Abschlussarbeiten
Wir bieten verschiedene Themen für Abschlussarbeiten (Bachelor und Master) für Studierende der Studienrichtungen Mechatronik, Elektrotechnik (sowie gern aus anderen Studiengängen) im Rahmen unserer Forschungsthemen und -projekte an. Auf dieser Seite finden Sie eine exemplarische Aufstellung möglicher Themen. Darüber hinaus können Themen auch nach Interesse bzw. eigenen Ideen der Studierenden individuell vereinbart werden.
Bei Interesse kontaktieren Sie uns bitte gern: bme-office@uibk.ac.at
Offene Themen
Bachelorarbeit oder Masterarbeit (de oder en)
Betreuer:in
Dipl.-Ing. Mag. Dr. Aaron Jaufenthaler, BSc
Aufgabenstellung
- Entwicklung eines Magnetfeld-Mappers für die Kartierung und Visualisierung des Magnetfelds in Innenräumen.
Randbedingungen
- Platinendesign + Programmierung
- Gerät wird im Raum bewegt. Dabei werden die Position und das Magnetfeld gemessen. Anschließend wird das Magnetfeld auf dem PC visualisiert.
- 32-Kanal Inertial-Messsensoren (IMU) (ICM-42688-P) für die Lokalisierung
- RM3100 Magnetfeldsensor (x,y,z)
- Basierend auf Raspberry Pi Pico W oder ESP32
Weitere Informationen:
https://hackaday.com/2024/10/02/easily-build-this-imu-array-sandbox/
Kontakt
aaron.jaufenthaler@uibk.ac.at
Bachelorarbeit
Betreuer:in
Dipl.-Ing. Dr. Dominik Mair
Aufgabenstellung
- Konzipierung und Bau eines Demonstrators zur Veranschaulichung verschiedener Phänomene der Hochfrequenztechnik, um deren Verhalten und Einfluss auf die Signalübertragung besser zu verstehen.
Randbedingungen
- Einfluss diverser Faktoren auf Signalstärke und Signalqualität
- Mehrwegeausbreitung
- Funkübertragung durch verschiedene Materialien - Raspberry Pi
- IQ-Modulation
Kontakt
dominik.mair@uibk.ac.at
Bachelorarbeit
Betreuer:in
Dipl.-Ing. Dominik Mair
Aufgabenstellung
Entwicklung eines Demonstrators zur Veranschaulichung von stehenden Wellen in Hohlleitern
Ziel
Ein mechanischer Aufbau mit einem Rechteckhohlleiter, der elektromagnetische (EM) Wellen leitet, ist zu realisieren. Entlang dieses Profils soll ein vorhandener Sensor mittels eines Schienensystems beweglich positioniert werden können. Zusätzlich sind die beobachtbaren Effekte zu beschreiben und für Demonstrationszwecke aufzubereiten.
Rahmenbedingungen
- Ein Sensor zur Erfassung von EM-Wellen wurde bereits entwickelt und aufgebaut.
- Skripte und Unterlagen zum Thema vorhanden.
- Wöchentliche Meetings.
Bachelorarbeit oder Masterarbeit (de oder en)
Betreuer:in
Dipl.-Ing. Mag. Dr. Aaron Jaufenthaler, BSc
Aufgabenstellung
- Für ein Bildgebungssystem, bestehend aus mehreren Magnetfeldsensoren soll ein System zur Ermittlung der Position dieser Sensoren entwickelt und charakterisiert werden.
Randbedingungen
- Entwicklung eines Spulen-Arrays (Platine); Ansteuerung der Spulen-Arrays; Messung des erzeugten Magnetfeldes mit den Sensoren; Rekonstruktion der Sensorposition; Charakterisierung der Positionsungenauigkeit
- Ziel-Positionsgenauigkeit < 1mm
Bachelorarbeit oder Masterarbeit (de oder en)
Betreuer:in
Dipl.-Ing. Mag. Dr. Aaron Jaufenthaler, BSc
Aufgabenstellung
- Ein biomedizinisches Bildgebungssystem für magnetische Nanopartikel besteht unter anderem aus mehreren hochsensitiven Magnetfeldsensoren und soll in ungeschirmter Umgebung eingesetzt werden. In dieser Arbeit sollen verschiedene Algorithmen zur Bereinigung der Sensordaten von äußeren Störungen (z. B. 50 Hz) untersucht werden.
