van de huidige situatie door verklaarbare besluitvorming via semantische kaarten en semantische redeneringen. Er zijn drie belangrijke technologische barrières die SITANAV moet overwinnen: 1) gebrek aan modellen om situaties te beschrijven, 2) gebrek aan mogelijkheden om te redeneren over objecten en kaarten, en 3) gebrek aan situationeel bewustzijn in de besluitvorming van AV's voor navigatie. De aanpak om deze barrières weg te nemen is een raamwerk dat een metrisch-semantische kaart combineert met situatiemodellen, die een set relaties beschrijven die de bewegings- en waarnemingsmogelijkheden van een AV verbinden met een bepaalde situatie. Als de AV bijvoorbeeld de juiste informatie kan vinden om de huidige situatie af te leiden uit de waargenomen omgeving, kan hij zijn waarnemings- en besturingsgedrag selecteren en configureren (situatiebewuste besluitvorming) om de gewenste robuustheid en prestaties voor de betreffende toepassing te bereiken (bv. de situatie van een gedeeltelijk geblokkeerde route detecteren en overschakelen op navigatie in een beperkte ruimte). De voorgestelde methode zal bestaande grafiekgebaseerde modellen en hulpmiddelen uitbreiden met nieuwe functies, redeneer- en vraagbeantwoordingsmechanismen om de mogelijkheden van AV's voor situatiebeoordeling geleidelijk te vergroten. De verbeteringen zullen in kleinschalige iteraties worden doorgevoerd, volgens een continue integratieaanpak. Dit zal worden bereikt door twee lopende demo's (binnen en buiten) met toenemende complexiteit gedurende het project. De SITANAV-modellen en -software zijn ontworpen met het oog op toekomstige compatibiliteit, omdat we nu al veel toekomstige uitbreidingen kunnen voorzien, zoals nieuwe soorten semantische kenmerken, geheugen- en leercapaciteiten en de integratie van taakplanning.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Daems Walter
• Co-promotor: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Autonome mobiele systemen kunnen om vele redenen falen, maar één daarvan is wanneer de ruwheid van de de omgeving toeneemt. Het is moeilijk voor OEM's, integrators, leveranciers van sensoren en hardwarecomponenten om een robuust autonoom mobiel systeem te ontwerpen op basis van traditionele testmethoden. Vooral waarnemingssystemen worden op de proef gesteld in realistische en relevante zware omstandigheden (bijv. regen, mist, direct zonlicht). Op dit moment wordt het testen van waarnemingssystemen gedaan door te wachten tot deze omstandigheden zich in het echt voordoen - wat gemakkelijk weken wachten kan kosten. Wanneer er een update wordt uitgevoerd op de hardware van het waarnemingssysteem (er wordt bijvoorbeeld een coating op de lens aangebracht) is precies dezelfde test nodig om een verbetering te verifiëren. In het echte leven kan deze harde omstandigheid echter niet worden gereproduceerd. Er is dus behoefte aan een modulaire, gevalideerde testfaciliteit om herhaalbare en gecontroleerde barre omstandigheden mogelijk te maken. CAVE_INFRA wil een vaste perceptietestfaciliteit ontwikkelen die regen, sneeuw, mist, verlichting, stof en puin kan controleren en meten, inclusief een digitale tweeling en een real-life validatie. We willen de volgende diensten leveren: i) Prestatie-evaluatie van detectieapparatuur (inclusief coatings/reinigingssystemen) en software onder zware omstandigheden, inclusief benchmarking ter ondersteuning van sensorselectie ii) Afleiding van model en/of sensormodel voor barre omstandigheden iii) Trainen of valideren van AI-modellen voor object-/mensdetectie en posebepaling iv) Degradatietests in barre omstandigheden v) Testgegevens en scenario's genereren die kunnen worden gebruikt voor het aansturen van eigen onderzoek, maar ook voor certificeringsdoeleinden en discussies met certificeringsinstanties zoals TuV. Om de zware omstandigheden in realistische scenario's te produceren, zijn er verschillende actuatiesystemen voorzien om respectievelijk het geteste waarnemingssysteem, de te detecteren doelobjecten en sommige van de gegenereerde omstandigheden zoals diverse van de gegenereerde omstandigheden, zoals diverse verlichtingssystemen om dynamisch contrast te creëren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Daems Walter
• Co-promotor: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project onderzochten we gedurende de eerste fase (IOF-POC ABN HaFrees Haalbaarheid) of het mogelijk was een handsfree kit te ontwikkelen voor de fiets. De voornaamste doelen hierbij waren gebruiksgemak en gesprekswaliteit bij een snelheid van meer dan 10 tot 15 km/h. We brachten hierbij de markt in kaart, waaruit duidelijk werd dat de eerste focus moet liggen op de functionele gebruiker (d.w.z. de professional die zijn werkgerelateerd pendelen per fiets wil gebruiken om ook te kunnen bellen met collega9s, klanten, enz.). De eerste testen toonden aan dat een significante onderdrukking van de windruis mogelijk is m.b.v. meerdere technieken (selectie van goede microfoons, de keuze van een optimale opstelling van elke individuele microfoon gecombineerd in een optimale configuratie, gepaste afscherming i.c.m. de juiste signaalverwerkingsalgoritmes). De technieken apart leveren op zich staand onvoldoende verbetering op, maar de delta is voldoende opdat de combinatie moet toelaten een kwalitatief gesprek te voeren tegen 25km/h. In deze tweede fase van het project, willen we een minium viable product (MVP) prototype ontwikkelen, dat moet toelaten (1) het product op zijn belangrijkste kwaliteiten te karakteriseren (2) het product te benchmarken tegen de concurrerende producten, (3) testen met het oog op gebruikersfeedback op te zetten en (4) de verdere richting van de valorisatie uit te tekenen. Een essentiële horde daarbij is de intellectuele bescherming van de technologie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Daems Walter
• Co-promotor: Laurijssen Dennis
• Co-promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Verlinden Jouke Casper

