Onderzoek Steve Vanlanduit

Abstract

In het wereldwijde O&O op het gebied van computerondersteunde en autonome navigatie zal het DDSHIP-project een bijdrage leveren door een nieuwe methodologie voor processtromen en een testplatform voor validatie en certificering op te zetten door middel van onderzoek naar: - nauwkeurigere en robuustere waarneming en situational awareness van de waterwereld rond het schip in druk verkeer en barre weersomstandigheden; - de nauwkeurige weergave van het werkelijke gedrag van het schip in complexe waterwegen met lage kielvrijheid en nabijgelegen oevers en infrastructuur; - de veilige en soepele besturing van het schip door modelvoorspellende AI-getrainde controllers die de nodige botsingen vermijden. Aangezien ongevallen op waterwegen voornamelijk te wijten zijn aan menselijk handelen in combinatie met storingen van technische hard- en software of omgevingsomstandigheden, de ondersteuning van kapiteins, loodsen of schippers aan boord van het bemande schip of de operator vanuit een operationeel centrum op afstand van een onbemand schip, moet dit onderzoek de mogelijkheden van bestaande technologieën (camera, sensoren, voorspelling van manoeuvreermodellen, padplanning en besturing) aantonen die leiden tot slimmere - nauwkeurigere en betrouwbaardere - besturing.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vanlanduit Steve
• Co-promotor: Hellinckx Peter

Onderzoeksgroep(en)

• InViLab

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Fouten in radiotherapie kunnen aanzienlijke gevolgen hebben voor patiënten en zorgen opwekken in de publieke opinie vanwege misvattingen over ioniserende straling. Om de veiligheid te verbeteren is de implementatie van in vivo dosimetrie cruciaal. Het VERIFIED-project heeft als doel geïndividualiseerde therapeutische procedures te bevorderen door gebruik te maken van patiënt-specifieke informatie, real-time dosis en deep learning-technieken in adaptieve radiotherapie (ART). Het primaire doel van het project is om dynamische end-to-end methoden te ontwikkelen die echte patiëntbehandelingen nauwgezet simuleren. Ons project omvat verschillende hoofddoelstellingen. Ten eerste omvat het de ontwikkeling en karakterisering van geschikte fantomen met beweegbare en vervormbare inserts, specifiek gericht op long- en hersentumoren voor ART. Daarnaast richten we ons op het onderzoeken van geïndividualiseerde patiënt-specifieke real-time dosimetrie in gevallen van niet-kleincellige longkanker met behulp van Volumetric Modulated Arc Therapy (ART-VMAT). Deze aanpak maakt nauwkeurige en tijdige controle van stralingsdoses mogelijk. ontwikkeling van een real-time dosisvoorspellingsprotocol voor niet-kleincellige long- en blaastumoren ART-VMAT. Dit protocol combineert gegevens verkregen uit de ontwikkelde dynamische fantomen en het patiëntspecifieke real-time dosimetriesysteem. Diep leren algoritmen worden gebruikt om de nauwkeurigheid van de dosisvoorspelling te verbeteren. Verder wordt er een beeldgebaseerd systeem geïmplementeerd om het hoofdoppervlak van de patiënt te monitoren tijdens adaptieve hypofractionele Gamma Knife radiochirurgie (hfGKRS) voor hersentumoren, zodat de behandeling nauwkeurig kan worden toegediend. De voorgestelde protocollen integreren state-of-the-art deep learning-methodes met patiëntspecifieke realtime dosimetrie in ART-VMAT en realtime positiebeeldvorming in hfGKRS, waardoor verschillende onvervulde behoeften in adaptieve radiotherapie effectief worden aangepakt. Deze protocollen omvatten beoordeling van het aanpassingsvermogen, dosimetrische verificatie, validatie van beeldvorming, metriek voor planevaluatie en behandelingsefficiëntie. Door gebruik te maken van de kracht van real-time dosimetrie, beeldvorming en deep learning kan de werkzaamheid van de behandeling worden verbeterd en tegelijkertijd de toxiciteit en door straling veroorzaakte bijwerkingen worden geminimaliseerd, wat uiteindelijk leidt tot betere resultaten voor de patiënt bij radiotherapie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vanlanduit Steve

Onderzoeksgroep(en)

• InViLab

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

3D-printen, en additive manufacturing in het bijzonder, is de afgelopen jaren getransformeerd van een prototyping- naar een volwaardige productietechnologie. De drijvende kracht achter deze transformatie was de behoefte aan op maat gemaakte, lichtgewicht onderdelen en een efficiënter gebruik van grondstoffen om afval te verminderen. De huidige trend gaat in de richting van steeds complexere onderdelen, bestaande uit meerdere materialen om hun fysieke en/of mechanische eigenschappen te verbeteren. De complexiteit van de onderdelen versterkt de nood aan gespecialiseerde inspectie- en kwaliteitscontrolemethoden. In dit project zal de complementariteit tussen verschillende beeldvormingstechnologieën zoals 3D röntgenbeeldvorming, thermische beeldvorming en terahertz beeldvorming worden onderzocht binnen het toepassingsgebied van 3D inspectie en metrologie van 3D geprinte onderdelen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: De Beenhouwer Jan
• Co-promotor: Billen Pieter
• Co-promotor: Sijbers Jan
• Co-promotor: Vanlanduit Steve
• Co-promotor: Van Passel Steven

Onderzoeksgroep(en)

