Ved Det Tekniske Fakultet for Ingeniør- og Naturvidenskab, AAU Energi, er en 3-årig stilling som postdoc ledig. Stillingen udbydes i relation til forskningsgruppen Undervandsteknologi, og post.doc'en vil blive placeret i Esbjerg Energi-sektionen.
Stillingen er en del af ABBA USV – Above and Below Autonomous Unmanned Systems-projektet og kan besættes fra den 1. marts 2027 eller snarest derefter.
ABBA USV-projektet adresserer det stigende behov for autonome og fjernstyrede robotsystemer til offshore-inspektion, vedligeholdelse, reparation og overvågning. Projektet udvikler samarbejde mellem ubemandede overfladefartøjer (USV'er), ubemandede undervandsfartøjer (UUV'er) og ubemandede luftfartøjer (UAV'er), hvor USV'en fungerer som en central platform for transport, kommunikation, strømforsyning og koordinering af de øvrige fartøjer.
Projektet kombinerer autonom navigation, kollaborativ kontrol og eksperimentel validering for at muliggøre effektive offshore-operationer med reduceret afhængighed af store støttefartøjer og offshore-personale.
Post.doc'en vil primært fokusere på kollaborativ kontrol af et tøjret USV–UUV-system til inspektion af offshore-infrastruktur. Tøjret muliggør kontinuerlig strøm og højkapacitetskommunikation mellem fartøjerne, men introducerer stærk dynamisk kobling, begrænsninger og sikkerhedsudfordringer, der eksplicit skal tages højde for i kontrolarkitekturen.
Fokusområde for Postdoc: Kollaborativ kontrol af tøjrede USV–UUV-systemer
Post.doc-projektet fokuserer på udvikling og eksperimentel validering af kontrol for heterogene marine robotter, der er fysisk koblet via et tøjre.
Det overordnede mål er at muliggøre, at en USV og en UUV kan fungere som et koordineret robotsystem til inspektion og overvågning af offshore-infrastruktur såsom søkabler, rørledninger og offshore-vindmøllestrukturer.
Forskningen vil overveje to komplementære operationelle tilstande:
Slæbt tilstand: USV'en leverer den primære fremdrift og transporterer UUV'en langs langdistance undervandsinfrastruktur. UUV'en bærer sensorer til detektering og følgning af infrastrukturen og udfører lokale korrigerende manøvrer.
Dette skaber et system, hvor sensormyndighed er koncentreret ved UUV'en, mens den dominerende fremdriftsmyndighed er placeret ved USV'en. Projektet vil undersøge kollaborative og prædiktive kontrolstrategier, hvor information opnået af UUV'en kan påvirke USV'ens fremtidige bane.
Inspektionstilstand: UUV'en bruger sine egne thrustere til at manøvrere rundt om offshore-strukturer, mens den forbliver forbundet til USV'en. USV'en skal koordinere sin bevægelse med UUV'en for at opretholde gunstig tøjregeometri, undgå overdrevne tøjrekræfter og understøtte sikker inspektion tæt på strukturer.
Projektet vil undersøge, hvordan modellering og kontrol kan integreres for at koordinere de to fartøjer, samtidig med at der tages højde for heterogen fartøjsdynamik, miljøforstyrrelser og de fysiske begrænsninger, der introduceres af tøjret.
Vigtigste forskningsopgaver kan omfatte:
- Modellering af koblede USV–UUV-systemer: Udvikling af multifysisk dynamikmodellering og kontrolorienterede modeller af USV, UUV og tøjre, herunder relevante hydrodynamiske effekter, miljøforstyrrelser og fartøj–tøjre-interaktioner. Arbejdet kan omfatte reducerede ordensmodeller egnet til realtidskontrol samt modeller med højere nøjagtighed til simulering og validering.