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De huidige aanpak om de kwaliteit van wegen te monitoren is gebaseerd op handmatige inspecties en is arbeidsintensief en relatief duur. Hybrid AI for Predictive Road Maintenance (HAIRoad) wil gebruik maken van (hybride) AI de conditie van het wegennet in kaart brengen en aanbevelingen doen voor wegonderhoud. Een efficiënte en robuuste datapijplijn zal worden ontwikkeld met behulp van MLOps tools, die het mogelijk maken om gemakkelijk te schakelen tussen de ontwikkeling van modellen en de implementatie/productie ervan. Drie demonstratoren zullen de haalbaarheid van de aanpak illustreren: één met de Haven van Antwerpen Bruges en twee op gemeentelijk niveau. De demonstratoren zullen toelaten om zowel de meer technische aspecten als het marktpotentieel te valideren. HAIRoad zal verschillende innovaties opleveren zoals geautomatiseerde detectie van de conditiestaat van een weg, nieuwe indicatoren voor wegbeheer, sensorfusie door informatie van meerdere sensoren te combineren, en de toepassing van hybrid-AI waarbij we fysieke modellen van wegdegradatie zullen opnemen in data-driven machine learning modellen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Mercelis Siegfried
• Co-promotor: Anwar Ali
• Co-promotor: Daems Walter
• Co-promotor: Hasheminejad Navid
• Co-promotor: Hernando David
• Co-promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Vanlanduit Steve
• Co-promotor: Vuye Cedric

Onderzoeksgroep(en)

• Internet Data Lab (IDLab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Natuurlijke objecten (groenten, fruit, voedsel, enz.) zijn alomtegenwoordig in verschillende industriële toepassingen: sorteren van voedsel, sproeien van groenten, precisie en geautomatiseerde landbouw, enz. Het automatiseren van deze toepassingen om om te gaan met grote variabiliteit van natuurlijke objecten (objectdetectie, -herkenning, schatting van de positie, etc.) vereist innovatieve technologieën die mogelijk worden gemaakt door kunstmatige intelligentie (AI) die het vermogen heeft om te generaliseren naar variabiliteit. Het trainen van deze AI-modellen vereist echter duizenden afbeeldingen/video's met gedetailleerde annotaties van verschillende objecten. Volgens de huidige stand van de techniek heeft men >10k afbeeldingen nodig om een AI-model met een nauwkeurigheid van >90% te (her)trainen, terwijl er gemiddeld één minuut nodig is om één 'echte' afbeelding te annoteren. Hoe meer variabiliteit men wil dekken, hoe meer trainingsbeelden er nodig zijn. Deze bevindingen geven duidelijk aan dat er, om AI-modellen te kunnen inzetten in industriële toepassingen, een grote behoefte is aan innovatieve technieken om de last van gegevensannotaties weg te nemen2. Deze technieken moeten ook gemakkelijk bruikbaar zijn voor eindgebruikers om te voorkomen dat er veel handmatig werk moet worden verricht om de voorgestelde methodologie aan nieuwe toepassingen aan te passen. NORM.AI bouwt voort op de succesvolle resultaten van PILS SBO3,4, waar renderingtechnieken werden toegepast op industriële producten met CAD (Computer Aided Design) informatie, om AI (synthetische) trainingsgegevens te verkrijgen uit bijgewerkte CAD met radiantiemodellen. Terwijl CAD het genereren van synthetische gegevens in PILS SBO vergemakkelijkt door een referentiemodel te bieden waarmee de rendering kan worden gestart, is het doel van het NORM.AI-project om dit onderzoek uit te breiden naar natuurlijke objecten waarvoor geen CAD beschikbaar is. Daarom maakt het definiëren van een referentiemodel om te beginnen met renderen deel uit van het onderzoek in het project. Het creëren van variaties van het referentiemodel die rekening houden met zowel ruimtelijke als tijdsveranderingen van de natuurlijke objecten en de natuurlijke scènes, evenals het vinden van een 'sweet spot' tussen augmentatietechnieken voor echte gegevens en technieken voor het genereren van synthetische gegevens, vormen een andere onderzoeksuitdaging in het project. Dit onderzoek zal het mogelijk maken om economische scenario's voor het genereren van trainingsgegevens te identificeren, rekening houdend met hun effect op de nauwkeurigheid en robuustheid van het AI-model. Het project richt zich op drie onderzoekstoepassingen: 1- Voedselsorteringstoepassingen, waarbij 2D-beelden worden gebruikt om fruit en groenten te detecteren en sorteren wanneer ze bijvoorbeeld op een transportband worden aangevoerd. 2- Gewasbewakingstoepassingen, waarbij beelden van 2D-camera's, bijvoorbeeld geïnstalleerd in een oogstmachine, worden gebruikt om rijen wijnstokken, gewasverdeling, enz. te detecteren. 3- Onkruidbewakingstoepassingen, waarbij 2D-beelden een sproeisysteem leiden om plaatselijk zeer nauwkeurig onkruid te besproeien.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Daems Walter
• Co-promotor: Huebel Nico