• Visielab

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project stellen wij een radicaal nieuwe plasmagebaseerde methodologie voor die ons zal toelaten om kankerweefsel te karakteriseren en te behandelen (we focussen hierbij op melanomen). We gebruiken hierbij plasma excitatie in combinatie met laser trillingsmetingen om een in-situ karakterisering van de visco-elastische materiaalparameters van biomedisch weefsel te bepalen. Deze parameters laten ons toe om kankerweefsel - tijdens behandeling - te detecteren en op te volgen. Verder ontwikkelen wij een gecontroleerde plasma-kankerbehandeling waarbij we de in-situ materiaalidentificatiemethode integreren in de behandeling, om de therapie beter af te stellen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vanlanduit Steve
• Co-promotor: Bogaerts Annemie
• Co-promotor: Dirckx Joris
• Co-promotor: Smits Evelien

Onderzoeksgroep(en)

• InViLab

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoek naar de visco-elastische eigenschappen van bitumineuze mortels kan leiden tot een beter begrip van het gedrag van asfaltmengsels en daarmee tot het ontwerp en de bouw van kosteneffectieve en duurzame wegconstructies. Hoewel bitumineuze mortel wordt beschouwd als de ontbrekende schakel tussen bindmiddel en asfaltmengsels, toch zijn er nog geen gestandaardiseerde testen om het visco-elastische gedrag te kwantificeren. De state-of-the-art methodes om de eigenschappen van deze materialen te vinden, zijn tijdrovend en maken gebruik van klassieke meetinstrumenten die alleen een globaal beeld geven van het hele monster. In dit onderzoek worden nieuwe versnelde mechanische testprocedures ontwikkeld die gebruik maken van de trillingsrespons van de monsters om de complexe modulus en de vermoeiingseigenschappen van de onderzochte bitumineuze mortels te bepalen. Verschillende optische meettechnieken worden gebruikt en gecombineerd om deze nieuwe methodes te ontwikkelen en te valideren. Deze methoden zullen een grote stap voorwaarts betekenen voor de wegenbouwsector omdat de testtijd wordt teruggebracht van uren/dagen tot enkele minuten. Dit laat toe om onderzoek te doen naar veel meer monsters en om het mengselontwerp te verbeteren. Bovendien kunnen de veldmetingen met de gecombineerde optische meettechnieken licht werpen op enkele sterk onderzochte aspecten van asfaltmengsels, zoals de mengefficiëntie, zelfverhitting tijdens vermoeiingstesten of de locatie van microscheuren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vuye Cedric
• Co-promotor: Vanlanduit Steve
• Mandaathouder: Hasheminejad Navid

Onderzoeksgroep(en)

• Duurzame verhardingen en asfaltonderzoek (SuPAR)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Femtoseconde pulsatie laser microbewerking maakt het mogelijk om verscheidene materialen zoals keramieken (bv. glas), harde metalen (bv. Hastelloy) en polymeren te bewerken met een resolutie tot op microschaal. Dit opent innovatieve en nieuwe onderzoeksmogelijkheden zoals het optimaliseren van de katalytische eigenschappen van oppervlakken, het verbeteren van de stromingsverdeling, warmtetransport en massatransport in chemische reactoren, het verhogen van de detectielimiet van fotoelektrochemische sensoren, het faciliteren van continue stromingschemie, het ontwikkelen van EPR en TEM meetcellen en het machinaal leren voor hybride 3D printen. Momenteel bezit de Universiteit van Antwerpen niet de nodige onderzoeksinfrastructuur om dergelijke materialen en oppervlakken met zulke microschaalprecisie te bewerken. Toegang tot femtoseconde pulsatie laser microbewerking zou dan ook een grote impact hebben op het onderzoek van zowel de dertien betrokken professoren en tien onderzoeksgroepen als de industrie en is essentieel om onderzoek uit te voeren op het hoogste internationaal niveau.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Breugelmans Tom
• Co-promotor: Bogaerts Annemie
• Co-promotor: Cool Pegie
• Co-promotor: De Wael Karolien
• Co-promotor: Maes Bert
• Co-promotor: Meynen Vera
• Co-promotor: Perreault Patrice
• Co-promotor: Van Doorslaer Sabine
• Co-promotor: Vanlanduit Steve
• Co-promotor: Verbeeck Johan
• Co-promotor: Verbruggen Sammy
• Co-promotor: Verwulgen Stijn
• Co-promotor: Watts Regan

Onderzoeksgroep(en)

• Toegepaste Elektrochemie & Katalyse (ELCAT)

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

In dit doctoraatsonderzoek zullen we een niet-destructieve testtechniek ontwikkelen voor de geautomatiseerde en kwantitatieve inspectie van blote en gecoate staalconstructies tijdens fabricage en operatie, met behulp van een hyperspectrale camera. Waar het menselijk oog en kleurencamera's drie kleuren in het zichtbare bereik waarnemen, kan een hyperspectrale camera enkele tientallen tot hondertallen beelden vastleggen over een veel breder golflengtebereik (meestal in het infrarode gebied). Dit vergemakkelijkt de observatie van verschijnselen die niet kunnen worden waargenomen met traditionele camera's. Hoewel hyperspectrale camera's hun verdiensten al hebben bewezen bij de kwaliteitscontrole van voedingsproducten, staat het gebruik ervan voor niet-destructief onderzoek nog in de kinderschoenen. De belangrijkste beperking van hyperspectrale beeldvorming is de beperkte ruimtelijke resolutie. We zullen een beeldverwerkingstechniek ontwikkelen om de ruimtelijke resolutie van hyperspectrale beelden kunstmatig te verhogen. We zullen een techniek inzetten om continu over het oppervlak van de constructie te scannen om inspectietijden te verkorten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vanlanduit Steve

