Studentische Projekte und Demonstratoren

Hochschule Niederrhein. Dein Weg.

Im Rahmen des Studium gibt es vielfältige Möglichkeiten, die es unseren Studierenden erlauben kreative und technisch anspruchsvolle Projekte umzusetzen. Auch diese möchten wir Ihnen nicht vorenthalten. Es handelt sich bei den vorgestellten Projekten um eine bunte Mischung aus Projekten von der Studien- oder Semesterarbeit bis zur Masterarbeit.

Entwicklung einer Kindertasche aus Kunstleder mit Lichteffekt

 

 

Die 5. Semester Projektgruppe des Wintersemesters 19/20 entwickelte für ihren Auftraggeber Vowalon Beschichtung GmbH einen Kinderrucksack aus Kunstleder mit Lichteffekten. Denn leider verunglücken immer noch viele Kinder im Straßenverkehr. Der Monsterrucksack Lumi hat zahlreiche Reflektoren und eingebaute Lichteffekte. Betreut wurde das Projekt von Prof. Dr. Karin Finsterbusch.

 

Die Projektgruppe 6 der 5. Semester Projekte WS 19/20 hat in Kooperation mit ErgobabyTM den Baby Carrier 2030 entwickelt. Die Babytrage überzeugt durch ein simples, stylisches und konventionelles Design, welches verschiedenste Sensorik und Aktorik integriert. Die Babytrage ist vor der Brust und am Rücken tragbar und besteht aus wind-, wasser- und schmutzabweisendem Material, ist atmungsaktiv und robust. Zum Schutz des Babys sind funktionale LED-Pailletten in das ansprechende Designmuster mittels technischer Stickerei integriert. Zudem lässt sich der Babygurt durch beheizbare Drähte temperieren. Betreut wurde das Team von Prof. Dr. Anne Schwarz-Pfeiffer.

Baby Carrier 2030

Entwicklung von funktionalen, mit SMD-Bauteilen bestückten Pailletten und deren Verarbeitung mittels technischer Stickerei

 

 

 

Die Entwicklung funktionaler Pailletten in der Bachelorarbeit von Marit Ulferts erfolgt mittels spezieller Cutting-Methode. Eine Trägerfolie wird oberflächlich mit einer vollflächigen Kupferklebefolie kaschiert. Die Leiterstrukturen werden in einer CAD Software programmiert. Mit dem Ziehmesser UCT (universal cut tool) des Cutters wird die Kupferschicht oberflächlich nach vorprogrammiertem Strukturbild angeschnitten, sodass sich überschüssige Kupferflächen leicht durch Abziehen der Kupferfolie entfernen lassen. Die so hergestellten funktionalen Pailletten werden nachfolgend mit den elektronischen SMD-Bauteilen bestückt und mittels technischer Sticktechnologie automatisiert auf das Textil fixiert und kontaktiert.

Als Anwendungsbeispiel dient die Modellentwicklung eines smarten Pullovers mit Lichtsignalisierung am Rücken durch wellenförmige Anordnung funktionale LED-Pailletten.

Bachelorarbeit von Marit Ulferts | Erstbetreuung: Prof. Dr. Anne Schwarz-Pfeiffer

Dekorative und funktionale Miniaturbetten

 

 

Die 5. Semester Projektgruppe Team 4 „Stitch Happens“ des Wintersemesters 19/20 hat in Zusammenarbeit mit der Firma ZSK Stickmaschinen GmbH dekorative und funktionale Miniaturbetten entwickelt. Die funktionalen Miniaturbetten sind mit einer Heizfunktion durch gestickte Heizdrähte mittels Tailored Fibre Placement (TFP) ausgestattet, dessen Temperatur manuell regelbar ist. Zudem ist ein drucksensitiver Belegungssensor integriert, der eine LED zum Leuchten bringt, wenn ein bestimmter Druck auf den Sensor einwirkt. Betreut wurde das Projektteam von Prof. Dr. Anne Schwarz-Pfeiffer.

 

In unserem Leben sind wir von textilen Oberflächen umgeben – unsere Kleidung, zu Hause auf dem Sofa oder am Tisch, oder auch wenn wir im Auto sitzen. So bieten Textilien eine ideale Schnittstelle oder ein Interface mit einem technischen System, welches zur Kommunikation dient.