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het hoofddoel van INNO2MARE is het versterken van de capaciteit voor uitmuntendheid van West-Sloveense en Adriatisch-Kroatische innovatie-ecosystemen door middel van een reeks gezamenlijk ontworpen en geïmplementeerde acties die de digitale en groene transities van de maritieme en verbonden industrieën zullen ondersteunen. Gebaseerd op het diepgaand in kaart brengen van de ecosystemen en een analyse van de behoeften en lacunes, zal het consortium een R&I-strategie voor de lange termijn formuleren, in lijn met regionale, nationale en EU-strategieën, als een visionair kader, en een gezamenlijk actie- en investeringsplan, met concrete stappen voor het opbouwen van gecoördineerde, veerkrachtige, aantrekkelijke en duurzame maritieme innovatie-ecosystemen. Om de gezamenlijke strategie te ondersteunen en een model te bieden voor de toekomstige gezamenlijke O&I van de actoren van de ecosystemen, zal het project drie O&I-proefprojecten implementeren die een aantal van de belangrijkste uitdagingen aanpakken die verband houden met maritiem onderwijs en training, beveiliging en veiligheid in het maritiem verkeer. zoals energieconversie en de efficiëntie van managementsystemen. Deze pilots zullen de basis vormen voor verdere ontwikkeling, opschaling en vertaling van de gegenereerde onderzoeksresultaten naar innovatieve zakelijke kansen door de gecoördineerde mobilisatie van publieke en private financiering. Het consortium zal ook innovatieve programma's implementeren die de betrokkenheid van burgers bij de innovatieprocessen, kennisoverdracht voor wederzijds leren, ondernemerschap en slimme vaardighedentraining en het aantrekken van de beste talenten zullen ondersteunen, waarbij meer dan 1.000 deelnemers vanuit de Quadruple Helix betrokken zullen zijn. In alle projectactiviteiten zullen de twee ecosystemen sterk profiteren van het delen van best practices van het Vlaamse ecosysteem, één van de meest ontwikkelde maritieme innovatie-ecosystemen ter wereld. Het project zal bijdragen aan het verkleinen van de innovatiekloof in Europa door de innovatieactoren binnen en tussen de ecosystemen systematisch met elkaar te verbinden en synergieën te creëren in de planning en uitvoering van O&I-investeringen, waardoor een echte innovatiecultuur ontstaat.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Mercelis Siegfried
• Co-promotor: Anwar Ali
• Co-promotor: Daems Walter
• Co-promotor: Demeyer Serge
• Co-promotor: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Internet Data Lab (IDLab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In huidige IoT platformen worden complexe beslissingen op basis van sensor informatie genomen in gecentraliseerde datacenters. Elke sensor stuurt zijn informatie door naar een datacenter waarna een beslissing genomen wordt die doorgestuurd wordt naar actuatoren. Voor bepaalde applicaties kan die communicatie vertraging voor problemen zorgen. Om dit te voorkomen dienen beslissing dichter bij de edge genomen te worden. Dit is waar het onderzoek naar resource en context bewuste AI om gaat. Hier willen we slimme systemen op de edge bouwen die dynamisch aan passen aan andere omgevingen en resource beperkingen. Dit project zal zich focussen op het comprimeren van neurale netwerken. In dit werk willen we de huidige state-of-art uitbreiden door een kennis gebaseerde pruning methode toe te passen. Dit betekent we dat we de locatie van specifiek taak gerelateerde concepten bepalen, en deze gebruiken om het comprimeren te begeleiden. Op deze manier kunnen we de netwerken aanpassen voor omgevingsveranderingen en hardware beperkingen. Voor bepaalde taken zal het nuttig zijn om van bepaalde outputs de accuraatheid te doen afnemen. Dit met het oog op minder gebruik van hardware middelen. Een voorbeeld hiervan is dat we de detectie van bepaalde verkeersborden op autosnelwegen kunnen verminderen. We kunnen het netwerk comprimeren door de relevante kennis van die type verkeersborden te verwijderen. Dit werk focust op deze kennis, die gecodeerd is doorheen het netwerk, selectief te verwijderen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Hellinckx Peter
• Promotor: Mercelis Siegfried
• Co-promotor: Steckel Jan
• Mandaathouder: Balemans Dieter

Onderzoeksgroep(en)

• Modelling for Sustainability (M4S)
• Internet Data Lab (IDLab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Autonome systemen hebben de afgelopen jaren veel aandacht gekregen van de academische wereld en de industrie. De vele toepassingen in industriële domeinen gaande van productie, mijnbouw en bewaking, maken de studie naar autonome systemen interessant met veel valorisatiepotentieel. De kosten van deze autonome systemen zijn momenteel extreem hoog omdat dure computingplatformen en sensorsuites worden gebruikt voor het noodzakelijke niveau van veiligheid en autonomie te bereiken. Met behulp van de metingen van verschillende sensoren wordt een omgevingsrepresentatie gecreëerd om navigatiebeslissingen te nemen. Hoewel de representatie de complexiteit bepaalt van het gedrag dat kan worden bereikt, is het detail dat in deze representatie wordt opgeslagen afhankelijk van de beschikbare resources en sensorgegevens. Het doel van dit project is om een autonome agent in staat te stellen de optimale heterogene set sensoren te selecteren om een representatie te creëren van de juiste complexiteit voor de huidige situatie. Resource awareness speelt een belangrijke rol in ons onderzoek om de computationele belasting van autonome voertuigen te verminderen, wat betekent dat er minder dure computerplatforms kunnen worden gebruikt. Bovendien zal een grotere betrouwbaarheid en nauwkeurigheid in perceptie de autonomie van deze systemen sterk verbeteren. Goedkopere autonome systemen die efficiënt zijn in het gebruik van resources zal het gebruik van autonome systemen doen stijgen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Mercelis Siegfried
• Promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Hellinckx Peter
• Co-promotor: Steckel Jan
• Mandaathouder: Balemans Niels

Onderzoeksgroep(en)

• Internet Data Lab (IDLab)
• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