Onderzoeksgroep(en)

• InViLab

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit Service Platform-project is in de eerste plaats om haalbaarheids- en beeldcaptatiediensten aan te bieden aan bedrijven die geïnteresseerd zijn in het gebruik van geavanceerde cameratechnologieën (zoals hogesnelheids-, thermische en hyperspectrale camera's). Onze diensten zullen bedrijven helpen betere, weloverwogen beslissingen te nemen en waardevolle perspectieven bieden aangaande het gebruik en de integratie van deze technologieën in hun oplossingen. Ten tweede zullen wij gebruiksvriendelijke softwaretools aanbieden die nodig zijn om camera's snel en op gestandaardiseerde wijze te integreren. Onze gebruiksvriendelijke generieke camera-acquisitie toolbox voor Python (GenPyCam)zal de inzet van camera's vergemakkelijken (ook op embedded en gevirtualiseerde systemen). Op deze manier zullen beeldverwerkingsbedrijven problemen kunnen oplossen die zij voorheen niet konden oplossen, zullen hun mogelijkheden op het gebied van cameratypes toenemen en wordt hun camerasoftware implementatiekost significant teruggedrongen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vanlanduit Steve
• Co-promotor: Ribbens Bart

Onderzoeksgroep(en)

• InViLab

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De haven van Antwerpen-Brugge is op zoek naar oplossingen voor een nauwkeurige en snelle detectie van olie-incidenten in het havengebied. De haven wordt regelmatig vervuild door olie, wat ernstige gevolgen heeft voor het milieu en de economie. Tot de economische gevolgen behoren de kosten voor het opruimen van de olie, die gerelateerd zijn aan de omvang, het volume, het type product en de locatie. Deze kosten variëren van jaar tot jaar, maar gemiddeld gaat het om een budget van 700.000 tot een miljoen euro per jaar. De haven is op zoek naar oplossingen voor vroegtijdige detectie van de lozingen en voor de follow-up van de lozing tijdens het schoonmaken. Drones worden gezien als het ideale platform en maken deel uit van de toekomstige digitaliseringsstrategie van de haven. Drone-inspecties operationeel maken in 2021 is de prioriteit van het Havenbedrijf Antwerpen-Brugge. Voor dit voorstel heeft de haven twee partners in België aangewezen, VITO en de Universiteit Antwerpen, die over de nodige expertise beschikken om een passende oplossing te ontwikkelen. De doelstellingen van dit project zijn (1) het ontwikkelen van een prototype workflow om olielekkages op te sporen vanuit een drone en (2) het demonstreren van de technologie in de haven van Antwerpen-Brugge. Het Havenbedrijf Antwerpen-Brugge zal in het derde kwartaal van 2021 een aanbesteding uitschrijven om een bedrijf te selecteren dat drone-inspecties in het havengebied zal verzorgen. Geautomatiseerde oliedetectie is een onderdeel van het inspectieprogramma. Daarom is het voor het Havenbedrijf Antwerpen-Brugge erg belangrijk om deze technologie te helpen ontwikkelen en naar een hoger TRL-niveau te brengen. Het Gemeentelijk Havenbedrijf Antwerpen cofinanciert mee door zijn infrastructuur open te stellen, een kunstmatige spill te introduceren en continu feedback te geven over de resultaten. Het resultaat zal een prototype workflow zijn om olievlekken te detecteren uit dronebeelden op TRL 5-6, vergezeld van een protocol voor de camera-instellingen en het vluchtprotocol. De innovatie in dit voorstel houdt verband met de uitdagende toepassing van de technologie in een complexe en ruwe havenomgeving en het gecombineerde gebruik van SWIR- en RGB-beelden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vanlanduit Steve
• Co-promotor: Scheunders Paul

Onderzoeksgroep(en)

• InViLab

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In veel gebieden van wetenschap en technologie is het middengolf-infraroodgebied (MWIR) (4000-400 cm-1) een zeer relevant deel van het elektromagnetische spectrum, omdat in dit gebied veel verbindingen en materialen een uniek patroon van absorptiebanden vertonen, dat rechtstreeks verband houdt met hun moleculaire structuur. De huidige MWIR spectroscopische technieken (zoals FT-IR) worden vaak gebruikt, maar deze zijn relatief traag en kunnen alleen in laboratoriumomstandigheden (op kleine monsters) gebruikt worden. In dit project zullen we een Quantum Cascade Laser (QCL) gebruiken om in-situ spectroscopie op afstand mogelijk te maken. Reflectie (vaste stoffen) of transmissie (vloeistoffen en gassen) spectra kunnen worden gemeten met een detector door (snel) scannen van de QCL golflengte (tot 10.000 cm-1 per seconde). We zullen de QCL laser gebruiken in combinatie met drie detectoren die beschikbaar zijn bij de onderzoeksgroepen UAntwerp-InViLab en AXIS: 1) een gedeuterateerde triglycine sulfaat, of DTGS detector, 2) een scanning laser Doppler vibrometer om op afstand fotoakoestische spectroscopie uit te voeren, 3) een thermische camera voor mid-wave hyperspectrale beeldvorming. De drie voorgestelde op QCL gebaseerde systemen vullen elkaar aan: de DTGS maakt een zeer hoge golflengteresolutie mogelijk, de LDV kan worden gebruikt voor fotoakoestische spectroscopie om metingen op grote afstand uit te voeren (tot 100 m), en de op een thermische camera gebaseerde opstelling levert een zeer hoge ruimtelijke resolutie, maar met een lagere golflengteresolutie. De op QCL gebaseerde systemen zullen voor het onderzoek bij InViLab en AXIS ingezet worden in verschillende toepassingen: kunstwerken, corrosie, biomedische en textielinspectie. Bovendien hebben we verschillende andere potentiële toepassingen geïdentificeerd die we in de toekomst samen met andere onderzoeksteams van UAntwerpen zullen onderzoeken: plasmachemie, histopathologie, wegmaterialen, metaaloxidepoeders, meso-poreuze materialen, drugdetectie, recyclage van polymeermaterialen, afvalwater.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Steenackers Gunther
• Co-promotor: Janssens Koen
• Co-promotor: Vanlanduit Steve

