Die Robolab-AG (cjd-junge-ingenieure.de)

Bilder von der Roboternacht am 25./26. Mai 2007

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Abfahrt zur Weltmeisterschaft in Bremen am 14. Juni 2006

Das vergangene Jahr 2006 war das bisher erfolgreichste Jahr unserer Aktivitäten. Im Frühjahr setzten sich unsere Mannschaften im WM-Qualifikationsturnier in Bremen mit Siegen und guten Platzierungen durch. Der größte Erfolg folgte dann bei der Weltmeisterschaft in Bremen im Sommer. Während die Fußballnationalmannschaft noch in den Vorrunden kämpfte, errang Jonas Thees den Weltmeistertitel in der Disziplin Roboter-Rescue.

Unsere Teams wurden während des Turniers von einem ZDF-Kamera-Team einen Vormittag begleitet. Das ZDF stellte in einem Feature über den Schülerwettbewerb der WM am Beispiel unserer Schule dar, wie man Schülerinnen und Schüler für Ingenieur- und Informationswissenschaften motivieren und interessieren kann.

Im Herbst 2006 stand (mittlerweile schon traditionsgemäß) der Wettbewerb der FirstLegoLeague im Vordergrund. Wir durften bereits zum zweiten Mal einen Wettbewerb als Qualifikationswettbewerb für das Deutschland-Finale durchführen. Der Wettbewerb stand in diesem Jahr unter Schirmherrschaft des Bundestagsabgeordneten des Rhein-Sieg-Kreises, Herrn Dr. Norbert Röttgen, der am 14. September den Wettbewerb eröffnete. Im November nahmen zwölf Mannschaften von acht Schulen (2005 waren es acht Teams von fünf Schulen) teil. Besonders erfolgreich war in diesem Jahr unser Mädchen-Team, das den ersten Platz in der Kategorie Forschungspräsentation belegt hatte. Aber auch unsere anderen Teams waren mit Platzierungen und Urkunden erfolgreich. So sind unsere Jungs der fünften Klasse erst im Finale des Roboter-Game besiegt worden.

Außer an unserem eigenen Regionalwettbewerb nahmen wir mit Mannschaften bei den Regional-Wettbewerben in Lingen und Aachen teil. Die Teilnahme in Lingen hatte sich das Team von Lukas Gemein, Tim Zimmer, Alexander Kern (alle 9c), Enno Dühlberg (8a) und Jonas Thees (8b) selbstständig organisiert. Die Schüler hatten über das Internet mit dem Organisator in Lingen schon seit dem Turnier in Bremen sehr engen Kontakt, man half sich gegenseitig über das Forum bei Problemen und offenen Fragen. Erstmals gelang es diesen Schülern, in Lingen in einem Turnier Gesamtsieger zu werden. Man gewann nicht nur die Kategorie Roboter-Game sondern aufgrund guter Platzierungen und hoher Punktwertungen in den Kategorien Team-Wertung, Forschungs-präsentation und Roboter-Design den Champions-Preis, und damit die Qualifikation für das Finale in Leipzig. In diesem Finale mit internationaler Beteiligung mit 36 Teams aus Deutschland, Polen, Ungarn, Tschechien, Österreich und der Schweiz belegte unser Team in der Gesamtwertung den 10. Platz. Damit hat sich das Team zwar für die Europameisterschaft qualifiziert. Diese Europameisterschaft findet dieses Jahr in Bodo, Norwegen, jenseits des Polarkreises statt. Die Kosten für Anreise und Teilnahme wären aber zu hoch (ca. 1000 € pro Teammitglied, also 6000 €), um im Mai dort teilzunehmen.

Eine Woche später gelang unserem Team aus Schülern der 6. und 7. Klasse in Aachen dann das gleiche Kunststück. Die Schüler Jonas Schulz, Dominik Schmidt, Florian Iser, Leon Bahner, Niklas Beckonert, und Kai Koenemann gewannen in Aachen den Champions-Preis, daneben auch noch den ersten Preis in der Kategorie Roboterdesign, den zweiten Platz in der Forschungspräsentation und den dritten Platz im Roboter-Game. Am folgenden Abend wurde diese Leistung in der WDR-Lokalzeit Aachen gebührend gewürdigt. Im Finale in Leipzig belegte das Team den 17. Platz in der Gesamtwertung. In der Kategorie Forschungspräsentation gewannen die Schüler mit ihrer Vorstellung des Weltraum-Aufzugs mit Hilfe der Nano-Technologie den dritten Platz, der mit einer entsprechenden Urkunde gewürdigt wurde.

