Kernkompetenzen
Programmiersprachen
Mikrocontroller
Kommunikationsprotokolle
Echtzeitbetriebssysteme
Entwicklungswerkzeuge
Hardware
Fehlersuche & Tests
Automatisierung & Regelung
Forschung im Rahmen der Promotion
Dynamisch beschränkte Bahnplanung für Parallelmanipulatoren — Fallstudie: hybride Seil-/Serienroboter
Implementierung echtzeitfähiger Regelungsalgorithmen in C/C++ für parallele Robotersysteme. Entwicklung von Bahnplanungsalgorithmen mit Singularitäts- und Kollisionsvermeidung.
Regelung im Aufgaben- und Gelenkraum für hybride Roboter. Entwicklung von Strategien zur Sicherstellung positiver Seilzugkräfte mit linearer Programmierung und Nullraumverfahren in C/C++.
Versuchsaufbauten mit C/C++-basierter Regelung und Datenerfassung. Integration von Sensoren, Encodern und Motorsteuerungen in Prototypen.
Newton-Euler- und Lagrange-Formulierungen für starre Körper in C/C++. Zustandsraumdarstellung und Simulation von Robotersystemen.
Entwurf eines Exoskelettsystems für die Rehabilitation der unteren Gliedmaßen mit integrierter Steuerung. Bewegungsplanung mit echtzeitfähigen Algorithmen.
Minimierung der Gesamttrajektorienzeit unter dynamischen Randbedingungen. Optimierung der Seilzugkräfte mit Implementierung in C/C++.
Zentrale Forschungsergebnisse
- ▸Neuartiger Bahnplanungsalgorithmus in C/C++ für hybride Seil-/Serienroboter — GitHub-Repository
- ▸Implementierung und Vergleich zweier Strategien zur Sicherstellung positiver Seilzugkräfte (das Nullraumverfahren erwies sich als überlegen)
- ▸Erfolgreiche Simulation eines Rehabilitations-Exoskeletts mit echtzeitfähigen Algorithmen
- ▸Machbarkeitsnachweis durch umfassende dynamische Analyse und experimentelle Validierung
- ▸Entwicklung von Modellen und Regelungsstrategien für praktische Echtzeitanwendungen
Berufserfahrung
- ▸Entwicklung von mehr als 45 praxisorientierten Mikrocontrollerprojekten mit PIC, Arduino, STM32 und AVR
- ▸Programmierung auf Registerebene, Interrupt-Verarbeitung, Timerkonfiguration und PWM-Erzeugung
- ▸Implementierung von UART-, I2C- und SPI-Protokollen zur Sensorintegration und Gerätekommunikation
- ▸Entwicklung PWM-basierter Motorsteuerungen und PID-Regler in C/C++
- ▸Integration von FreeRTOS auf STM32 für Aufgabenverwaltung und Echtzeitsteuerung
- ▸SPS-Programmierung, Ablaufsteuerung mit GRAFCET, industrielle Sortieranlagen und Robotersteuerung
- ▸Leiterplattenprototypen, Schaltungsentwurf und Fehlersuche mit Oszilloskop und Logikanalysator
- ▸Schulung von Hunderten Studierenden und Technikern in C/C++-Programmierung für Mikrocontroller
- ▸Dissertation: Dynamisch beschränkte Bahnplanung für Parallelmanipulatoren — hybride Seil-/Serienroboter
- ▸Entwicklung echtzeitfähiger Regelungsalgorithmen in C/C++ für parallele Robotersysteme
- ▸Implementierung von Bahnplanungsalgorithmen mit Singularitäts- und Kollisionsvermeidung
- ▸Steuerungssysteme für Seilroboter mit Regelung auf positive Seilzugkräfte
- ▸Integration von Sensoren, Encodern und Motorsteuerungen in Prototypen
- ▸Entwicklung eines auf Exoskeletttechnik basierenden Rehabilitationssystems für die unteren Gliedmaßen
- ▸Abschlussarbeit: Dynamische Bahnplanung für seilgetriebene Roboter
- ▸Entwicklung von Regelungsalgorithmen in C/C++ für Seilroboter
- ▸Prototypenentwicklung mit Mikrocontrollersteuerungen und Echtzeitdatenerfassung
- ▸Integration von Sensoren und Aktoren in mikrocontrollerbasierte Systeme
Ausgewählte Projekte
Forschung und Abschlussarbeiten
Forschungsarbeiten zu Robotik, Regelungstechnik, Modellierung und Analyse.
Ausbildung und Lehre
Kursmaterialien und praxisorientierte Lehrprojekte.
Private und Open-Source-Projekte
Eigenständige Projekte und Softwareexperimente.
Mikrocontrollerprojekte (45+)
PIC (Assembler/C): RBO/INT-Interrupt und ISR-Erstellung. Arduino (C++): attachInterrupt() und Tastenentprellung. STM32 (HAL): EXTI-Konfiguration und NVIC-Prioritätsverwaltung.
PIC: Timer0/1/2 in C zur präzisen Zeitsteuerung. Arduino: millis(), micros() und nicht blockierende Verzögerungen. STM32: Timerkonfiguration (HAL/Registerebene) und PWM-Erzeugung.
PIC: ADC-Modul in C und Potenziometermessung. Arduino: analogRead(). STM32: kontinuierlicher ADC-Modus, DMA-Transfer und Mehrkanalabtastung.
PIC: CCP-Modul und H-Brückensteuerung (L298N). Arduino: analogWrite(), Encoder-Rückmeldung und PID-Regelung in C++. STM32: Timer-PWM, Encoderschnittstelle und digitaler PI-Regler.