Onderzoeksgroep(en)

• InViLab

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Olielozingen in havens vormen een direct risico voor het milieu en het zeeleven, samen met operationele risico's (varen doorheen de lozingen, vervuilen van schepen, brandrisico) en hoge kosten voor de haven zelf. Dit project streeft naar een automatische detectie, bepaling van de ernst, en centralisatie van de communicatie op basis van geavanceerde LWIR (langegolf infrarood) en multispectrale SWIR (kortegolf infrarood) beeldvorming via drones. Automatisering bespaart tijd, kosten en creëert een veiligere en schonere havenomgeving.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vanlanduit Steve
• Co-promotor: Scheunders Paul

Onderzoeksgroep(en)

• InViLab

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De laatste decennia is metaal additive manufacturing (AM) geleidelijk geëvolueerd van een snelle prototyping technologie naar een veelbelovende transformatieve productietechnologie. In het SBO-FWO DREAM project zullen de UAntwerp onderzoeksgroepen Visionlab en InViLab twee belangrijke uitdagingen aanpakken die AM kunnen omvormen tot een betrouwbare productie-oplossing voor structureel belaste componenten: 1) de ontwikkeling van innovatieve online proces monitoring oplossingen voor een verhoogde kwaliteit van de onderdelen en 2) de ontwikkeling van geavanceerde tijd-resolved computertomografie meettechnieken voor de validatie van onderdelen. De activiteiten van het AM2 SEP-onderzoeksproject zullen worden geïntegreerd in het SBO-FWO DREAM-project (indien de herindiening van oktober 2021 wordt gehonoreerd). Een postdoctoraal onderzoeker zal worden aangeworven om de verbanden te onderzoeken tussen de technologieën die worden gebruikt in de twee uitdagingen van het project (procesmonitoring en onderdeelvalidatie). In het geval dat het FWO SBO DREAM project niet wordt toegekend, zullen we een link leggen met de AM groep van de VUB via het lopende FWO SBO project HiPas, dat een gelijkaardige scope heeft, maar met minder focus op online procesmonitoring in vergelijking met het DREAM project. Bovendien zullen we het AM2 SEP-budget gebruiken om het SBO-FWO DREAM-project naar een Europees niveau te tillen (we hebben al twee relevante oproepen geïdentificeerd: "HORIZON-CL4-2022-DIGITAL-EMERGING-01-05: AI, data en robotica voor de optimalisering van de industrie", "HORIZON-CL4-2022-DIGITAL-EMERGING-01-03: Geavanceerde multi-sensing systemen"). Daartoe zouden wij een consultant kunnen inhuren om ons te ondersteunen bij de indiening van een Horizon Europe RIA-project. De werkzaamheden van de consultant zullen bestaan uit het zoeken naar partners, communicatie met partners en administratieve ondersteuning bij de voorbereiding van het voorstel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vanlanduit Steve
• Co-promotor: De Beenhouwer Jan
• Co-promotor: Sijbers Jan

Onderzoeksgroep(en)

• InViLab

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De algemene doelstelling van het project is de technische haalbaarheid en economische meerwaarde aantonen van het gebruik van hyperspectrale camera's voor corrosie-inspectie en kwaliteitscontrole van corrosieoplossingen (corrosiereiniging, natte en droge coatings en chemische oppervlaktebehandelingen). Het project richt zich op de volledige corrosiewaardeketen. Enerzijds zijn dit eigenaars van infrastructuur (petrochemie, haven, energie), een groep van een 100-tal voornamelijk grote Vlaamse bedrijven, en anderzijds bedrijven die diensten voor bescherming tegen corrosie aanbieden (ongeveer een 150-tal kmo's). Voor de uitrol van de resultaten is het belangrijk dat ook bedrijven die actief zijn rond corrosie-inspectie en camera-integratoren actief betrokken worden. Deze twee groepen van Vlaamse kmo's tellen elk ongeveer een 20-tal ondernemingen die in vergelijking met de eerder genoemde bedrijven een grotere R&D capaciteit hebben om de technologie te kunnen implementeren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vanlanduit Steve
• Co-promotor: Scheunders Paul

Onderzoeksgroep(en)