PIONEERS brengt vier havens samen met verschillende kenmerken, maar gedeelde toewijding aan het behalen van de doelstellingen van de Green Deal en de socio-economische doelstellingen van Blue Growth, met als doel het aanpakken van de uitdaging voor Europese havens om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen en tegelijkertijd concurrerend te blijven. Om deze ambities te verwezenlijken, zullen de havens van Antwerpen, Barcelona, Venlo en Constanta groene haveninnovatiedemonstraties implementeren over vier belangrijke pijlers: schone energieproductie en -levering, duurzaam havenontwerp, modal shift en optimalisatie van stromen, en digitale transformatie. Acties omvatten: het opwekken van hernieuwbare energie en de inzet van elektrische, waterstof- en methanolvoertuigen; het retrofit van gebouwen en verwarmingsnetwerken voor energie-efficiëntie en de implementatie van circulaire economiebenaderingen in infrastructuurwerken; samen met de implementatie van digitale platforms (met behulp van AI- en 5G-technologieën) om de modal shift van passagiers en vracht te bevorderen, ervoor te zorgen dat voertuig-, vaartuig- en containerbewegingen en toewijzingen worden geoptimaliseerd, en het automatiseren van voertuigen te vergemakkelijken. Deze demonstraties vormen geïntegreerde pakketten die aansluiten bij andere gerelateerde activiteiten van de havens en hun aangrenzende stadsgemeenschappen. Door een Open Innovatie Netwerk te vormen voor uitwisseling, zullen de havens, technologie- en ondersteunende partners vooruitgaan door projectfasen van innovatiedemonstratie, opschaling en co-overdraagbaarheid. Rigoureuze innovatie- en overdrachtsprocessen zullen technologie-evaluatie en businesscase-ontwikkeling voor exploitatie aanpakken, evenals het creëren van institutionele, regelgevende en financiële kaders voor groene havens om van technische innovatiepilots naar grootschalige oplossingen te floreren. Deze processen zullen informatie verschaffen en parallel worden uitgevoerd met de ontwikkeling en verfijning van masterplannen, waarbij een Masterplan en routekaart voor energietransitie bij de PIONEERS-havens worden geboden, en een handleiding om groene havenplanning en implementatie te begeleiden voor verschillende typen havens in heel Europa.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In huidige state-of-practice IoT platformen worden complexe beslissingen op basis van sensor informatie genomen in gecentraliseerde data centers. Elke sensor stuurt zijn informatie door naar een data center waarna een beslissing genomen wordt die doorgestuurd word naar actuatoren. Voor bepaalde applicaties kan de vertraging die door deze communicatie geïntroduceerd wordt voor problemen zorgen. In real time applicaties is het cruciaal dat een beslissing onmiddellijk genomen wordt. Om dit mogelijk te maken dienen beslissing dichter bij de edge of zelfs op de sensoren zelf genomen te worden. Dit is waar het onderzoek naar resource en context bewuste AI om gaat. Hier willen we slimme systemen op de edge bouwen die dynamisch herconfigureren om zich aan te passen aan andere omgevingen en resource beperkingen. Dit project zal zich focussen op het comprimeren van AI modellen, specifiek neurale netwerken. In dit werk willen we de huidige state-of-art uitbreiden door een kennis gebaseerde pruning methode toe te passen. Met kennis gebaseerd bedoelen we dat neurale netwerken geoptimaliseerd zullen worden aan een bepaalde context door de niet nuttige kennis uit het netwerk te verwijderen. Een voorbeeld hiervan is een autosnelweg waar de accuraatheid van voetgangers lager zal mogen zijn. Waardoor we het netwerk kunnen comprimeren door de relevante kennis over voetgangers te verwijderen. Dit werk focust zich er dus op deze kennis, die gecodeerd is doorheen het netwerk, selectief te verwijderen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Hellinckx Peter
• Co-promotor: Mercelis Siegfried
• Co-promotor: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Internet Data Lab (IDLab)
• Modelling for Sustainability (M4S)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De vierde industriële revolutie (Industrie 4.0 zoals het vaak wordt genoemd) wordt aangedreven door extreme digitalisatie, mogelijk gemaakt door een enorme rekenkracht, gestuurd door slimme machines en draadloze netwerken. In de laatste zes jaar heeft Nexor — een multidisciplinair samenwerkingsverband tussen vier Antwerpse onderzoekslaboratoria — daar een solide portfolio opgebouwd. Momenteel versterken we het consortium om ons toe te laten door te groeien tot een gevestigde waarde in het Europese landschap. Het voorliggende projectvoorstel beschrijft onze plannen voor 2021 - 2026, met de expliciete bedoeling om industriële partners in staat te stellen hun Industrie 4.0 uitdagingen aan te pakken. We volgen daarbij een vraaggedreven aanpak, om toekomstige partners te overtuigen onze innovatieve ideeën op te pikken. We mikken daarbij onder andere op gezamenlijke onderzoeksprojecten (TRL5—7) en licentieovereenkomsten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Demeyer Serge
• Co-promotor: Challenger Moharram
• Co-promotor: Chevalier Amélie
• Co-promotor: Daems Walter
• Co-promotor: De Meulenaere Paul
• Co-promotor: Denil Joachim
• Co-promotor: Derammelaere Stijn
• Co-promotor: Minnaert Ben
• Co-promotor: Peremans Herbert
• Co-promotor: Perez Guillermo Alberto
• Co-promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Vangheluwe Hans
• Co-promotor: Vanlanduit Steve
• Co-promotor: Verlinden Jouke Casper
• Mandaathouder: Bozyigit Fatma
• Mandaathouder: De Mey Fons

Onderzoeksgroep(en)

• Antwerpen Systemen en software Modellering (AnSyMo)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Flanders Make heeft als missie het versterken van de internationale competitiviteit van de Vlaamse maakindustrie op lange termijn door industriegedreven, precompetitief, uitmuntend onderzoek uit te voeren op het gebied van mechatronica, productontwikkelingsmethodes en geavanceerde productietechnologieën en door valorisatie in deze domeinen te maximaliseren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Challenger Moharram
• Co-promotor: Daems Walter
• Co-promotor: De Meulenaere Paul
• Co-promotor: Demeyer Serge
• Co-promotor: Denil Joachim
• Co-promotor: Derammelaere Stijn
• Co-promotor: Perez Guillermo Alberto
• Co-promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Vangheluwe Hans

Onderzoeksgroep(en)