Randbedingungen
- Beispielalgorithmen: Clevere Mittelwertbildung, lineare Approximation,
Modellbasierte Bereinigung, Signal-Space-Separation - Untersuchung anhand simulierter und gemessener Magnetfeldsignale
- Programmiersprache: Python
Bachelorarbeit (de oder en)
Betreuer:in
Dipl.-Ing. Mag. Dr. Aaron Jaufenthaler, BSc
Aufgabenstellung
- Ziel ist die Quantifizierung magnetischer Nanopartikel (MNP) in 10-20 cm Entfernung mittels AC-Suszeptibilität (ACS), indem die MNP Antwort auf ein AC-Magnetfeld gemessen wird.
Randbedingungen
- Anregung der MNP mit einer großen Spule (D = 30 cm), Frequenz 25 kHz, mittels Funktionsgenerator und Audio-Verstärker (1 kW).
- Detektion mittels aktiv kompensierter Spule (sehr ähnlich zu https://doi.org/10.36227/techrxiv.24309607.v2)
- Validierung des Systems und Bestimmung der Limits.
- Platinendesign Empfangselektronik, Mikrocontroller-Programmierung
Bachelorarbeit oder Masterarbeit (de oder en)
Betreuer:in
Dipl.-Ing. Mag. Dr. Aaron Jaufenthaler, BSc
Aufgabenstellung
- Für die Anregung magnetischer Nanopartikel mit Spulen soll ein synchroner Buck-Konverter entwickelt werden.
Randbedingungen
- 80 V, 60 A (LiPo-Akku)
- induktive Last (Spule)
- Stromregelung der Spule
- Validierung
- Platinendesign, Mikrocontrollerprogrammierung
Bachelorarbeit (de oder en)
Betreuer:in
Dipl.-Ing. Mag. Dr. Aaron Jaufenthaler, BSc
Aufgabenstellung
- Entwicklung und Untersuchung eines Heizsystems für die Analyse des Temperaturverhaltens magnetischer Nanopartikel.
Randbedingungen
- Die (meisten) Einzelkomponenten sind vorhanden und sollen in ein Gesamtsystem übergeführt werden:
- Föhn-Heizsystem, magnetisches Heizsystem
- Glasfaser-Temperatursensor
- Magnetfeldsensor, Strom-Sensor
- Anregungsspulen, Hintergrundfeld-Spulen, Stromquellen - Automatisierung der Messungen (z. B. Regelung der Temperatur, Synchronisierung der Systeme, automatisierte Messabläufe) und Charakterisierung des Systems (z. B. Temperatur-Lag des Glasfaser-Sensors). Programmiersprache: Python
Bachelorarbeit (de oder en)
Betreuer:in
Dipl.-Ing. Mag. Dr. Aaron Jaufenthaler, BSc
Aufgabenstellung
- Der Schirmfaktor eines für die Forschung eingesetzten magnetisch geschirmten Raums soll experimentell ermittelt werden.
Randbedingungen
- Schirmfaktor: DC bis in den MHz-Bereich
- Komponentenauswahl, Spulen wickeln, Messungen durchführen, Unsicherheiten quantifizieren.
Bachelorarbeit (de oder en)
Betreuer:in
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Daniel Baumgarten
Aufgabenstellung
- Entwicklung eines KI-basierten Algorithmus zur automatischen Detektion von Schlaf-Apnoe aus akustischen Aufnahmen der Atmung
Randbedingungen
- Umfangreicher Datensatz vorhanden
- Vorverarbeitung der Daten; Auswahl und Implementierung eines geeigneten Ansatzes;
Training des Netzes, Analyse der Performance
Kontakt
daniel.baumgarten@uibk.ac.at
Bachelorarbeit (de oder en)
Betreuer:in
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Daniel Baumgarten
Aufgabenstellung
- Entwicklung eines KI-basierten Algorithmus zur Detektion der Verteilung magnetischer Nanopartikel aus Magnetorelaxometrie-Messungen
Randbedingungen
- Simulations- und Messdaten vorhanden
- Vorverarbeitung der Daten
- Auswahl eines geeigneten Ansatzes, Training des Netzes, Analyse der Performance
Kontakt
daniel.baumgarten@uibk.ac.at
Bachelorarbeit (de oder en) in Kooperation mit Kontron Austria GmbH
Betreuer:in
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Daniel Baumgarten
Forschungsfrage
- Welche Möglichkeiten bietet künstliche Intelligenz in Embedded Systemen und wie kann diese Technologie auf ressourcenarmen Mikrokontrollern eingesetzt werden?