• InViLab

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Bitumineuze mortel kan beschouwd worden als de ontbrekende schakel tussen bindmiddel en asfaltmengsels en kreeg in de laatste decennium meer aandacht. Onderzoek naar de mechanische eigenschappen van bitumineuze mortels kan leiden tot een beter begrip van het mechanische gedrag van asfaltmengsels en daarmee tot het ontwerp en de bouw van kosteneffectieve en duurzame wegen. De state-of-the-art tests om de eigenschappen van deze materialen te vinden zijn cyclische belastingsproeven, die tijdrovend zijn en gebruik maken van klassieke meetinstrumenten die alleen een globaal beeld geven van de mechanische eigenschappen van het hele monster. In dit onderzoek worden nieuwe versnelde mechanische testprocedures ontwikkeld die gebruik maken van de trillingen van de monsters om de complexe elasticiteitsmodulus, de vermoeiingseigenschappen en het healingvermogen van de bitumineuze mortels te bepalen. Verschillende optische meettechnieken worden gebruikt en gecombineerd om deze nieuwe methodes te ontwikkelen en te valideren. Deze methoden kunnen een grote stap voorwaarts zijn in de wegenbouw omdat de testtijd wordt teruggebracht van uren/dagen tot enkele minuten. Dit laat toe om onderzoek te doen naar meer monsters en om het mengselontwerp te verbeteren. Bovendien kunnen de veldmetingen met de gecombineerde optische meettechnieken licht werpen op enkele sterk onderzochte aspecten van asfaltmengsels, zoals de mengefficiëntie, zelfverhitting of de plaatselijke healing van microscheuren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vuye Cedric
• Co-promotor: Vanlanduit Steve
• Mandaathouder: Hasheminejad Navid

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project ontwikkelt de onderzoeksgroep InViLab technieken voor machinaal leren voor de inspectie van infrastructuur (bruggen, kranen, enz.) aan de hand van door een drone opgenomen beelden. We zullen onderzoeken hoe verschillende cameratypes gecombineerd kunnen worden om de betrouwbaarheid te verbeteren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vanlanduit Steve

Onderzoeksgroep(en)

• InViLab

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Precisielandbouw moet op grote schaal worden ingevoerd om de productie op een zodanig peil te brengen dat deze in aanzienlijke mate bijdraagt tot het verkleinen van de kloof tussen de huidige en de vereiste wereldvoedselproductie. Verwacht wordt dat de vergroting van de meet- en actuatiefrequenties voor bijvoorbeeld de bewaking van plagen en de besproeiing zal bijdragen tot bijvoorbeeld een grotere opbrengst. Sensing is een belangrijk element om de productiviteit en de productkwaliteit te kwantificeren en om beslissingen te nemen. Toepassingen zoals kartering, bewaking, exploratie en precisielandbouw vereisen een betrouwbaar platform voor teledetectie. In de precisielandbouw is het de bedoeling informatie over de variabiliteit van bodem/water en plantomstandigheden te verzamelen en te analyseren om de efficiëntie van het landbouwperceel te maximaliseren. Dit zou ook de last voor de landbouwer verhogen, aangezien de meettijd en de tijd voor de gegevensverwerking aanzienlijk toenemen. Dit kan worden ondervangen met geautomatiseerde (coöperatieve) precisielandbouw waarbij gebruik wordt gemaakt van autonoom rijdende voertuigen, vaartuigen, drones en speciale installaties die op reguliere landbouwmachines zijn gemonteerd. Voor de coöperatieve robotmissies zullen de gegevens worden voorzien van nauwkeurige positie-informatie en worden samengevoegd met andere gegevens om een digitale kaart te creëren. Om goede prestaties te bereiken voor een intelligent systeem in autonome navigatietaken zullen we ook een 3D wereldmodel bouwen dat geïntegreerd zal worden met een digitale tweeling op plantniveau om het lokale pad te verbeteren zodat we nauwkeurige informatie verkrijgen. Om de data van heterogene sensoren te integreren, zal een platform ontwikkeld worden om de bruikbaarheid van de beschikbare sensoren te bepalen voor de optimalisatie van de spatio-temporele interpolatie. Dit project zal zich richten op één (gestandaardiseerd) platform waar (robot)paden en monitoring strategieën kunnen ingesteld worden en de drones/USV's/AGV's automatisch ingezet kunnen worden wanneer aan bepaalde voorwaarden voldaan is. De meetgegevens zullen beschikbaar zijn voor verschillende belanghebbenden in hetzelfde platform.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vanlanduit Steve
• Co-promotor: Copot Cosmin

Onderzoeksgroep(en)

• InViLab

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Sommige slangen vertonen horenachtige structuren op de tip van hun snuit, of boven de ogen. Opmerkelijk genoeg zijn dergelijke uitsteeksels, met name in de familie van de adders (Viperidae), herhaaldelijk geëvolueerd, en dit onafhankelijk in verschillende clades. Vroege herpetologen hebben wild gespeculeerd over de mogelijke functie van de horens, maar niemand heeft ze echt grondig bestudeerd. In dit project zal ik een aantal mogelijke functies van rostrale en supra-oculaire uitsteeksels testen, aan de hand van een combinatie van gedragswaarnemingen, visuele modelering, vibrometrie, thermografie, (elektronen-)microscopie, histologie, µ-CT scanning en 3D reconstructie op specimens van verschillende soorten adders. In het laatste luik van dit onderzoek zal ik de informatie uit de functionele analysen combineren met gegevens over de distributie, ecologie en natuurlijke historie van Viperidae (beschikbaar in de literatuur en online databanken) om ideeën te testen over de ecologische factoren die de evolutie van horens bij slangen beïnvloed hebben.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Damme Raoul
• Co-promotor: Broeckhoven Chris
• Co-promotor: Vanlanduit Steve
• Mandaathouder: Banfi Federico

