ESMR: Eingebettete Systeme und Mikrorobotik

Diese Vertiefungsrichtung qualifiziert Sie für eine weitere wissenschaftliche Laufbahn in Anwendungsfeldern wie der Halbleiter- und Materialforschung oder für eine führende Position in einer von vielen High-Tech-Branchen, wie zum Beispiel der Robotik, Luft- und Raumfahrt, der Telekommunikations-technik oder der Automobiltechnik.

Ziel der Vertiefungsrichtung ist die Vertiefung und praxisnahe Anwendung der Technischen Informatik, Eingebetteten Systeme und Mikrorobotik. Die Studierenden erlangen die Fähigkeit, zuvor erworbene Kenntnisse auf die vielfältigen Steuerungs-, Regelungs- und Planungsaufgaben zu übertragen. Durch die Nähe zu anderen Wissenschaften wie Elektrotechnik, Maschinenbau und Physik lernen die Studierenden, die Methoden der Informatik interdisziplinär anzuwenden.

Im Anwendungsgebiet „Mikro- und Nanorobotik“ wird dies anhand von konkreten Systemen verdeutlicht, die mit Genauigkeiten im Nanometer-Bereich arbeiten und dadurch für unterschiedlichste Aufgaben z.B. in der Nanotechnologie, der Mikrosystemtechnologie und der Biotechnologie eingesetzt werden können. Im Anwendungsgebiet „Medizintechnik“ steht die Entwicklung von Automatisierungslösungen und Assistenzsystemen für chirurgische und medizinische Anwendungen im Vordergrund. Im Anwendungsgebiet Robotik können Grundlagen der Robotertechnik und –Steuerung sowie praktische Anwendungen und theoretische Konzepte erlernt und erprobt werden. Weitere Fragestellungen kommen aus dem Anwendungsgebiet der sicherheitskritischen Systeme; die Studierenden erwerben systematisch die zum Aufbau korrekter und hochgradig zuverlässiger eingebetteter Systeme notwendigen Fähigkeiten. Sie sind damit in der Lage, Systeme zu entwickeln, deren Einsatz in sicherheitskritischen Anwendungsumgebungen verantwortbar ist und zu einer Steigerung der Gesamtsicherheit des Systems führt. Sie werden damit auf eine berufliche Tätigkeit in sämtlichen technischen Anwendungsfeldern der Informatik vorbereitet, insbesondere in sicherheitskritischen Domänen mit verbundenem Zertifizierungsbedarf wie Avionik, Bahntechnik, Automotive, Prozessautomatisierung oder Medizintechnik. Im Anwendungsgebiet Automotive ist das Ziel der Vertiefungsrichtung ist die Vermittlung von Kenntnissen und Fertigkeiten in der Entwicklung und Konstruktion von eingebetteten Systemen zur Realisierung neuer Fahrzeugfunktionen einschließlich der diese bestimmenden ökonomischen und regulativen Randbedingungen.

U.a. vermittelte Kenntnisse/Fähigkeiten:

  • Grundlagen der Robotik, u.a. Kinematik und Regelungstechnik,
  • Mikro- und Nanorobotik,
  • Echtzeitfähige Robotersteuerung und -regelung,
  • Intelligente Steuerung durch Neuro- und Fuzzy-Methoden,
  • Methoden der Medizintechnik,
  • Bildverarbeitung für technische Anwendungen.
  • Kombinierte Hardware- und Softwareentwicklung,
  • Entwurf und Automatisierung von Mikro- und Nanorobotersystemen, sowie Umgang mit typischen Geräten und Verfahren der Mikro- und Nanorobotik (z.B. Rasterelektronenmikroskopen und Rasterkraftmikroskopen)
  • Entwurf von sicherheitskritischen Applikationen und Systemen
  • Korrekte Abläufe von eingebetteten Systemen
  • aktuelle Entwurfs-, Validierungs- und Verifikationsmethoden für eingebettete Systeme, unter Berücksichtigung von insbesondere Echtzeit, Safety, Security, Leistungsverbrauch

 

 

Studienplan Vertiefungsrichtung Eingebettete Systeme und Mikrorobotik (ESMR)

Der generelle Studienplan für die Vertiefungsrichtung ESMR ist folgendermaßen gestaltet:

 1. Sem. Akzent-
Wahl
Akzent-
Wahl
Bereichswahl/ 
Angleichung
Bereichswahl/
Angleichung
NI-Wahl/
Angleichung
 2. Sem. Projektgruppe Bereichswahl
Bereichswahl NI-Wahl/
Angleichung
 3. Sem. Akzent-
Wahl
Akzent-
Wahl
Akzent-
Wahl
 4. Sem. Abschlussmodul

Die Positionierung der Module in den Semestern 1-3 ist im Studienverlaufsplan nur als Beispiel zu verstehen.

