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Prof. Dr. Patrick Scharpfenecker

Funktionen

  • Fakultät Informatik / Professor/-in /
  • Fakultät Informatik / Praxisbeauftragte/-r / Bachelor Informatik, Informatik - Game Engineering, Wirtschaftsinformatik, Medizininformatik

Fachgebiet

Algorithmen in der Robotik

  • +49 (0) 831-2523-606
  • patrick.scharpfenecker(at)hs-kempten.de
  • D308
  • nach Vereinbarung, Voranmeldung per E-Mail erforderlich - Prüfungseinsicht: Mittwoch 08.10.2025 und Donnerstag, 09.10.2025 jeweils 11:45 – 13:15 Uhr, Raum D308, Terminvergabe nur nach Voranmeldung per E-Mail

Abschlussarbeiten

 

Human To Robot Imitation

Mit „Human-to-Robot Imitation in the Wild“ wurde ein System entwickelt, welches Videos von menschlichen Bewe-
gungsabläufen auf Roboter übertragt. Hierdurch ist es möglich, ähnlich wie bei kollaborativen Robotern (sog. Cobots),
sich wiederholende Aufgaben durch einen Roboter übernehmen zu lassen. Ziel dieser Masterarbeit ist die Übertragung
von WHIRL auf einen vorgegebenen Roboter für konkrete (kommerzielle) Anwendungen wie der Reinigung von Ober-
flächen oder dem Auf-/Abhängen sowie Falten von Kleidungsstücken.

 

Trajektorienplanung mit Frenet-Serret Formeln

Für die Planung der Trajektorie von Fahrzeugen im Straßenverkehr werden meist klassische Algorithmen angewendet.
Eine Möglichkeit hierfür ist z.B. im sogenannten Frenét-Frame abschnittsweise die Trajektorie um die für den aktuellen
Abschnitt optimale Bewegung zu erweitern. Ziel dieser Arbeit ist es ein alternatives Verfahren zu entwerfen, zu imple-
mentieren und zu testen, welches die Trajektorienplanung als Ganzes mittels Differentiable Programming optimiert.
Hierbei sollen die Steuersignale für die Frenét-Serret-Formeln mit Gradientenabstiegssignalen optimiert werden um
einer vorgegebenen Fahrbahn zu folgen.

 

Robotic Grasping mit gezielter Reduktion von Unsicherheit

„VFAS-Grasp: Closed Loop Grasping with Visual Feedback and Adaptive Sampling“ führt einen neuen Ansatz für Grip-
ping Point Detection ein, welcher das Greifen von Objekten durch visuelles Feedback verbessern soll. Dies soll die
Robustheit von Greifrobotern erhöhen, indem das System unsichere Schätzungen/Aufnahmen gezielt durch neue Per-
spektiven verbessern kann. Ziel dieser Masterarbeit ist es dieses oder ein vergleichbares System auf den RoboCup@Work
Greifer anzuwenden und die Zuverlässigkeit dieses Systems zu evaluieren.

Werdegang

  • Promotion im Institut für Theoretische Informatik, Universität Ulm
  • Softwareentwickler im Bereich Fahrerassistenz (Umfelderkennung) und Industrielle Bildverarbeitung (Deep Learning, 3D), Spezialisierung auf Algorithmik und Künstliche Intelligenz
  • Seit 09/2023 an der HS Kempten, Fakultät Informatik

Forschung und Entwicklung

Einsatz von Algorithmen in der Robotik

  • Künstliche Intelligenz
  • Machine/Deep Learning
  • Datengetriebene Algorithmenentwicklung


Sensorik von Robotern

  • Umfelderkennung
  • Maschinelles Sehen

Kooperationen

Institut für angewandte Künstliche Intelligenz und Robotik

Publikationen

  • Das, Bireswar, Patrick Scharpfenecker, und Jacobo Torán. „CNF and DNF succinct graph encodings“. Information and Computation, LATA 2014, Bd. 253 (April 2017): 436–47. https://doi.org/10.1016/j.ic.2016.06.009.
  • Das, Bireswar, Patrick Scharpfenecker, und Jacobo Torán. „Succinct Encodings of Graph Isomorphism“. In Language and Automata Theory and Applications, herausgegeben von Adrian-Horia Dediu, Carlos Martín-Vide, José-Luis Sierra-Rodríguez, und Bianca Truthe. Lecture Notes in Computer Science. Springer International Publishing, 2014. https://doi.org/10.1007/978-3-319-04921-2_23.
  • Das, Bireswar, Patrick Scharpfenecker, und Jacobo Toran. „Succinct Encodings of Graph Isomorphism“. Nos. TR15-100. Preprint, Electronic Colloquium on Computational Complexity, 19. Juni 2015. https://eccc.weizmann.ac.il/report/2015/100/.
  • Dorn, Britta, Dominikus Krüger, und Patrick Scharpfenecker. „Often Harder than in the Constructive Case: Destructive Bribery in CP-Nets“. In Web and Internet Economics, herausgegeben von Evangelos Markakis und Guido Schäfer. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2015. https://doi.org/10.1007/978-3-662-48995-6_23.
  • Scharpfenecker, Patrick. „Bounded-Depth Succinct Encodings and the Structure They Imply on Graphs“. Theory of Computing Systems 62, Nr. 5 (2018): 1125–43. https://doi.org/10.1007/s00224-017-9787-4.
  • Scharpfenecker, Patrick. „On the Structure of Solution-Graphs for Boolean Formulas“. In Fundamentals of Computation Theory, herausgegeben von Adrian Kosowski und Igor Walukiewicz. Lecture Notes in Computer Science. Springer International Publishing, 2015. https://doi.org/10.1007/978-3-319-22177-9_10.
  • Scharpfenecker, Patrick. „Problems on Succinctly Encoded Graphs“. Dissertation, Universität Ulm, 2017. https://doi.org/10.18725/OPARU-4390.
  • Scharpfenecker, Patrick, und Jacobo Torán. „Solution-Graphs of Boolean Formulas and Isomorphism“. In Theory and Applications of Satisfiability Testing – SAT 2016, herausgegeben von Nadia Creignou und Daniel Le Berre. Lecture Notes in Computer Science. Springer International Publishing, 2016. https://doi.org/10.1007/978-3-319-40970-2_3.
  • Scharpfenecker, Patrick, und Jacobo Torán. „Solution-Graphs of Boolean Formulas and Isomorphism“. Journal on Satisfiability, Boolean Modeling and Computation 10, Nr. 1 (2016): 37–58. https://doi.org/10.3233/SAT190113.