Dieses Studierendenprojekt zeigt auf, wie wir Tischdecken, Besteck, Teller und Kerzenleuchter als Interaktionsfläche zur Steuerung von Licht, Wärme und Musik nutzen können und so gleichzeitig mit unseren Tischnachbarn in Interaktion treten können. Verantwortliche Dozenten waren Prof. Dr. Christof Breckenfelder, Barbro Scholz und Prof. Dr. Anne Schwarz-Pfeiffer.

Interaktion bei Tisch

Interaktive, textile Paneele

 

Die textile Integrationstiefe der einzelnen Komponenten eines Smart Textiles Systems nehmen stetig zu. Mit Hilfe der Sticktechnologie ist es möglich LED-bestückte Pailletten automatisiert auf eine textile Grundstruktur aufzubringen und diese mit elektrisch-leitfähigen Garnen anzusticken. Die Garne dienen gleichzeitig als Datenleiter und verbinden die Pailletten mit einer Platine und einem textilen Drucksensor. Der druckempfindliche Sensor lässt in Abhängigkeit des Drucks eine oder mehrere LEDs aufleuchten. Die sensorgesteuerte LED-Matrix kann sowohl als Wandpaneel als auch als Bedienfläche in Heimtextilien eingesetzt werden. Die Matrix ist in Zusammenarbeit mit der Madeira Garnfabrik Rudolf Schmidt KG.

Sound Emitting Embroidered Textiles

 

Im Rahmen der 5. Semester Projekte des Wintersemesters 18/19 ist zum Thema Sound Emitting Embroidered Textiles in Zusammenarbeit der Projektgruppe 24 und der Firma ZSK Stickmaschinen GmbH eine smarte Jacke mit gestickten textilen Datenleitern und verschiedenster Sensoren und Aktoren entwickelt worden. Die Jacke kombiniert Technik und Natur und greift die Illustration des Djungels auf. Gesteuert durch einen Mikrokontroller und der Integration textiler Lautsprecher werden die Sounds eines brüllenden Löwen akustisch durch Schließen der Druckknöpfe dargestellt. Die sich windende Schlange leuchtet durch den Einsatz funktionaler LED-Pailletten. Frau Prof. Dr. Anne Schwarz-Pfeiffer betreute das Projektteam.

 

 

Der Mantel Visible Black integrierte verschiedene Sensoren in den Epauletten und Aktuatoren in die Taschen.

Die Schulterklappen bestehen aus Regensensor-Leiterplatten, die mit 3D-gedruckten Rahmen versehen sind. Wenn der Regensensor die Luftfeuchtigkeit misst, aktiviert er Lichter, die in die Manteltasche integriert sind. Auf einer der Schulterklappen befindet sich zudem ein Lichtsensor, der mit der Lichtintensität der Umgebung interagiert.

Die Leuchttaschen sind 3D-gedruckte flexible Konstruktionen aus zwei Teilen. Sie bestehen aus einer Oberschale mit einer Schicht aus schwarzem Dimout-Film und einer äquivalenten Basis. Sie fungieren als Abdeckung für Schwarzlichter von weggeworfenen Smartphone-Displays und wirken als Lichtelemente. Das Design ist vom Audi A8 Typ D4 / 4H inspiriert.

Masterarbeit Davina Niebusch | Erstbetreuung Prof. Dr. Anne Schwarz-Pfeiffer

Visible Black - Mantel integriert Licht- und Regensensoren

LIGHT|WEAR Analyse und Implementierung von lichtemittierenden Textilien im Hinblick auf die Modebranche

 

 

 

LIGHT | WEAR beschreibt eine limitierte lichtemittierende Modekollektion.