Module

    • Für die Bereichswahlmodule wählen Sie aus den verschiedenen Lehrbereichen "Theoretische Informatik", "Praktische Informatik", Technische Informatik" und Angewandte Informatik je ein Modul. Diese Module wählen Sie aus dem Lehrangebot des Master-Studiengangs Informatik.

      Bei "Quereinsteigern", die ein Masterstudium trotz eines nicht (ganz) einschlägigen Bachelorabschluss aufnehmen wollen, kann der Zulassungsausschuss die NI-Module und bis zu zwei der Bereichswahlmodule durch sogenannte Angleichungsmodule ersetzen, mit denen fehlendes Bachelorwissen nachgeholt werden kann. Da die Angleichungsmodule andere Module ersetzen, verlängert sich das Studium  hierdurch nicht! Angleichungsmodule müssen im Verlauf des ersten Studienjahres abgelegt werden.

    • Jeder Studierende in einem Masterstudiengang muss eine Projektgruppe belegen.
      Dies ist eine Veranstaltungsform, in der Sie in einem Team von sechs bis zwölf Studierenden wie in einer Firma eine anspruchsvolle Software oder Hardware-Entwicklungsaufgabe von der Anforderungsdefinition bis zur Fertigstellung des Produktes selbständig übernehmen.
      Die Projektgruppe kann bereits im ersten Semester gewählt werden --  da die Themen der neuen Projektgruppe bereits am Ende der Vorlesungszeit des vorhergehenden Semesters vorgestellt werden, müssen Sie in diesem Fall schon VOR Ihrer Zulassung den Projektgruppenbeauftragten kontaktieren und sich für eines der angebotenen Themen entscheiden.
      Das Thema der Projektgruppe muss sich der technischen Informatik zuordnen lassen.

    • Die Akzentsetzungsmodule (Akzent-Wahl) können frei nach Ihren individuellen Interessen aus dem Katalog der Veranstaltungen entsprechend der Empfehlungen der Vertiefungsrichtung belegt werden (technische Informatik). 
    • Die beiden NI-(Wahl-)Module müssen in der Regel mit Veranstaltungen belegt werden, die nicht aus der Informatik stammen. Diese können insbesondere auch zum Erwerb von Schlüsselqualifikationen genutzt werden. Einige Module aus dem ingenieurwissenschaftlichen Lehrangebot der Informatik können hier ebenfalls eingebracht werden.
    • Das Abschlussmodul dient der Anfertigung Ihrer Masterarbeit. Es wird begleitet durch ein Abschlussseminar ("Oberseminar" der betreuenden Abteilung), in dem Sie zu Beginn die von Ihnen zu bearbeitende Themenstellung vorstellen und zum Abschluss Ihrer Arbeit die Ergebnisse präsentieren. Die Masterarbeit muss sich ebenfalls mit einem Thema aus dem Gebiet der technischen Informatik / Eingebette Systeme / Mikrorobotik befassen.

Beispielhafter Studienplan ESMR (Anwendungsgebiet Robotik)

1.Semester Bereichswahl-
Modul 1
Bereichswahl-
Modul2
Bereichswahl-
Modul 3
Bereichswahl-
Modul4
Praktikum Robotik
2.Semester Projektgruppe Robotik
Fuzzy Regelung und
neuronale Netze
Mikrorobotik II
3.Semester Medizintechnik Low Energy
System Design
Hardwarenahe
Systementwicklung
4.Semester Masterarbeit einschließlich begleitendem Seminar und
Abschlusspräsentation

Die in diesem Studienplan gezeigten Module können durch andere Module ersetzt werden, solange diese Module auch in den Themenbereich technische Informatik fallen. Zum Erhalt des Zertifikats müssen 5 Module dem Themenbereich ESMR / technische Informatik zuzuordnen sein.