• Antwerpen Systemen en software Modellering (AnSyMo)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Gedristribueerde ingebedde systemen spelen een grote rol in het dagelijkse leven. Deze systemen hebben zo goed als altijd een of meerdere sensoren die bepaalde fysische grootheden uit de omgeving opmeten. Dit kan gaan van de temperatuur van de omgeving tot de positie van verschillende personen in een gebouw. Door de steeds toenemende complexiteit van deze systemen wordt het moeilijk deze systemen handmatig te gaan optimaliseren, en is een (partiële) automatische optimalisatie van het systeem gewenst. Model-gebaseerde ontwerpmethodes laten toe deze optimalisatie uit te voeren door gebruik te maken van simulatiemodellen van de hardware, de software en de omgeving waarin het systeem moet opereren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan
• Mandaathouder: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het Vlaams AI-onderzoeksprogramma concentreert zich op generieke AI-methodologieën die algemeen inzetbaar zijn voor talloze toepassingen in de gezondheidszorg, de industrie en door de overheid. De noden zijn aangegeven door gebruikers uit deze toepassingsdomeinen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Mannens Erik
• Co-promotor: Calders Toon
• Co-promotor: Daelemans Walter
• Co-promotor: Goethals Bart
• Co-promotor: Latré Steven
• Co-promotor: Laukens Kris
• Co-promotor: Martens David
• Co-promotor: Sijbers Jan
• Co-promotor: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Internet Data Lab (IDLab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In de wapenwedloop tussen prooien en roofdieren zijn diverse verdedigingsmechanismen tegen roofdieren geëvolueerd. Om predatie te vermijden ontwikkelden veel insecten camouflage (crypsis) of chemicaliën die hen onsmakelijk of giftig maken. Om te waarschuwen voor hun onsmakelijkheid ontwikkelden veel insecten opvallende waarschuwingskleuren of -patronen (aposematisme). Insecten vormen het grootste deel van het dieet van vleermuizen. Sommige van deze nachtelijke roofdieren halen rustende, stille, bewegingsloze daginsecten uit de vegetatie. In plaats van zicht te gebruiken tijdens het foerageren, produceren ze ultrasone oproepen en detecteren ze hun prooi via echolocatie. Hier wil ik onderzoeken of visueel cryptische of aposematische insecten ook cryptische of aposematische akoestische reflectie-eigenschappen hebben, om zich te verbergen voor of hun onsmakelijkheid te signaleren aan echolocerende vleermuizen. Ik zal bio-geïnspireerde sensorsystemen gebruiken om echo-akoestische sonaropnames te maken van geselecteerde insectensoorten en gedragsexperimenten uitvoeren met levende vleermuizen om de heersende akoestische predator-prooi interacties te onderzoeken. Op basis van deze experimenten zal ik neurale netwerkalgoritmen toepassen om de onderscheidende kenmerken in verschillende insectenecho's te classificeren en te analyseren. Deze aanpak zal een diepgaand onderzoek mogelijk maken naar de onderliggende akoestische mechanismen van de interactie tussen prooi en roofdier en zal informatie en inspiratie opleveren voor biomimetische toepassingen voor het detecteren en identificeren van objecten met behulp van sonar. Verder zal het project leiden tot synergie tussen de onderzoeksgebieden biologie en techniek bij de studie van dierinteracties en bio-geïnspireerde robotica.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Peremans Herbert
• Mandaathouder: Geipel Inga

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Met dit project zetten we de eerste stappen naar een nieuwe handsfree communicatieset voor op de fiets. De belangrijkste voordelen van onze oplossing ten opzichte van de huidige oplossingen zijn gesprekskwaliteit en gebruiksgemak. Gesprekskwaliteit is ons belangrijkste verkoopargument: windruis, verkeerslawaai en contactgeluid belemmeren comfortabel bellen bij snelheden van meer dan 10 tot 15 km/u met de huidige oplossingen; we willen deze tekortkomingen aanpakken met behulp van technologische bouwstenen die binnen Cosys-lab in andere toepassingsdomeinen al enkele ontwikkelingsstappen hebben kunnen doorlopen. We hebben een drievoudig doel: a) de haalbaarheid van de technologie aantonen, b) beginnen met een marktstudie en c) de eerste activiteiten uitvoeren om een intensieve gebruikerinteractie in latere projecten mogelijk te maken. Ook gaan we aan de slag met de voorbereiding van het ontwerp van een minimum viable product (MVP) prototype. Deze activiteiten zijn een essentiële eerste stap om te bepalen of het de moeite waard is om de valorisatie van deze oplossing in een spin-off na te streven. Als blijkt dat de technologie werkt en het valorisatiepotentieel aan onze verwachtingen voldoet, zullen we in latere projecten verdere stappen ondernemen om een diep marktinzicht, een overtuigend MVP-prototype en een solide waardeketen te ontwikkelen. Deze elementen zijn nodig om ons einddoel te bereiken: het starten van een spin-off, louter met met fondsen verzameld in een crowdfundingcampagne.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Daems Walter
• Co-promotor: Laurijssen Dennis
• Co-promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Verlinden Jouke Casper

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het Vlaams AI-onderzoeksprogramma heeft als doel om het strategisch basis onderzoek omtrent AI aan de Vlaamse universiteiten en kenniscentrums te stimuleren. Dit onderzoek moet toepasbaar en relevant zijn voor de Vlaamse industrie. Concreet werden er 4 grote uitdagingen, met toenemende complexiteit, gedefinieerd: 1. Het ondersteunen van complexe beslissingen: focus op het nemen van complexe beslissingen door AI-systemen gebaseerd op datasets die mogelijks onvolledige of foutieve informatie kunnen bevatten. 2. Het verzamelen en verwerken van informatie in de edge: focus op het gebruik van AI-systemen in de egde i.p.v. de cloud door de integratie van software en hardware en de ontwikkeling van algoritmen die minder energie en andere hulpbronnen nodig hebben. 3. De autonome interactie met andere beslissingsentiteiten: focus op samenwerking tussen verschillende AI-systemen die onafhankelijk van elkaar opereren. 4. Het naadloos communiceren en samenwerken met mensen: focus op de natuurlijke interactie tussen mensen en AI-systemen en de ontwikkeling van AI-systemen die complexe omgevingen kunnen begrijpen en menselijke redeneringen kunnen toepassen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Hellinckx Peter
• Promotor: Latré Steven
• Co-promotor: Calders Toon
• Co-promotor: Daelemans Walter
• Co-promotor: Goethals Bart
• Co-promotor: Laukens Kris
• Co-promotor: Martens David
• Co-promotor: Sijbers Jan
• Co-promotor: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Internet Data Lab (IDLab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project onderzoeken we hoe absolute en relatieve localizatietechnieken kunnen worden ingezet om een robust en accuraat localisatiesysteem te bouwen in industriële omgevingen. Naast experimentele algoritmes zullen simulatiemodellen gebruikt worden om performantie-predicitie te implementeren op basis van deep-learning modellen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Daems Walter