Auch für das kommende Halbjahr sind wieder einige Höhepunkte geplant. Die Wettbewerbe beginnen mit dem Qualifikationsturnier für die GermanOpen im Robocup am 22.02.-24.02. in Magdeburg. Dort nehmen wir mit etwa 30 Schülerinnen und Schülern teil, um uns für die Deutschen Meisterschaften in Hannover zu qualifizieren. Die GermanOpen finden in diesem Jahr im Rahmen der Hannover Messe, der größten Messe für Industrie- und Investitionsgüter, statt. Wir hoffen, dort mit möglichst vielen Teams teilnehmen zu können. Die besten drei Teams jeder Disziplin der Deutschen Meisterschaften dürfen dann im Juli an der WM in Atlanta teilnehmen.

An unserer Schule möchten wir im kommenden Halbahr ebenfalls ein großes Roboter-Turnier veranstalten. Am Freitag und Samstag vor Pfingsten führen wir zum ersten Mal ein 24-Stunden-Turnier durch. Die Schülerinnen bekommen am Freitagnachmittag eine Turnier-Aufgabe gestellt und müssen dann innerhalb von 24 Stunden bis zum Samstag Nachmittag einen Roboter konstruieren und programmieren, der möglichst viel Aufgabe autonom lösen kann. Zu diesem Turnier sind alle unsere Schüler (nicht nur AG-Mitglieder) eingeladen. Auch Teams aus Eltern oder auch Lehrer sind herzlich willkommen. Diese Einladung werden wir auch an die Schulen der Region verschicken.

Winfried Schmitz


Der Junioren-Weltmeister Jonas Thees im Interview mit igus

Bei den Robocup-Junior-Weltmeisterschaften errang Jonas Thees im Team zusammen mit einem chinesischen Schüler den ersten Platz in der Disziplin Rescue (Rettungsroboter). Die beiden Schüler erreichten mit 478 von 480 möglichen Punkten ein überragendes Ergebnis. Jonas Thees hatte sich als fünfter der Einzelwertung für dieses Finale qualifiziert, an dem die besten acht von insgesamt 32 Startern in dieser Disziplin teilnehmen durften.Igus: Wie bist du auf die Idee gekommen dich zu dieser AG zu melden?
Jonas: Es war die AG in der Schule, die mich am meisten interessiert hat, da ich schon vorher etwas Erfahrung mit dem Mindstorm hatte.
Igus: Du konntest am Anfang nicht programmieren, ist es schwer gewesen sich das nötige Wissen anzueignen?
Jonas: Nein, da ich den Willen hatte, diese Programmiersprache zu erlernen und weil ich Unterstützung von anderen AG-Mitgliedern bekommen habe.
Igus: Wie bist du auf die Idee gekommen einen Rescue Roboter zu bauen?
Jonas: Ich hatte in der AG zwei Möglichkeiten zur Auswahl, Rescue hat mir am besten gefallen.
Igus: Was hat dich gerade an so einem Roboter gereizt?
Jonas: Die Technik, das Programm und die Sensoren.
Igus: Fandest du es im Nachhinein schwer, einen solchen Roboter zu bauen?
Jonas: Ich fand es sehr leicht, einen Roboter zu bauen, ich fand es aber schwer, ein Programm zu schreiben.
Igus: Wo hast du das nötige Material herbekommen?
Jonas: Das Material habe ich mir privat gekauft.
Igus: War da dein Taschengeld nicht schnell aufgebraucht oder haben deine Eltern ein Auge zugedrückt und dich quasi gesponsert?
Jonas: Meine Eltern haben mir ein Grundset zum Geburtstag geschenkt, und den Rest habe ich mir selber gekauft.
Igus: Wie standen deine Eltern eigentlich zu deinem Projekt?
Jonas: Meine Eltern haben mich immer unterstützt.
Igus: Wie bist du auf igus gekommen?
Jonas: Weil igus einen Messestand beim RoboCup hatte, und weil der Vater eines Freundes von mir bei igus arbeitet.
Igus: Warum hast du dich für igus Gleitlager entschieden?
Jonas: Weil diese in dem Rucksack dabei waren, den jedes Team geschenkt bekommen hat.
Igus: Du möchtest ja weiter Roboter konstruieren, wird es wieder ein Rescue Roboter oder möchtest du dich an einer neuen Sparte versuchen?
Jonas: Ich bin noch am überlegen, ob ich mit Rescue weitermache oder zu Soccer (Roboterfußball) wechsle.
Igus: Was sagen deine Freunde dazu, dass du Weltmeister geworden bist?
Jonas: Sie haben sich sehr gefreut und sie wollten alle den Pokal sehen.