Mit intelligenten Designs, minimalistischen Schnitten, starken Linien und aufregenden Mustern erhöht LIGHT | WEAR nicht nur das Bewusstsein für lichtemittierende Mode, sondern liefert auch voll funktionsfähige Teile mithilfe einer einzigartigen lichtemittierenden Technologie. Bei der Herstellung des lichtemittierenden Gewebes werden hochwertige optische Fasern unter Verwendung einer speziellen Sticktechnik, dem Tailored Fibre Placement, die nahezu jede Art von gewünschtem Muster ermöglicht, auf das Gewebe gestickt. Die optische Faser wird dann mit einem kleinen tragbaren Laser verbunden, der als Lichtquelle fungiert. Kommende neue Stücke können sogar über eine App mit unterschiedlichen Einstellungen für die Lichtemissionsfunktion gesteuert werden. Aufgrund der intelligenten Konstruktion der LIGHT | WEAR-Teile können Laser ausgetauscht werden und somit dasselbe Kleidungsstück innerhalb des sichtbaren Lichtspektrums unterschiedliche Farben emittieren, sogar Infrarotlicht.

LIGHT | WEAR-Teile zeigen ihr volles Potenzial in kaum beleuchteten Umgebungen. Wenn die Umgebung dunkler wird, ist nur ein Knopfdruck erforderlich, um der düsteren Leere der Nacht zu trotzen.

Bachelor thesis by Farbod Daneshian | Erstbetreuung: Prof. Dr. Anne Schwarz-Pfeiffer

 

 

 

In der Bachelorarbeit von Lucie Brunner wird das Bauhaus neu interpretiert. Das Thema farbwechselnder Textilien wird unter besonderer Betrachtung photochromer Materialien erarbeitet. Durch die Kombination typischer Designmerkmale des Bauhauses und dem Einsatz farbwechselnder photochromer Garne werden verschiedene Gewebestrukturen hergestellt.  Die entwickelten handgewebten Proben werden hinsichtlich ihres Farbänderungseffekts und ihrer Lichtabsorption bewertet, da die Gewebekonstruktion Einfluss auf den Farbwechseleffekt hat. Zudem haben die Bestrahlungszeit und die Leistung der Lichtquelle Einfluss auf die Farbintensität der photochromen Garne.

Bachelorarbeit Lucy Brunner | Erstbetreuung Prof. Dr. Anne Schwarz-Pfeiffer

Das Bauhaus neu interpretiert durch farbwechselnde Textilien - Entwicklung handgewebter Textilien mit photochromen Garnen

Smarter Handschuh mit integriertem, textilen, Arduino-gesteuerten Biegesensor, textilen Datenleitern und Biofeedback mittels LED-Functional Sequin Devices

 

 

 

Mit der Sticktechnologie werden bereits eine Vielzahl textiler Sensoren und Aktoren in der Medizintechnik und Healthcare hergestellt. Im Bereich der Therapiehandschuhe gewinnt die Sticktechnologie zunehmend an Bedeutung.

Gegenwärtige Therapiehandschuhe für das Fingertraining tragen nur durch Verwendung einer externen Stromquelle, eines Impulsgenerators oder einer Softwareanbindung aktiv zur Rehabilitation bei und integrieren häufig kein Biofeedback zur Kontrolle des Lernerfolgs und zur Steigerung der Motivation.

Der smarte Handschuh besteht aus einem Handschuh mit integriertem Biegesensor im Finger und einer anknüpfbaren Manschette. Die Signale des textilen Biegesensors im Handschuh werden von einem Mikrocontroller in der Manschette gesteuert und an die LED-Functional Sequin DevicesTM weitergeleitet, die auf dem Handrücken platziert sind.

Das Schaltungslayout besteht aus einem leitfähigen Garn, welches mittels Sticktechnologie implementiert wird. Das Stickmuster integriert die textilen Datenleiter, die LEDs und die Anschlüsse des Mikrocontrollers. Die LED-FSDsTM sind herkömmliche Pailletten mit Schaltungslayout und Träger kleiner elektronischer Komponenten. Mit einem definierten und reproduzierbaren Prozess werden sie automatisiert platziert, befestigt und kontaktiert.

Der smarte Handschuh ermöglicht die mobile sensorische Erkennung der motorischen Beweglichkeit der Finger. Neben dem Fingertraining dient der smarte Handschuh auch als Biofeedback, indem die Bewegungssignale mit den LED-FSDsTM visualisiert werden. Das Biofeedback signalisiert dem Bediener den Erfolg der Therapie, wirkt als Selbstkontrolle über den motorischen Trainingsprozess und erhöht die Motivation und den Lernprozess.

Bachelorarbeit Ramona Nolden | Erstbetreuung: Prof. Dr. Kerstin Zöll