Forschungsprofil

Am Lehrstuhl werden theoretische, numerische und experimentelle Problemstellungen im Bereich der Mehrkörpersysteme erforscht. Diese Mehrkörpersysteme sind beispielsweise Roboter, Werkzeugmaschinen, Hybridfahrzeuge oder Flugzeuge und sie bilden einen grundlegenden Teil eines mechatronischen Systems. Um das Zusammenwirken aus mechanischen Komponenten mit dem gesamten mechatronischen System optimal zu gestalten, werden Simulationstechniken eingesetzt, welche das mechatronische System als Ganzes betrachten. Dafür wird das leistungsfähige open-source-Simulationpaket Exudyn von Prof. Gerstmayr zusammen mit seinem Team fortlaufend weiterentwickelt. Die C++ Software Exudyn ist in Python integriert und ist sowohl auf GitHub als auch als Python-Installer verfügbar. Sie erlaubt einfache Modellbildung in Lehrveranstaltungen aber auch umfangreiche MPI-parallelisierte Parametervariationen und Maschinelles Lernen von großen Mehrkörpermodellen am Großrechner.

Zur effizienten Simulation stehen neben den Großrechnern der Universität auch Rechner mit bis zu 1TFLOP Rechenleistung in der Arbeitsgruppe zur Verfügung. Für experimentelle Untersuchungen ist eine umfangreiche Messtechnik zur Aufnahme von Beschleunigungen und Verschiebungen (Keyence; Vicon) mit mehreren Messverstärkern von HBM zur Verfügung. Zur Vorgabe von Bewegungen kann u.a. ein Stäubli TX2-90L oder Fanuc CR-7iA/7L mit Kraft-Momenten-Flansch eingesetzt werden. Der Fokus in der Robotik fällt auf mobile Roboter (Kairos Plattfrom mit UR5 und LeoBot Plattform mit Franka-Emika-Panda).

In Bachelor- und Masterarbeiten werden mechatronische Systeme analysiert, simuliert und aufgebaut, welche die technischen Probleme und Möglichkeiten von mechatronischen Systemen aufzeigen. Beispiele dafür sind Augmented Virtual Reality, Programmierbare Materie bzw. Programmierbare Strukturen, Mobile Robotik und künstliche Intelligenz. 

Neueste Erkenntnisse werden in Zeitschriften wie Multibody System Dynamics, Robotics and Autonomous Systems, Computational and Nonlinear Dynamics oder Acta Mechanica laufend publiziert.