Dr. Norbert Röttgen Schirmherr des internationalen FirstlegoLeague-Wettbewerbs

Schwierige Aufgaben kamen auf die selbst gebauten und programmierten Lego-Roboter unserer Teams zu, die unter den Händen der versierten Schülerinnen und Schüler der Robolab-AG zu kleinen High-Tech-Maschinen geworden sind. Deren Agieren beim Bewältigen eines Parcours zum Thema „Nanotechnologie“ verfolgte der Schirmherr des Wettbewerbs, Bundestagsabgeordneter und parlamentarischer Geschäftsführer der CDU, Dr. Norbert Röttgen, mit großem Interesse und einer guten Portion Verblüfftheit über das Können der Roboterfreaks. Der Politiker gestand den Schülern, dass er „von Robotern keine Ahnung“ habe, aber deshalb sei es für ihn auch besonders spannend. „Gemeinsam und über Ländergrenzen hinweg neue Erkenntnisse zu sammeln“, mache Freunde und „Neugier sei einer der wichtigsten Lebensbausteine“, meinte der prominente Gast.

Astrid Karres


Fotos vom Regionalwettbewerb der FirstLegoLeague am 18. November 2006
Moderation: Hannah Esser und Christian Rasquin
 

FIRST-Lego-League 2005

Im Herbst 2005 war unsere Schule Schauplatz und Gastgeber eines Regional-Wettbewerbs der FIRST-Lego-League. In diesem Jahr stand der Wettbewerb unter dem Motto „Unterwasser-Welten“. Wir hatten zwei Teams für unser Turnier gemeldet. Um mehr Teams anzumelden, benötigen wir Betreuer (Eltern, Großeltern) weiterer Teams, da die Mitarbeiter der Schule mit Durchführung und der Organisation des Regional-Turniers ausgelastet sind. Interessenten (auch für Hilfe bei Durchführung und Organisation) können sich mit einer email bei wschmitz (at)cjd-koenigswinter.de melden! Bei Interesse besteht die Möglichkeit für interessierte Betreuer eine Einführungsveranstaltung in die Wettbewerbe durchzuführen, in denen Kenntnisse zum Roboterbau und Programmierung vermittelt werden.

Fotos vom Regionalwettbewerb der FirstLegoLeague am 19. November 2005:

 

24 Stunden von Rockenhausen

Ende Mai 2005 organisiert das Team der IGS Rockenhausen ein 24-Stunden-Turnier. Dabei muss eine noch unbekannte Aufgabenstellung von Robotern gelöst werden, die innerhalb dieser 24 h konstruiert und programmiert werden. Wir möchten dort mit ein oder zwei Teams antreten.

 
Qualifizierung beim Roboking-Wettbewerb

Seit längerem nimmt die Robolab-AG unserer Schule schon an Roboterwettbewerben teil, bei denen es gilt bestimmte Aufgaben mit einem autonomen und selbstständig arbeitenden Roboter zu lösen. Dieses Jahr haben wir uns für den Roboking-Wettbewerb beworben und landeten prompt unter den 20 Teams, die von 60 überhaupt zugelassen wurden. Die Herausforderung bestand darin, Tennisbälle auf einem 240 cm x 240 cm großem Spielfeld einzusammeln und diese dann zur Base zu bringen.
Am ersten Wochenende nach den Weihnachtsferien nahmen wir also an der Qualifikation für die Endrunde teil. Diese „Vorrunde“ fand in Erfurt statt. Wir reisten am Freitag, den 14.01. abends an. Unterkunft war eine Jugendherberge. Samstags haben wir dann, bevor es richtig losging, den Erfurter Dom besichtigt. Abends traten wir dann zur 1. Runde von dreien an, die wir völlig vermasselten. Am darauffolgenden Tag machten wir jene jedoch wett, sodass wir in der Gesamtwertung auf Platz 5 von 19 lagen. Ein Team war gar nicht erst angetreten.
Somit haben wir die Qualifikationsrunde gemeistert und werden nun vom 11. bis zum 15. April an der Hauptrunde auf der Hannovermesse teilnehmen.
Bester Laune und mit jeder Menge guter Ideen fuhren wir sonntags wieder nach Hause, wo wir dann am späten Abend eintrafen.
Nun gilt es unseren Roboter zu optimieren und einige Verbesserungen vorzunehmen, damit wir in Hannover genauso erfolgreich abschneiden!