Inhalt
- Welche Möglichkeiten bietet künstliche Intelligenz in Embedded Systemen?
→ Klare Abgrenzung zu bestehenden cloud-basierten KI-Systemen - Worin kann künstliche Intelligenz einen Nutzen auf ressourcenarmen Mikrokontroller-Systemen bieten?
- Aufbau einer Teststellung (Showcase)
- Bewertung der gewonnenen Ergebnisse hinsichtlich Umsetzbarkeit.
Kontakt
daniel.baumgarten@uibk.ac.at
Bachelorarbeit oder Masterarbeit (de oder en)
Betreuer:in
Dipl.-Ing. Aaron Jaufenthaler, BSc
Aufgabenstellung
- Entwicklung eines Magnetfeld-Mappers für die Kartierung und Visualisierung des Magnetfelds in Innenräumen.
Randbedingungen
- Platinendesign + Programmierung
- Gerät wird im Raum bewegt. Dabei werden die Position und das Magnetfeld gemessen. Anschließend wird das Magnetfeld auf dem PC visualisiert.
- 32-Kanal Inertial-Messsensoren (IMU) (ICM-42688-P) für die Lokalisierung
- RM3100 Magnetfeldsensor (x,y,z)
- Basierend auf Raspberry Pi Pico W oder ESP32
Weitere Informationen:
https://hackaday.com/2024/10/02/easily-build-this-imu-array-sandbox/
Kontakt
aaron.jaufenthaler@uibk.ac.at
Masterarbeit
Betreuer:innen
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Daniel Baumgarten (Biomedical Engineering, Institut für Mechatronik, Universität Innsbruck)
Dr. Sadegh Rahimi, MD, Ph.D (Institut für Pharmakologie, Medizinische Universität Innsbruck)
Bachelorarbeit oder Masterarbeit (de oder en)
Betreuer:in
Dipl.-Ing. Mag. Dr. Aaron Jaufenthaler, BSc
Aufgabenstellung
- Für ein Bildgebungssystem, bestehend aus mehreren Magnetfeldsensoren soll ein System zur Ermittlung der Position dieser Sensoren entwickelt und charakterisiert werden.
Randbedingungen
- Entwicklung eines Spulen-Arrays (Platine); Ansteuerung der Spulen-Arrays;
Messung des erzeugten Magnetfeldes mit den Sensoren; Rekonstruktion der Sensorposition; Charakterisierung der Positionsungenauigkeit - Ziel-Positionsgenauigkeit < 1mm
Bachelorarbeit oder Masterarbeit (de oder en)
Betreuer:in
Dipl.-Ing. Mag. Dr. Aaron Jaufenthaler, BSc
Aufgabenstellung
- Ein biomedizinisches Bildgebungssystem für magnetische Nanopartikel besteht unter anderem aus mehreren hochsensitiven Magnetfeldsensoren und soll in ungeschirmter Umgebung eingesetzt werden. In dieser Arbeit sollen verschiedene Algorithmen zur Bereinigung der Sensordaten von äußeren Störungen (z. B. 50 Hz) untersucht werden.
Randbedingungen
- Beispielalgorithmen: Clevere Mittelwertbildung, lineare Approximation;
Modellbasierte Bereinigung, Signal-Space-Separation - Untersuchung anhand simulierter und gemessener Magnetfeldsignale
- Programmiersprache: Python
Bachelorarbeit oder Masterarbeit (de oder en)
Betreuer:in
Dipl.-Ing. Mag. Dr. Aaron Jaufenthaler, BSc
Aufgabenstellung
- Für die Anregung magnetischer Nanopartikel mit Spulen soll ein synchroner Buck-Konverter entwickelt werden.
Randbedingungen
- 80 V, 60 A (LiPo-Akku)
- induktive Last (Spule)
- Stromregelung der Spule
- Validierung
- Platinendesign, Mikrocontrollerprogrammierung
Laufende Abschlussarbeiten
| Name | Titel | Betreuer*in |
|---|---|---|
| Peter Knoll | Magnetfeld-Mapper | Aaron Jaufenthaler |