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In ziekenhuizen met een aanzienlijke werklast kan het uitvoeren van auscultaties (het beluisteren van longgeluiden) een tijdrovend proces zijn, dat het medisch personeel ook blootstelt aan mogelijk besmettelijke ziekten. De huidige systemen die auscultaties op afstand mogelijk maken, zijn vaak niet geschikt voor gebruik bij grote hoeveelheden patiënten, langdurig gebruik of zijn beperkt in functionaliteit. Het grote nadeel van de huidige systemen voor auscultatie op afstand is de relatief grote akoestische koppelaar die deel uitmaakt van de stethoscoop. De akoestische koppelaar zorgt ervoor dat de stethoscoop enkele cm dik is, waardoor de toepasbaarheid voor langdurige monitoring vermindert, vanwege het ongemak voor de patiënt en het inherente risico op doorligwonden. In dit project zullen we onderzoeken of dunnere stethoscopen kunnen worden ontwikkeld.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Daems Walter
• Co-promotor: Jorens Philippe
• Co-promotor: Verhulst Stijn

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Long auscultatie, het luisteren naar ademgeluiden, is één van de meest gebruikte onderzoeken om de gezondheid van longen te evalueren. Er bestaan verschillende computergestuurde methoden om longgeluiden te analyseren. 'Computer Aided Lung Sound Analysis' (CALSA) voorkomt limitaties geassocieerd met klassieke long auscultatie, doordat de metingen objectief verlopen en het mogelijk is de karakteristieken van het geluid te berekenen. Op dit moment is er nog geen gouden standaard voor het verzamelen en verwerken van de data en is er nog geen methode toepasbaar in de klinische praktijk. Tijdens dit project ontwikkelen we een een eenvoudig te interpreteren en solide visuele representatie voor CALSA. Dit project beschrijft verschillende klinische studies om de analyse te valideren en om na te gaan of deze geschikt is om de ernst van een RSV-bronchiolitis in te schatten en het effect te meten van respiratoire kinesitherapie. Digitale auscultatie heeft het potentieel om een sensitieve, objectieve en niet-invasieve methode te zijn, door het verschaffen van regionale informatie geassocieerd met veranderingen in de luchtwegen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Verhulst Stijn
• Co-promotor: Delputte Peter
• Co-promotor: Steckel Jan
• Mandaathouder: Stas Toon

Onderzoeksgroep(en)

• Laboratorium Experimentele geneeskunde en Pediatrie (LEMP).

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project onderzoeken we akoestische aposematische signalen in insecten. Hiervoor combineren we akoestische metingen met een computationeel model van jachtgedrag in vleermuizen. Daarmee trachten we inzichten te verkrijgen van het effect van de aposematische signalering op het perceptiesysteem van de vleermuizen

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan
• Mandaathouder: Geipel Inga

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project onderzoeken we navigatie en sensing strategieën voor AGVs die zowel binnen als buiten moeten navigeren. We onderzoeken welke sensor subsystemen de nodige informatie over de omgeving kunnen opleveren, en hoe deze sensorinformatie kan worden geïntegreerd in een totaalsysteem.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project ontwikkelen we samen met onze industriële partner, IPEE nv, een slimme spoeloplossing voor urinoirs. We gebruiken geavanceerde technieken om de sensordata efficient te verwerken. Deze wordt ook omgezet in een praktische toepassing

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Daems Walter

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project onderzoeken we de toepasbaarheid van de eRTIS 3D sonar sensor in de autonome binnenvaart. We evalueren, samen met een aanbieder van autonome binnenvaart oplossing in de haven van Antwerpen de toepasbaarheid en meet-capaciteit van onze sensor setup. Daarnaast zal de waterdichtheid van de sensor onde de loep genomen worden, aangezien dit een belangrijke functionele meerwaarde van onze technologie omvat.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Jansen Wouter
• Co-promotor: Kerstens Robin
• Co-promotor: Laurijssen Dennis
• Co-promotor: Verellen Thomas

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project ontwikkelen we een ensonificatie opstelling met 32 microfoons en een high-speed video camera. De echos van vliegende insecten kunnen spatiaal worden gelokaliseerd en samen met de high-speed video worden weergegeven.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In deze leerstoel zal worden onderzocht wat de inzetbaarheid is van microfoonarrays in industrieële toestandsbewaking van machines. Door de combinatie van slimme ingebedde systemen met geavanceerde signaalverwerkingsprincipes creëren we een experimentele setup waarmee geavanceerde conditiemonitoringapplicaties kunnen worden uitgetest.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In HySLAM zullen we semantische informatie toevoegen aan het SLAM probleem. Door gebruik te maken van semantiek kan de object-dynamica, en het effect daarvan op de perceptuele scene worden gekwanitficeerd. Dit zal resulteren in een meer robuust SLAM algorithme. We demonstreren deze effecten op een 2D en 3D test-case