Christian Rasquin

Die Schüler der 10. Klasse nehmen in diesem Jahr zum ersten Mal am Roboter-Wettbewerb Roboking (www.roboking.de), der von der TU Chemnitz organisiert wird, teil. Dafür bauen die Schüler einen Roboter, der mit einem 8-Bit Mikro-Controller ausgestattet ist und das Gehirn des Roboters bildet. Die Aufgabe besteht darin, gelbe Tennisbälle auf einem Spielfeld einzusammeln und in die Home-Basis zu bringen. Dies versucht zeitgleich auf dem gleichen Spielfeld ein gegnerischer Roboter. Sieger ist der Roboter, der mehr Bälle eingesammelt hat. In einem Zwischen-Turnier in Erfurt im Januar belegte unser Team den fünften Platz von 20 Teams und hat sich damit für das Finale im April qualifiziert, das im Rahmen der Hannover-Messe 2005 ausgetragen wird (Winfried Schmitz).

 
FIRST-Lego-League 2004

Die Roboter-AG ist mittlerweile auf fast 40 SchülerInnen angewachsen. Im vergangenen Halbjahr nahmen die SchülerInnen in vier Teams an Wettbewerben der FIRST-Lego-League teil.
Der Auftakt der Wettbewerbserie bildete ein Freundschaftsturnier mit Gast-Teams des Apostel-Gymnasiums aus Köln und des Sankt-Adelheid-Gymnasiums aus Bonn-Pützchen, das von den Teilnehmern unserer erfahrensten Teammitglieder aus der Klasse 10 organisiert wurde. Dieses Turnier gewann unser jüngstes Team mit Schülern der Klassen 5 bis 7.
Dieses Team belegte beim Regional-Wettbewerb in Frankfurt einen hervorragenden fünften Platz bei insgesamt 16 teilnehmenden Teams.

 

 

In der Robolab-AG beschäftigen wir uns mit dem Bau und der Programmierung von autonomen Legorobotern, mit denen wir u. a. auch bei Roboterwettkämpfen antreten. Handelsübliche Legotechnik und spezielle Robotertechnik aus dem Sortiment von Lego-Mindstorms stellen unser Arbeitsmaterial dar.
Das Herz unserer Roboter sind Mini-Computer (sog. RCX), die für alle „Denkarbeiten“ zuständig sind. Er regelt die Stromversorgung des Fahrzeugs, d. h. er steuert die Motoren. Außerdem sind am RCX sämtliche Sensoren angeschlossen, die Veränderungen in der Umwelt wahrnehmen und ihm jene melden. So erkennt z. B. ein Lichtsensor, ob es hell oder dunkel ist, ein Drucksensor meldet sich, wenn auf ihn Druck ausgeübt wird und Drehsensoren messen die Umdrehungen von Achsen oder Ähnlichem.
Mithilfe dieser Informationen kann der RCX dann ein vorher am PC geschriebenes Programm abspulen lassen. Ein Beispiel: Der Drucksensor meldet, dass der Roboter gegen einen harten Gegenstand gefahren ist. Das Programm sieht für diesen Fall vor, zurückzufahren, zu wenden und daraufhin wieder vorwärts zu fahren. Das ist nur ein kleines Beispiel für die Handlungsfähigkeiten unserer Roboter. Je nach dem wie aufwändig und kompliziert die einzelnen Steuerungsprogramme geschrieben sind, können die Fahrzeuge weitaus mehr. Es hängt ganz davon ab, was man aus ihnen macht.
Eine Organisation namens „Kaleidoskop“ hat es sich zum Ziel gesetzt, den Forscherdrang in Jugendlichen zu wecken und ihnen knifflige Aufgaben zu stellen, die sie mit ihrem Roboter zu bewältigen haben. Das setzt Teamarbeit und Einfallsreichtum voraus und genau jenes will man damit unterstützen. Der Wettbewerb nennt sich „First Lego League“. Er wird weltweit ausgetragen. In Deutschland gibt es eine regionale Vorrunde, die für uns immer in Frankfurt begann. Da wir die letzten zwei Jahre weiter gekommen sind, ging es für uns zur Endrunde.
2002 fand diese in Berlin im „Museum für Kommunikation“ statt. Diesen Wettbewerb verbanden wir dann noch mit einer kleinen „Sightseeingtour“ durch das Regierungsviertel, nachdem wir frühzeitig ausgeschieden waren.
2003 war es alles etwas weniger spektakulär: Veranstaltungsort war das DLR-Gelände in Köln-Porz. Dort schnitten wir mit der zweitbesten Roboterleistung ab. Wir waren damit Vizemeister von Deutschland und Österreich.
Natürlich wird es auch in den kommenden Jahren den „FLL Roboterwettbewerb“ geben, bei dem wir unter unserem Teamnamen „Future Vision“ natürlich wieder antreten werden. Dennoch suchen wir immer nach Nachwuchs. Bereits dieses Jahr trat unser „kleiner Bruder“, das „Future Vision Junior Team“, in Frankfurt mit an; eine neue Generation rückt nach!


AG-Leiter: Dr. Winfried Schmitz
Fotos: Christian Rasquin und Tobias Mayer