Onderzoeksgroep(en)

• Functionele morfologie

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project zullen we een methode ontwikkelen om de thermische conditie van een persoon te volgen doorheen de tijd, met behulp van onder meer thermische camera's. Daartoe worden virtuele 3D-modellen opgesteld. De voorgestelde techniek legt de basis voor een gebruiksvriendelijk en mobiel meetsysteem voor laboratoria, ziekenhuizen, revalidatiecentra, trainingsfaciliteiten voor sporters.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vanlanduit Steve
• Co-promotor: Ribbens Bart
• Co-promotor: Sijbers Jan
• Co-promotor: Verwulgen Stijn

Onderzoeksgroep(en)

• InViLab

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Niet-thermische plasmatechnologie wint aan interesse als nieuwe kankertherapie. Plasma wordt reeds klinisch toegepast bij patiënten met hoofd- en halskanker, de zesde meest voorkomende kanker wereldwijd, met lange-termijn overlevingskansen onder 50%. Hoewel de eerste studies veelbelovend zijn (bv. partiële remissie, minder pijn, geen gerapporteerde neveneffecten), werd een aandachtspunt gesignaleerd bij de klinische toepassing, nl. lage reproduceerbaarheid van de behandeling. De huidige plasmatoestellen worden immers met de hand bediend en de arts moet zelf een inschatting maken i.v.m. geschikte behandelingtijd. Dit leidt tot een grote variabiliteit, zeker als de arts het plasmatoestel over een groter oppervlak moet bewegen. Daarom willen wij een robotsysteem voor plasmabehandeling ontwikkelen, dat toelaat om de fundamentele plasma-effecten op de tumor te onderzoeken, voor klinische kankerbehandeling. We zullen meerdere sensoren gebruiken om de patiëntomgeving te detecteren, artificiële intelligentie om de patiëntverstoringspatronen (bv. ademhaling) te 'leren en voorspellen', en een robotarm om het plasma toe te dienen. We zullen dit systeem uittesten op 3D tumormodellen en op muizen. Dit project zal een grote stap voorwaarts betekenen voor klinische toepassing van plasma voor kankerbehandeling, door de voorheen onbekende biologische responsen van plasma te ontrafelen en een antwoord te bieden op de klinische aandachtspunten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Bogaerts Annemie
• Co-promotor: Copot Cosmin
• Co-promotor: Lin Abraham
• Co-promotor: Vanlanduit Steve

Onderzoeksgroep(en)

• Plasma Lab voor toepassingen in duurzaamheid en geneeskunde - Antwerpen (PLASMANT)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project gebruiken we drones om schade in infrastructuur te detecteren en op te volgen: windturbines, bruggen, sluizen, gebouwen, zonnepanelen, etc. Om een efficiënte vluchtplanning toe te laten voeren we een onderzoek uit naar bestaande vluchtplanningstools. Verder ontwikkelen we machine learning technieken om schade op een automatische manier te detecteren in de grote hoeveelheid beelden. Daarnaast onderzoeken we een methode om de evolutie van de schade in kaart te brengen. Er worden een 9-tal case studies uitgewerkt doorheen het project. De project is een samenwerking tussen UAntwerpen en WTC en bevat ook een gebruikersgroep van een 20-tal bedrijven (drone piloten en eigenaars van infrastructuur).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vanlanduit Steve
• Co-promotor: Van den bergh Wim
• Co-promotor: Vuye Cedric

Onderzoeksgroep(en)

• InViLab

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het consortium beoogt met dit SBO-project twee hoofddoelen te realiseren. Ten eerste, om via een rigoureuze onderzoeksmethodiek beter te begrijpen hoe de ruwheid vermoeiingslevensduur van additief vervaardigde metallische componenten aanzienlijk kunnen warden verbeterd. We voorzien dit door een multidisciplinaire aanpak uit te rollen, d.w.z. op vlak van oppervlakte- en vormmetrologie, niet-invasieve kwantificering van de restspanning en het in kaart brengen van de procesparameters die een invloed hebben op de corrosiemechanismen. Bovendien, een sterke troef in dit project, is de mogelijkheid om ook de onderlinge verbanden te onderzoeken tussen fenomenen. Het tweede hoofddoel is om fundamentele kennis op te bouwen m.b.t. hoe het laser-gebaseerd hybride productieproces substantieel verbeterd kan worden: Meer bepaald om complexvormige metallische componenten te kunnen maken met een hoge precisie en dit zonder verdere intensieve nabewerkingen (met name ook wel bekend als "first-time-right" aanpak).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vanlanduit Steve

Onderzoeksgroep(en)

• InViLab

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit onderzoeksproject willen we een verdere stap zetten in het verfijnen en concretiseren van technieken voor een automatische wegdekkwaliteitsinspectie voor toepassing in de regio Flanders, om het wegenbeheer te vereenvoudigen en kosten te besparen door het wegdek op de juiste momenten op de juiste plaatsen te renoveren of te vernieuwen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vanlanduit Steve