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Daems Walter

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het Vlaams AI-onderzoeksprogramma heeft als doel om het strategisch basis onderzoek omtrent AI aan de Vlaamse universiteiten en kenniscentrums te stimuleren. Dit onderzoek moet toepasbaar en relevant zijn voor de Vlaamse industrie. Concreet werden er 4 grote uitdagingen, met toenemende complexiteit, gedefinieerd: 1. Het ondersteunen van complexe beslissingen: focus op het nemen van complexe beslissingen door AI-systemen gebaseerd op datasets die mogelijks onvolledige of foutieve informatie kunnen bevatten. 2. Het verzamelen en verwerken van informatie in de edge: focus op het gebruik van AI-systemen in de egde i.p.v. de cloud door de integratie van software en hardware en de ontwikkeling van algoritmen die minder energie en andere hulpbronnen nodig hebben. 3. De autonome interactie met andere beslissingsentiteiten: focus op samenwerking tussen verschillende AI-systemen die onafhankelijk van elkaar opereren. 4. Het naadloos communiceren en samenwerken met mensen: focus op de natuurlijke interactie tussen mensen en AI-systemen en de ontwikkeling van AI-systemen die complexe omgevingen kunnen begrijpen en menselijke redeneringen kunnen toepassen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Latré Steven
• Co-promotor: Calders Toon
• Co-promotor: Daelemans Walter
• Co-promotor: Goethals Bart
• Co-promotor: Hellinckx Peter
• Co-promotor: Laukens Kris
• Co-promotor: Martens David
• Co-promotor: Sijbers Jan
• Co-promotor: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Internet Data Lab (IDLab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Voor autonome voertuigen zijn sonar sensoren een valide alternatief aan optische meettechnieken zoal laser scanners en 3D camera's in omgevingen waar deze optische meettechnieken falen. Dit falen kan veroorzaakt worden door vervuilingen van het meet-medium door bijvoorbeeld stof of mist, of vervuiling van de sensor door modderspatten. Binnen de CoSys onderzoeksgroep worden geavanceerde 3D sonar sensoren voor industriële toepassingen ontwikkeld, welke momenteel in diverse toepassingsgebieden worden gevalideerd. Binnen dit STIMPRO project willen we de het dynamisch bereik van de sterkte van de echo's geproduceerd in realistische omgevingen in kaart brengen, samen met hun spatiale distributie. Hiervoor stellen we voor om een hoge-resolutie sonar sensor te ontwikkelen met een uitgebreide microfoonarray, welke zal toelaten om hoge-resolutie 3D beelden van de omgeving te maken met een groot dynamisch bereik. Deze sensor zal inzichten in de echo-eigenschappen van de omgeving kunnen geven, en toelaten om betere low-cost sensoren te ontwikkelen in de toekomt, gebruik makend van de onderliggende signaalmodellen opgesteld met deze hoge-resolutie sensor.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In ons vorig onderzoek ontwikkelden we een goedkope en gebruiksvriendelijke Do-It-Yourself methode die een gebruiker toelaat zijn/haar Head Related Transfer Function (HRTF) op te meten in de thuisomgeving. Hoewel erkend wordt dat gepersonaliseerde 3D audio een belangrijke meerwaarde kan hebben voor virtual reality (VR)-toepassingen in een Business-to-Business-context, bvb. bij VRveiligheidstrainingen, blijken er naast een effectieve manier om de 3D audio te personaliseren, i.e. het opmeten van een HRTF, nog twee elementen te ontbreken om deze meetmethode te commercialiseren. Enerzijds wordt de vereiste dat de gebruiker zelf het meetsysteem moet opbouwen uit een aantal afzonderlijk verkrijgbare componenten als een te grote hindernis gezien. Anderzijds remt ook het ontbreken van standaardsoftware die toelaat effectief gebruik te maken van gepersonaliseerde 3D audio het exploiteren ervan in applicaties sterk af. In dit project willen we deze hindernissen voor het gebruik van gepersonaliseerde 3D audio voor dergelijke Business-to-Business-toepassingen wegwerken. De eerste hindernis zullen we wegnemen door een hardware-module te ontwikkelen die simultaan hoofdbewegingenen binaurale microfoonsignalen opneemt en doorstuurt naar een smartphone/laptop. Daarnaast zullen we het in de game en VR wereld veel gebruikte ontwikkelplatform Unity uitbreiden met een 3D audio module. Deze software-module laat applicatie-ontwikkelaars toe op gestandaardiseerde wijze gepersonaliseerde 3D audio te includeren in hun producten. Gebruikers van deze producten kunnen dan hun opgemeten HRTF opladen en aldus de voordelen van gepersonaliseerde 3D audio ervaren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peremans Herbert
• Co-promotor: Partoens Bart
• Co-promotor: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit Hercules-voorstel omvat de installatie van zeefdrukfaciliteiten. Zeefdrukfaciliteiten stellen UAntwerpen in staat om te pionierswerk uit te voeren in het gebied van elektronica, sensoren en fotokatalyse door (1) ontwikkeling van unieke (foto) sensoren / detectoren (bijv. elektrochemische sensoren, fotovoltaïsche cellen, fotokatalyse) door printen van (half) geleidende materialen op substraten, (2) onderdelen van modules Internet of Things te ontwerpen met meer flexibiliteit. Dit laat toe om tegelijkertijd een uniek valorisatiepotentieel en IP-positie te creëren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Wael Karolien
• Co-promotor: Caen Joost
• Co-promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: Janssens Koen
• Co-promotor: Meysman Filip
• Co-promotor: Samson Roeland
• Co-promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Verbruggen Sammy
• Co-promotor: Weyn Maarten

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Jaarlijks gaat een enorme hoeveelheid energie verloren ten gevolge van lekken in persluchtsystemen. De combinatie van SLAM en 3D-ultrasone meettechnieken laat toe de lekmetingen en de registratie ervan te automatiseren zodat deze zonder personele inzet continu (on line) kunnen gebeuren i.p.v. sporadisch. Het doel van het project is de kracht en de opportuniteiten van het systeem te demonstreren voor de gebruiker van het persluchtsysteem en de valorisatiepotentieel verder te kwantificeren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Daems Walter

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project onderzoeken we het probleem van obstakelvermijding in smalle gangen. We ontwikkelen een set van sensoren die de benodigde informatie uit de omgeving kunnen extraheren, waarna state-of-the-art pad-plannings algoritmen een robot aansturen. De technologie wordt uitgetest in relevante industriële omgevingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit project het ontwikkelen van een kleine en lichte radar sensor die toelaat om een UAV autonoom doorheen een complexe 3D omgeving te manoevreren, zoals een bos of een ingestort gebouw. De sensor is geïnspireerd op het echolocatiesysteem van vleermuizen, welke een ultrasone zender en twee ultrasone ontvangers (oren) gebruiken. De radar sensor zal worden uitgerust met zend- en ontvangstantennes die gelijkaardige signaalkarakteristieken zoals de oren van vleermuizen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan
• Mandaathouder: Schouten Girmi

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel tijdens dit strategisch basis onderzoeksproject is het verfijnen van onze kennis over in-air sonar met als doel het oplossen van moeilijke industriële meetproblemen waar traditionele meettechnieken (optisch, radar, …) moeilijk in te zetten zijn door fysische beperkingen. Deze beperkingen situeren zich in de omgeving (stoffig, mistig) of in de beperkte reflectiviteit van de objecten (RF/radar). De te nemen kennissprongen tijdens dit project werden geïdentificeerd gedurende voorgaande industriële samenwerkingen rond het valoriseren van sonar technologie. De kennissprongen zullen worden genomen door de combinatie van algebraïsche analyse, numerieke simulaties en experimenteel prototype engineering. Het resultaat van dit project is een versterkte basiskennis over in-air sonar en bijkomende achtergrond-IP voor toekomstige industriële samenwerking.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Abstract: In order to choose the right combination and placement of sensors to perform sensor-fusion based indoor localization in industrial environments, a framework for designing systems for global and relative localization can facilitate the development. To quantify the performance of various sensors in this operational context, models of these sensors need to be developed. These models will be probabilistic in nature in order to be used with the aforementioned sensor fusion techniques and to calculate confidence intervals where safety is an issue. The sensor models will be parametrized and will be able to incorporate in-situ experimental measurements to make the simulations more accurate.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Daems Walter