- Kollaborativ kontrol for slæbt tilstand: Udvikling af kontrolstrategier for præcisionssporing af en tøjret UUV under høj hastighed eller langtrækkende undersøgelser. Særlig opmærksomhed vil blive rettet mod opdelingen mellem sensor- og aktiveringsmyndighed, hvor undervandssensorer fra UUV'en bruges til at påvirke USV-vejledning og banegenerering.
- Prædiktiv koordinering for inspektionstilstand: Udvikling af kollaborative eller delt-horisont prædiktive kontrolmetoder, hvor fremtidig USV- og UUV-bevægelse betragtes samlet. Arbejdet kan omfatte modelprædiktiv kontrol (MPC), robust kontrol, distribueret eller centraliseret optimering og andre modelbaserede tilgange egnet til heterogene marine fartøjer.
- Interaktions- og forstyrrelsesestimering: Undersøgelse af tilstands-, forstyrrelses- og interaktionsestimationsmetoder, der giver information om usikker hydrodynamik, tøjre-inducerede effekter og koblet fartøjsbevægelse. Relevante tilgange kan omfatte ikke-lineære observatører, robust estimering, sensorfusion og datastøttet modellering.
- Sikkerhedskritisk kontrol og håndtering af begrænsninger: Udvikling af strategier til at opretholde sikker drift, mens der tages højde for tøjrespænding, relativ fartøjskonfiguration, aktuatorkræfter, kollisionsundgåelse og tøjre-til-struktur-afstand. Metoder kan omfatte begrænset prædiktiv kontrol, Control Barrier Functions eller relaterede sikkerhedskritiske kontrolteknikker.
- Digital tvilling og simuleringsmiljøer: Udvikling og brug af simulerings- eller digital tvilling-miljøer til at evaluere kollaborative kontrolstrategier under gentagelige forhold før implementering på fysiske systemer. Simulationer vil omfatte relevante marine forstyrrelser, tøjreopførsel, fartøjsdynamik, sensoradfærd og offshore-missionsscenarier.
- Eksperimentel og feltvalidering: Implementering og evaluering af de udviklede algoritmer på robotplatforme tilgængelige via Aalborg Universitet og ABBA-projektet. Validering kan omfatte software- og hardware-in-the-loop-test, kontrollerede pool-eksperimenter, havneforsøg og offshore-demonstrationer. Relevante præstationsmål kan omfatte nøjagtighed af banesporing, tøjrespænding, minimal tøjre-til-struktur-afstand, kontrolindsats, beregningsmæssig ydeevne, operationelt arbejdsområde og missionssucces.
Post.doc'en vil arbejde tæt sammen med forskere, ph.d.-studerende og industrielle partnere i ABBA-konsortiet og forventes at bidrage til integrationen og demonstrationen af de udviklede metoder på projektets robotplatforme.
Kvalifikationer og færdigheder
Ansøgere bør have en stærk akademisk baggrund og besidde en ph.d.-grad eller tilsvarende inden for et relevant ingeniørfelt, såsom reguleringsteknik, robotteknik, automation, elektroteknik, mekatronik, marineteknik, maskinteknik eller lignende.
Den ideelle kandidat vil have færdigheder såsom:
- Kontrol og dynamiske systemer: En stærk baggrund inden for kontrolteori, dynamisk modellering og autonome systemer. Erfaring med robust kontrol, modelprædiktiv kontrol, ikke-lineær kontrol, tilstandsestimering, banesporing, stisporing eller multi-agent kontrol er højt værdsat.
- Tilstands- og forstyrrelsesestimering: Viden om observatørdesign, tilstandsestimering, forstyrrelsesestimering, sensorfusion eller relaterede metoder. Erfaring med ikke-lineære eller robuste estimationsteknikker er en fordel.
- Robotik og autonome systemer: Erfaring med mobile robotter, autonome fartøjer, multi-agent systemer eller marin robotik. Tidligere erfaring specifikt med undervands- eller overfladefartøjer er en fordel, men ikke et krav.
