The use of non-metallic, textile reinforcement structures in place of steel reinforcement is a key component in making concrete constructions more sustainable and durable than they currently are. The reason for this is the corrosion resistance of textile reinforcements, which makes it possible to reduce the thickness of the concrete cover and at the same time extend the service life of concrete structures. This reduces the amount of cement required and thus also the emission of the greenhouse gas carbon dioxide. By means of textile manufacturing technologies, customized, load-adapted reinforcement topologies can be adjusted to the requirements of highly stressed and well-designed concrete components. The objective of this paper is to give an overview of recent research literature dedicated to textile reinforcement structures that are already used for concrete applications in the construction industry as well as those currently under development. Therefore, textile reinforcement structures, which are divided into one-, two- and three-dimensional topologies, as well as common materials used for textile-reinforced concrete are reviewed. Most research has so far been devoted to two-dimensional textile reinforcement structures. Furthermore, novel approaches to the fabrication of textile reinforcement structures for concrete applications based on robotic yarn deposition technologies are addressed.:1.) Introduction 2.) Materials for textile reinforcement structures for construction applications 3.) Textile reinforcement structures for construction applications 4.) New developments in robot-supported manufacturing technologies for construction applications 5.) Conclusion

Die Erforschung innovativer, materialminimierender Konstruktionsstrategien und ressourcenschonender Fertigungstechnologien für den ressourcenintensiven Bausektor ist eine dringende Notwendigkeit, um dem globalen Klimawandel wirksam zu begegnen. Eine materialeffiziente und ressourcenschonende Bauweise ermöglicht das Bauen mit Textilbeton. Im Vergleich zu Stahlbewehrungen sind textile Bewehrungsstrukturen korrosionsunempfindlich, wodurch die notwendige Betondeckung drastisch reduziert werden kann. Ein weiterer, wesentlicher Vorteil von Textilbewehrungsstrukturen besteht in der freiförmigen, lastangepassten Gestaltungsfreiheit der Textilbewehrung während des Fertigungsprozesses, wodurch auch komplex verzweigte Bewehrungstopologien realisierbar sind. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgt die Entwicklung einer neuartigen, robotergestützten Fertigungstechnologie zur Herstellung von biologisch inspirierten, lastangepassten 3D-Textilbewehrungsstrukturen. Ein Schwerpunkt besteht dabei in der Entwicklung eines einstufigen, robotergestützten Garndirektablageverfahrens, sodass auf zusätzlich erforderliche Verarbeitungsprozesse verzichtet werden kann. Für die Realisierung dieser flexibel einsetzbaren Technologie werden anforderungsgerechte Funktionsmodule zur Tränkung, Führung und Fixierung von Carbonfaserrovings im Raum elaboriert und validiert. Die Basis für die technologische Entwicklung bilden die grundlagenorientierten, numerischen und experimentellen Untersuchungen zu den Einflussfaktoren der Fadenfixierung sowie der Fadenführung und -tränkung, wie bspw. das topologieabhängige Abstreifverhalten des Fadens vom Wickelkörper, die strukturmechanischen Fragestellungen oder die Prozessparameter im Tränkungsprozess. Für die robotergestützte Herstellung der 3D-Textilbewehrungsstrukturen werden Algorithmen für die automatisierte Generierung von kollisionsfreien Roboterpfaden erforscht und entwickelt. Anschließend wurde ein zweistufiger, regelbasierter Prozessablauf konzipiert und mithilfe von MATLAB® implementiert, sodass das 3D-Modell der zu fertigenden Textilbewehrungsstruktur anhand definierter Anforderungen automatisiert in verwertbare Maschinensteuerungsdatensätze übersetzt wird. Die entwickelte, robotergestützte Fertigungstechnologie schafft die Grundlage, biologisch inspirierte, lastangepasste 3D-Textilbewehrungsstrukturen mit einem hohen Lastabtragungsvermögen herzustellen. Diese Technologie leistet somit einen bedeutenden Beitrag bei der Herstellung materialminimierter, ressourcenschonender Carbonbetonstrukturen.

In Folge eines Schlaganfalls leiden 90% aller Patienten an einer Handparese, die sich in 30-40% als chronisch manifestiert. Derzeit wächst seitens der Neurologie und Technologie das Forschungsinteresse an der Effektivität robotergestützter Therapieansätze, welche für schwer betroffene Patienten als besonders vielversprechend eingestuft werden. Die hierfür verwendeten Therapieroboter setzen sich aus einem mechanischen Teil und einer softwaregestützten virtuellen Umgebung zusammen, welche neben dem graphischen Interface, audio-visuelles Feedback sowie Musik beinhaltet. Bisher wurden Effekte der klanglichen Anteile dieses Szenarios noch nicht hinsichtlich möglicher Einflüsse auf Motivation, Bewegungsdurchführung, motorisches Lernen und den gesamten Rehabilitationsprozess untersucht. Die vorliegende Arbeit untersucht die Rolle von Sound in robotergestütztem Handfunktionstraining. Die Hauptziele im Rahmen dessen sind es, 1) Potentiale von Sound/ Musik für den Kontext robotergestützten Handfunktionstrainings zu explorieren, 2) spezifizierte klangliche Umgebungen zu entwickeln, 3) zu untersuchen, ob Schlaganfallpatienten von diesen spezifizierten Soundanwendungen profitieren, 4) ein besseres Verständnis über Wirkmechanismen von Sound und Musik mit Potential für robotergestützte Therapie darzulegen, und 5) Folgetechnologien über eine effektive Applikation von Sound/ Musik in robotergestützter Therapie zu informieren. / 90% of all stroke survivors suffer from a hand paresis which remains chronic in 30-40% of all cases. Currently, there is an increasing research interest in neurology and technology on the effectiveness of robot-assisted therapies. Robotic training is considered as especially promising for patients suffering from severe limitations. Commonly, rehabilitation robots consist of a mechanical part and a virtual training environment with a graphical user interface, audio-visual feedback, sound, and music. So far, the effects of sound and music that are embedded within these scenarios have never been evaluated in particular while taking into account that it might influence motivation, motor execution, motor learning and the whole recovery process. This thesis investigates the role of sound in robot-assisted hand function training post-stroke. The main goals of this work are 1) to explore potentials of sound/ music for robotic hand function training post-stroke, 2) to develop specified sound-/ music-applications for this context, 3) to examine whether stroke patients benefit from these specified sound/ music-application, 4) to gain a better understanding of sound-/ music-induced mechanisms with therapeutic potentials for robotic therapy, and 5) to inform further arising treatment approaches about effective applications of sound or music in robotic post-stroke motor training.