Onderzoeksgroep(en)

• InViLab

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project heeft als doel het verzamelen van en het verifiëren tot betrouwbare gegevens van vervormingen in asfaltverhardingen, met behulp van optische Bragg vezelsensoren. Deze sensoren zijn reeds geïntegreerd in een fietspad van de Universiteit Antwerpen (project CyPaTs op Campus Groenenborger). FBG is een nieuwe technologie voor het meten van deformaties in een materiaal, b.v. door externe belasting. Voor een asfaltverharding is de levensduur van de lager gelegen asfaltlagen direct gerelateerd aan deze vervormingen, belastingen en rusttijden tussen de belastingen. Tegenwoordig wordt deze levensduur alleen gemeten door middel van Falling Weight Deflection (FWD) metingen voor het primaire wegennet en elke twee jaar. Deze metingen zijn tijdrovend, duur en de weg moet voor een bepaalde tijd worden afgesloten. De FBG-technologie zou een oplossing kunnen bieden om deze vervormingen continu te meten met lagere kosten. Bovendien geeft FBG meer inzicht in de vervorming onder alle beschikbare omstandigheden (temperatuur van de weg, verschillende belastingen, rustperioden). Om de levensduur te voorspellen, moet een asfaltvervormingsmodel worden ontwikkeld, gebaseerd op een monitoringprogramma gedurende minimaal 1 jaar. Het project zal toelaten om de verouderings- en helende eigenschappen op lange termijn van de verharding te bepalen. In dit project zullen beide technologiedomeinen worden gebruikt: FBG-gegevens zullen de vervormingen in de structuur op een zodanige manier ter beschikking stellen dat de parameters van een visco-elastisch plastic asfaltmodel continu worden geoptimaliseerd. Het geïnstalleerde FBG-meetsysteem van CyPaTs zal in dit project worden gebruikt. Gegevens zullen worden verzameld door middel van een monitoringcampagne onder normale omstandigheden (klimaat) en geconditioneerde omstandigheden, gekalibreerde belastingen en rustperioden. Deze gegevens worden gebruikt voor het aanpassen van de parameters van een eenvoudig vervormingsmodel gebaseerd op de Young-modulus. De gegevens kunnen worden gebruikt bij toekomstige applicaties voor parametrische correlatie in meer complexe modellen, b.v. een visco-elastisch (Burgers) en een visco-elastisch plastisch model (Huet-Sayegh). In dit project wordt een eerste aanzet gegeven. Een uitdaging is het effect van veroudering en zelfherstelling te kunnen onderscheiden bij de metingen, b.v. toename van de weerstand tegen vervorming tijdens een rustperiode na een belastingset. In de huidige modellen wordt hiermee geen rekening gehouden en moet de verwachte levensduur geschat worden door FWD-tests uit te voeren met veel variantie in de resultaten. Bovendien wordt in de FBG-setting de veroudering continu geregistreerd. Dit geeft inzicht in het verouderingsmechanisme van asfaltverhardingen waardoor deze factor als fundamentele parameter kan worden gebruikt in het complex vervormingsmodel en in een voorspellingsmodel voor de geschatte levensduur van de verharding. Bovendien kan in de toekomst met deze kennis een nieuwe verouderingsmethode onder laboratoriumomstandigheden worden ontwikkeld . Het projectwerkprogramma bestaat uit 3 werkpakketten. Het eerste werkpakket richt zich op de signaalverwerking van optische FBG-spectra. Dit houdt de methode in om piekverschuivingen te bepalen om een ​​juiste rekwaarde te verkrijgen. Werkpakket 2 richt zich op de identificatie van de Young-modulus uit FBG-trillingsmetingen met behulp van de zogenaamde inverse modelleringsmethode. Hiermee worden de mechanische materiaaleigenschappen van de verschillende lagen van het asfalt geïdentificeerd te beginnen met een eenvoudig elastisch Young-modulusmodel. Werkpakket 3 heeft betrekking op de monitoring van de Young-modulus in de tijd op de asfaltverhardingsstructuur van CyPaTs fietspad gedurende 24 maanden en deze te relateren aan meer complexe modellen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van den bergh Wim
• Co-promotor: Vanlanduit Steve

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het project worden 3D-visietechnieken en 3D-simulaties gebruikt om het assembleren en verpakken van producten efficienter, effectiever en veiliger te maken. De 3D-visietechnieken worden gebruikt om de mensen, machines en producten op de werkvloer op te volgen. Dit kan gebeuren in het kader van veiligheid, kwaliteitscontrole, als ondersteuning bij de taakuitvoering, of als hulpmiddel voor automatisering.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vanlanduit Steve
• Co-promotor: Penne Rudi

Onderzoeksgroep(en)