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project ontwikkelen we een framework voor passieve lokalisatie van akoestische bronnen gebruik makend van een gesynchroniseerd draadloos sensor netwerk. De synchronisatie van de draadloze microfoon array zal gedecentraliseerd gebeuren waarbij er geen gebruik gemaakt wordt van een centrale "master" tijd. Het framework zal de automatische kalibratie van de microfoon array toelaten met minimale menselijke input. De positie schatting van de akoestische bronnen zal via een probabilistisch schattingsalgoritme gebeuren waarbij a-priori informatie over het gedrag van de bron zal worden gecombineerd met sensordata. Het framework is vrij van schaal en is robuust ontworpen, waardoor het resulterende sensornetwerk gebruikt kan worden voor het lokaliseren van een brede waaier van bronnen in diverse toepassingsgebieden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Daems Walter
• Mandaathouder: Verreycken Erik

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Gedristribueerde ingebedde systemen spelen een grote rol in het dagelijkse leven. Deze systemen hebben zo goed als altijd een of meerdere sensoren die bepaalde fysische grootheden uit de omgeving opmeten. Dit kan gaan van de temperatuur van de omgeving tot de positie van verschillende personen in een gebouw. Door de steeds toenemende complexiteit van deze systemen wordt het moeilijk deze systemen handmatig te gaan optimaliseren, en is een (partiële) automatische optimalisatie van het systeem gewenst. Model-gebaseerde ontwerpmethodes laten toe deze optimalisatie uit te voeren door gebruik te maken van simulatiemodellen van de hardware, de software en de omgeving waarin het systeem moet opereren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan
• Mandaathouder: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het Kosteneffectieve vibroakoestische bewaking project zal de technische en economische haalbaarheid van kosteneffectieve vibroakoestische monitoringsystemen proberen te bewijzen voor continue online conditie en procesbewaking van roterende machine-elementen in quasi stationaire omstandigheden. In dit project wordt gebruik gemaakt van de nieuwe mogelijkheden die geboden worden door de opkomst van kosteneffectieve sensorelementen, zoals MEMS accelerometers, microfoons en microfoon arrays, en kosteneffectieve ingebedde platformen die gecombineerd een efficiënte oplossing bieden voor continue monitoring. Het generieke deel van het project zal de technische beperkingen van kosteneffectieve sensoren in vergelijking met high-end sensoren beoordelen en zal nieuwe signaalverwerking algoritmen ontwikkelen voor de: • Automatische pre-processing en data reiniging van de ruwe data (eliminatie van bepaalde niet-fysieke eigenschappen); • Kenmerkextractie voor foutdetectie en identificatie die betrouwbare diagnostische informatie kan verschaffen en kan omgaan met de technische beperkingen van kosteneffectieve sensoren; • Online schatting van de rotatiesnelheid zonder een toerenteller; • Het verminderen van de hoeveelheid gegenereerde gegevens en het maximaliseren van de hoeveelheid informatie; In het project zal een technologievalidatieplatform voor een kosteneffectieve vibroakoestische monitoring systeem, inclusief sensoren, acquisitie hardware, ingebedde verwerkingseenheid en lokale digitale signaalverwerking software ontwikkeld worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Meulenaere Paul
• Co-promotor: Daems Walter
• Co-promotor: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project is gericht op de implementatie van een mobiel robotisch platform ter ondersteuning van ons onderzoek rond intelligente sensoren voor toepassingen binnen de zorgsector. Het robotisch platform zal het onderzoek ondersteunen door het collecteren van grote hoeveelheden sensordata. Deze data zal gebruikt worden voor de validatie van sensormodellen, kalibratie-algoritmes en de ontwikkeling van sensoren voor autonome robotische systemen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Co-Design of Cyber-Physical Systems (Cosys-Lab)
• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht toegekend door de Universiteit Antwerpen. De promotor levert de Universiteit Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd door de universiteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Demeyer Serge
• Co-promotor: Blondia Chris
• Co-promotor: De Meulenaere Paul
• Co-promotor: Hellinckx Peter
• Co-promotor: Latré Steven
• Co-promotor: Peremans Herbert
• Co-promotor: Steckel Jan
• Co-promotor: Steenackers Gunther
• Co-promotor: Vangheluwe Hans
• Co-promotor: Vanlanduit Steve
• Co-promotor: Weyn Maarten
• Mandaathouder: De Mey Fons
• Mandaathouder: Hristoskova Anna

Onderzoeksgroep(en)

• Antwerpen Systemen en software Modellering (AnSyMo)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit project is het geven van meer zelfstandigheid aan gebruikers van elektrische rolstoelen met zwaar beperkende pathologieën. Dit wil men bereiken door middel van een 3D omgevingssensor gebaseerd op sonar, welke de intentie van de gebruiker combineert met informatie over de omgeving om zo een vlottere verplaatsing van de gebruiker toe te laten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Peremans Herbert
• Co-promotor: Daems Walter
• Mandaathouder: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van het E'CHO project is het evalueren van een door aan de UA ontwikkeld en gepatendeerd sonar systeem in industriële omstandigheden. Specifiek zal worden onderzocht in welke mate het sonar systeem bruikbaar is in twee specifieke toepassingen op Automatisch Geleide Voertuigen (AGV's) die Egemin Automation Handling ontwikkelt.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Tijdens het Project gesteund door de Zweedse Promobilia Foundation zal de toepasbaarheid van sonar sensoren, ontwikkeld door de UA, op elektrische rolstoelen worden onderzocht. Tijdens dit project worden algoritmes ontwikkeld die de gebruiker van de rolstoel ondersteunen met omgevingsinformatie afkomstig van het sonar systeem. Hiermee kan bijvoorbeeld obstakelvermijdingsgedrag worden geïmplementeerd

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steckel Jan

Onderzoeksgroep(en)

• Engineering Management

Project type(s)

• Onderzoeksproject