PIC: USART in C und PC-Kommunikation. Arduino: serielle Schnittstelle und Sensor-Datenaufzeichnung. STM32: UART mit HAL, interruptgesteuerter Empfang und DMA.
Arduino: Temperatursensoren (LM75, BME280). STM32: I2C-Konfiguration (HAL), Registerzugriff und Multi-Master-Betrieb.
Arduino: SPI-Display und SD-Karten. STM32: SPI-Konfiguration und Hochgeschwindigkeitsübertragung.
Multitasking in C, Erstellung von Tasks, Queue-Kommunikation, Semaphoren, Mutexen, Timer-Tasks und Speicherverwaltung.
Expertise in hardwarenaher Programmierung
Direkter Registerzugriff in C für STM32, PIC und AVR. Konfiguration von Peripherieregistern, Takten und GPIOs.
ISR-Implementierung in C/Assembler, Interruptprioritäten, verschachtelte Interrupts und Kontextwechsel.
STM32-DMA-Konfiguration in C, Speicher-zu-Speicher- und Peripherie-zu-Speicher-Transfer sowie Ringpufferbetrieb.
Schlafmodi, Energiemanagement, Aufweckquellen, stromsparender Timer und RTC-Aufwecken.
Eigener Bootloader in C, Flash-Programmierung, UART-/CAN-Bootloader und Firmware-Updates über Funk (OTA).
Ausbildung
Promotion (Dr.-Ing.) in Maschinenbau und Robotik
2012 – 2017ENIM · Tunesien
Dissertation: Dynamisch beschränkte Bahnplanung für hybride Seil-/Serienroboter
Master in Maschinenbau und Systemtechnik
2009 – 2011ENISO · Tunesien
Abschlussarbeit: Dynamische Bahnplanung für seilgetriebene Roboter
Ingenieurabschluss in Elektromechanik
2001 – 2004ENIS · Tunesien
Abitur mit Schwerpunkt Mathematik
1997 – 1998· Tunesien
Sprachen
Muttersprache
Fließend
Fließend
B2 · Selbstständige Sprachverwendung
Wichtige Erfolge
- Entwicklung von Bahnplanungsalgorithmen in C/C++ für Parallelroboter
- HackerRank-Auszeichnungen: Problem Solving, C++, Java, Python, 30 Days of Code und 10 Days of JavaScript
- HackerRank-Lösungsrepository für C++
- HackerRank-Lösungsrepository für Python
- Entwicklung von mehr als 45 C/C++-Projekten für Mikrocontroller mit ausführlicher Dokumentation
- Schulung von Hunderten Studierenden und Technikern in C/C++-Programmierung für Mikrocontroller
- Singularitätsanalyse hybrider, seilgetriebener ebener Serienroboter (Promotionsforschung)
- Automotive Radar-Mehrzielverfolgung (kalman-cpp): C++17-EKF, Munkres-Assoziation und Entwurf nach ISO 26262 ASIL B
- AutoVision-ADAS-Wahrnehmung: Echtzeit-OpenCV-Spurgeometrie, YOLOv8-DNN-Objekterkennung und 77-GHz-Kamera-Radar-Sensorfusion
- Autonomer YOLOPv2-Trajektorientracker: Echtzeit-Panoptik-Wahrnehmung, 2D-Vogelperspektiven-Radar (BEV) und krümmungsbeschränkte optimale Bahnplanung
- Cable-robot-R: Bahnplanung und Regelung in MATLAB
Weitere Tätigkeiten
- Entwicklung eines vollständigen NES-Emulators auf dem ESP32 mit kompletter 6502-CPU-Emulation in C/C++
- Implementierung von CPU-Architekturen und Mikrocontrollersimulationen (BENCPU)
- NES-Emulator (Desktop) — 6502-CPU-Emulation, PPU und Speicherverwaltung
- CPU-Visualisierung mit andockbarer ImGui-Oberfläche
- Erfolgreiche Integration von FreeRTOS in echtzeitfähige STM32-Regelungssysteme
- Praktikum — Instandhaltung & Qualität · Gamma Sac (2004)
- Praktikum — Maschinenabteilung · Societe Ciment Enfidha (2002–2003)
Was diese Erfahrung auszeichnet
Aus Forschung, Lehre, Automatisierung und Robotik bringe ich folgende Stärken in interdisziplinäre Entwicklungsteams ein:
- Entwicklung echtzeitfähiger C/C++-Software — von Bare-Metal-Programmierung bis zu RTOS-Anwendungen
- Integration von Sensoren, Aktoren, Mikrocontrollern und Elektronik in vollständigen Prototypen
- Praktischer Einsatz von UART, I2C, SPI, CAN, Interrupts, ADC, PWM und DMA
- Entwicklung von Regelungs- und Bahnplanungsalgorithmen für Robotik, Motoren und Automatisierung
- Fehlersuche und Validierung mit Oszilloskopen, Logikanalysatoren, JTAG/SWD und Modultests
- Verknüpfung mechanischer, elektromechanischer, hardware- und softwaretechnischer Perspektiven
- Einsatz von Python und MATLAB in technischen Arbeitsabläufen, Modellierung und Algorithmusentwicklung
- Vermittlung komplexer technischer Systeme und Schulung von Studierenden und Entwicklungsteams
Tabellarischer Lebenslauf (PDF) — Dr.-Ing. Mourad Ismail
Offizieller tabellarischer Lebenslauf im LaTeX-Format (PDF, DIN 5008 Standard). Beinhaltet berufliche Stationen, Promotionsforschung in Robotik und Regelungstechnik, akademische Abschlüsse, Publikationen und technische Kernkompetenzen.
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