• InViLab

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Roterende machines komen in heel wat toepassingsgebieden voor, gaande van grootschalige toepassingen zoals windturbines tot meer kleinere als medische vloeistofpompen. De beschikbaarheid van een wiskundig model om het dynamisch gedrag te modelleren is van cruciaal belang voor het ontwerp, de predictie en de controle van deze roterende systemen. In het wetenschappelijke domein "systeemidentificatie", wordt het mathematisch model verkregen via experimentele data. Omdat de dynamische karakterisatie van roterende machines niet-lineair is alsook tijdsvariërend, kan het niet adequaat gemodelleerd worden met behulp van bestaande klassieke identificatietechnieken. Het doel van dit project is dan een theoretisch raamwerk op te stellen om zowel het tijdsvariërend als het niet-lineaire dynamische gedrag van roterende machines te modelleren gebruikmakend van experimentele gegevens. De voorgestelde aanpak bestaat uit het modelleren van zowel het niet-lineaire als het tijdsvariërende karakter van dynamische roterende systemen aan de hand van een collectie van lineaire periodiek tijdsvariërende modellen. In dit project zullen we ons richten op de identificatie en valuatie van niet-lineaire en tijdsvariërende rotoren gedragen door hydrodynamische glijlagers. De nieuwe aanpak bestaat uit vier stappen: (i) de bouw van een niet-lineaire en tijdsvariërende virtueel model van "vloeistof-gedreven" lager-rotor systemen vertrekkende van de wetten van de fysica; (ii) ontwikkeling van een parametrische identificatietechniek; (iii) realisatie en aanpassingen van de regelbare lager-rotor opstelling; (iv) validatie van het theoretisch raamwerk via real-life experimenten afkomstig van een rotor-kit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Louarroudi Ebrahim
• Promotor: Vanlanduit Steve
• Co-promotor: Copot Cosmin
• Co-promotor: Vanlanduit Steve

Onderzoeksgroep(en)

• InViLab

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Kennis van de mechanische eigenschappen van materialen is absoluut noodzakelijk bij het simuleren van het gedrag van structuren en systemen in diverse ingenieurswetenschappen: bouwkunde (gebouwen, bruggen, wegen, …), elektromechanica (vliegtuigen, auto's, …), biomedische wetenschappen (implantaten, prothesen, …) en in de elektronica (halfgeleider materialen). Bijkomend kan deze kennis gebruikt worden als manier om optredende schade in een structuur of systeem tijdens de gebruiksfase snel op te sporen en om hieruit de overblijvende levensduur in te schatten. De voorgestelde hybride inverse modellering om materiaaleigenschappen te karakteriseren, maakt gebruik van twee voorheen gescheiden technieken om de mechanische eigenschappen te schatten. Het simultaan gebruiken van deze twee technieken werd nog nooit eerder toegepast. Via het gebruik van laser Doppler vibrometrie voor de optische meting van zowel resonerende (bij lage frequenties) als propagerende oppervlaktegolven (bij hoge frequenties), kunnen modale parameters en golfpropagatieparameters gelijktijdig bepaald worden. Na het vergelijken van deze resultaten met Eindige Elementen en analytische modellen en via een inverse modellering met intelligente optimalisatie-algoritmen zal het mogelijk zijn om meer materiaal eigenschappen te identificeren, met een verbeterde nauwkeurigheid en op een kortere tijdsspanne. Dit biedt mogelijkheden om ook complexere materialen (bijv. een gelaagd poro-elastisch wegdek) in situ te beproeven. De voorgestelde methode zal tot verschillende innovaties leiden, zowel op het meettechnische vlak, als op het gebied van dataverwerking en optimalisatie. De procedure zal toegepast worden in drie verschillende toepassingsgebieden: asfalt wegdekken (bouwkunde), composietmaterialen (elektromechanica), en op een trommelvlies en beenmateriaal (biomedische toepassing).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vuye Cedric
• Co-promotor: Dirckx Joris
• Co-promotor: Hasheminejad Navid
• Co-promotor: Vanlanduit Steve

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit project ontwikkelen wij een techniek om trillingstesten en kwaliteitscontrole van producten te faciliteren door gebruik te maken van 3D time-of-flight (ToF) camera beelden en computer-aideddesign (CAD) tekeningen. Ten eerste stelt de voorgestelde procedure de testingenieur in staat om automatisch sensorlocaties op een product te bepalen. Ten tweede ontwikkelen wij een methodologie die toelaat om trillingsmetingen uit te voeren op bewegende onderdelen of producten (windturbines, ruitenwissers, etc. of producten op een lopende band).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vanlanduit Steve
• Co-promotor: Mertens Luc

Onderzoeksgroep(en)

• InViLab

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Quasi tijdsperiodieke fenomenen komen voor in tal van domeinen. Denk bijvoorbeeld aan windturbines of helikopter bladen waarby de structuurdynamica afhankelijk is van de fluctuaties in de rotatiesnelheid, of de elektrische impedantie van een hart die sterk afhankelijk is van variaties in het hartritme. Deze 'systemen' hebben de specifieke eigenschap dat hun dynamisch gedrag quasi-periodisch varieert in de tijd. De irregulariteit van deze periodiciteit kan gemodelleerd worden met behulp van een periodisch tijdsvarierend model waarvan de periodiciteit op zich afhankelijk is van de tijd. Deze manier van modelleren overbrugt de kloof tussen gevestigde lineair tijdsinvariante systeemidentificatietechnieken en meer ingewikkelde aanpakken gebaseerd op niet-lineaire tijdsvariërende systemen. De extractie van quasi tijdsperiodieke modellen in het frequentiedomein is een belangrijk hulpmiddel voor de interpretatie, de analyse, de voorspelling en de controle van dynamische systemen. De focus van dit project is het ontwikkelen van een veralgemeend raamwerk voor de identificatie van quasi tijdsperiodieke systemen met toepassingen in de mechanica en in de bio-medische wetenschappen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vanlanduit Steve
• Mandaathouder: Louarroudi Ebrahim

Onderzoeksgroep(en)

• InViLab

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