Text: Daniel Ostermeier

Schon seit meiner frühen Jugend bin ich fasziniert von Technik, Maschinen, und Software. Alles begann für mich mit dem Löten einfacher elektronischer Schaltungen, der Installation eines C-Compilers auf dem Windows-XP Rechner meiner Eltern, und ein paar (mehr oder weniger) erfolgreichen Projekten, in welchen ich mir all das nötige Wissen hierzu im Internet selbst beibrachte. Schließlich entschied ich mich, diese Faszination zu meinem Beruf werden zu lassen und besuchte ab 2016 die HTL in Braunau am Inn in der Fachrichtung Elektronik und Technische Informatik.

Breit aufgestellte Interessen - Fokus auf Technik bleibt roter Faden

Seit meiner Aufnahme in die Studienstiftung 2020 besuchte ich jährlich Seminare zu Themen wie Mensch-Roboter-Interaktion, Geldpolitik, Schallforschung oder Quantenphysik. Neben dem Austausch mit anderen Stipendiaten schätze ich hierbei insbesondere die Kontakte, die uns die Studienstiftung zu bekannten Persönlichkeiten ermöglicht. So durfte ich in den letzten Jahren etwa die Nobelpreisträger Anne L’Hullier und Anton Zeilinger oder den Gouverneur der Österreichischen Nationalbank, Robert Holzmann, kennenlernen, und mit ihnen über ihre Fachgebiete, Politik, oder auch Persönliches sprechen.

Nach Abschluss der HTL nahm ich schließlich mein Studium an der Technischen Universität München auf, an welcher ich zunächst Informatik im Bachelor studierte und nun den Studiengang: „Robotic, Cognition, Intelligence“ im Master belege. Seit April 2025 arbeite ich in Vollzeit an meiner Masterarbeit am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in der Nähe von München. Das Thema meiner Masterarbeit befasst sich hierbei mit der Bahnplanung und Regelung für humanoide Roboter und vereint in Experimenten an unserem Humanoiden TORO alles, was ich in der HTL und meinem Studium zu schätzen lernte: Mathematik, echtzeitkritische Systeme, Softwareentwicklung und 3D-Geometrie.

Seit 2024 arbeitete ich neben meinem Studium zusätzlich an einer eigenen Veröffentlichung im Bereich der inversen Kinematik in der Robotik. Das Problem der inversen Kinematik beschreibt das Berechnen der Gelenkwinkel, welche ein Roboter einstellen muss, um seinen Endeffektor (z.B. ein Werkzeug, Greifer, etc.) in eine gewünschte Position und Orientierung zu versetzen. Herkömmliche Methoden nutzten zur Lösung dieses Problems typischerweise numerische Näherungen oder komplexe, zeitaufwändige, symbolische Herleitungen, welche von einem Menschen oder einem rechenaufwändigen Algorithmus durchgeführt werden müssen.

Forschung und Publikation

Das von mir, mit Unterstützung der Professur für Cyber-Physical Systems an der TUM, entwickelte Verfahren, ermöglicht es nun erstmals Lösungen für dieses Problem automatisch und analytisch korrekt in wenigen Mikrosekunden herzuleiten und zu lösen. Obwohl dieses Verfahren auf eine bestimmte Auswahl von Roboter-Typen beschränkt ist, ermöglicht es insgesamt die breite Verwendung von analytisch korrekten Lösungen für die inverse Kinematik in Szenarien, welche bis jetzt nur durch Methoden der numerischen Näherung lösbar waren.

Mein Paper zu diesem Verfahren wurde unter dem Titel: „Automatic Geometric Decomposition for Analytical Inverse Kinematics“ im August 2025 in den IEEE Robotics and Automation Letters veröffentlicht.

Link zum Paper: https://ieeexplore.ieee.org/document/11122599

Link zur Projektwebsite: http://eaik.cps.cit.tum.de/

Fotocredits: Anna-Lea Blümel