- Tekniske computerfærdigheder: Stærke programmerings- og modelleringsfærdigheder, for eksempel i MATLAB/Simulink, Python, C++, ROS, Gazebo eller lignende simulerings- og robotrammer. Erfaring med optimeringssoftware, digitale tvillinger eller eksperimentel dataanalyse er et aktiv.
- Eksperimentel og feltarbejdserfaring: Tidligere erfaring med robotplatforme, hardwareimplementering, realtidskontrol, eksperimentel test eller feltforsøg betragtes som en fordel. Kandidaten bør være motiveret til at arbejde med praktiske robotsystemer og deltage i marine eksperimenter.
- Videnskabelig profil: En stærk publikationsliste inden for områder relevant for kontrol, robotik, autonome systemer eller relaterede felter og demonstreret evne til at udføre uafhængig forskning.
- Bløde færdigheder: Fremragende kommunikationsevner på engelsk, både skriftligt og mundtligt. Kandidaten bør være motiveret, proaktiv og i stand til at arbejde selvstændigt såvel som en del af et tværfagligt forskningsteam.
Institut og forskningsmiljø
Aalborg Universitet bidrager til den globale vidensopbygning samt udviklingen af velstand, velfærd og kultur i det danske samfund. Dette opnås gennem forskning, forskningsbaseret uddannelse, offentlig service og videnssamarbejde.
Aalborg Universitet uddanner studerende til fremtiden, og aktiviteter er baseret på et dynamisk og transformerende samarbejde med det omgivende samfund.
AAU Energi er et dynamisk ingeniørforskningsinstitut i kontinuerlig vækst og inspirerende omgivelser. AAU Energi har et meget internationalt miljø og dækker alle områder inden for fremtidens rene og bæredygtige energisystemer inden for elektrisk, termisk og mekatronisk energiteknologi.
AAU Energi har campusser i både Aalborg og Esbjerg, og denne stilling er placeret i Esbjerg.
Missionen er at være verdensførende inden for både forskning og forskningsbaseret uddannelse af fremtidens energiingeniører. AAU Energi har ca. 300 medarbejdere af mange nationaliteter, hvoraf 25 er administrativt personale. Derudover har AAU Energi konstant ca. 50–70 gæsteforskere fra hele verden.
Forskning og undervisning er i den absolutte verdenselite inden for energiområdet. AAU Energi har omfattende og førende værksteds- og laboratoriefaciliteter, hvor forskning og innovation udføres i høj grad i direkte samarbejde med industrien.
Sådan ansøger du og ansøgningskrav
Som en del af ansøgningen skal kandidaten indsende en forskningserklæring på 1–2 sider, der skitserer den forestillede tilgang til postdoc-projektet.
I dette dokument skal relevante state-of-the-art inden for kollaborativ kontrol af heterogene eller fysisk koblede robotsystemer beskrives, centrale forskningsudfordringer skal identificeres, og indledende ideer til at adressere projektmålene, herunder en foreløbig forskningsplan, skal foreslås.
Ansøgningen skal indeholde følgende:
- Ansøgning, der angiver begrundelse for ansøgning, kvalifikationer i forhold til stillingen samt intentioner og visioner for stillingen.
- Curriculum Vitae (CV).
- Diplomer (kandidatgrad og ph.d.-diplom).
- Kopier eller links til udvalgte publikationer relevante for stillingen (maks. 5).
- Dokumentation for undervisningskvalifikationer, hvis relevant.
- Formidlingskvalifikationer, herunder deltagelse i udvalg eller bestyrelser, deltagelse i organisationer mv.
- Yderligere kvalifikationer i relation til stillingen.
- Referencer/anbefalinger.
Kandidater kan læse mere om ansøgningskravene her.
Ansøgningen skal indsendes via Aalborg Universitets rekrutteringssystem, som kan tilgås under stillingsannoncen på Aalborg Universitets hjemmeside.
Aalborg Universitet ønsker at afspejle det omgivende samfund og har mangfoldighed som en kerneværdi. Derfor opfordres alle, uanset personlig baggrund og orientering, til at ansøge.
