Haben Sie jemals daran gedacht einen Roboter zu bauen?

Einen gelungenen Ansatz in der Lehre zum Thema Künstliche Intelligenz stellen die sogenannten "Robot Building Labs" dar, die zu Beginn der 90er Jahre am MIT entwickelt wurden und sich seitdem auch an deutschen Hochschulen in Lehre und Forschung etabliert haben.

In diesen Projekten erschaffen kleine Gruppen auf der Basis von u.a. Lego-Technik, Mikrocontroller-Board und Lowcost-Sensoren ihre eigenen autonomen Roboter und programmieren diese unter Einbeziehung von Methoden der Informatik, insbesondere der Maschinellen Intelligenz.

Neben dem vermittelten Fachwissen wird den Teilnehmern die Möglichkeit geboten, Fähigkeiten in Teamarbeit und Projektplanung zu entwickeln, sowie eine ganzheitliche Sicht auf reale komplexe Systeme zu erleben.

Robotersysteme im KI-Labor

AKSEN

Inzwischen hat sich in unerem Labor ein kleiner Zoo von Robotern angesammelt, die in Lehre in Forschung jeweils ihren eigenen Anwendungsbereich haben.

Für reaktive Robotik, bei der die Reaktion eines Roboters auf seine Umwelt durch relativ einfache Regeln und nur geringe Weltmodellierung bestimmt ist, wird das bei uns entwickelte AKSEN-Board verwendet. Diese Mikrocontroller-Lösung genügt für die Low-Level-Robotik, bei der es um das Kennnenlernen des gesamten mechatronischen Systems 'Autonomer Mobiler Roboter' geht. In diesen Projekten ist in der Regel das komplette System (Antriebsauswahl, Getriebe, Chassis, Sensorikanordnung und -vorverarbeitung, Regelsystem, Automaten- und Behaviorstruktur, Effektaktorik) selbst zu entwicklen. Typische Aufgaben sind Linienfolgen durch ein Labyrinth, Wettrennen, Multitasking, Maschinen und alle Arten kleiner mobiler Systeme (siehe auch AMS-Projekte)

Komponenten für AKSEN-Roboter im KI-Labor

• Sensorik: Licht, Infrarot, Taster, Potentiometer, Kommunikation (IR), Kommunikation (Bluetooth), Kompass, Distanz (IR), Distanz (Sonar), Optokoppler, I2C-Schnittstelle, Windsensor, GPS ...
• Aktorik: DC-Motoren, Servomotoren, Beeper, Speaker-Boards, farbige LED, Laser (Punkt und Linie), Fahrtregler ...
• Zusatzkomponenten: CMUCam3 (programmierbare Kamera), CF-Modul (Speicherkarte) ...
• Mechanik: LEGO-Technik, Polymorph, ...

AKSEN-Roboter in der Lehre

Einsatz der reaktiven Robotik als erster Kontakt mit dem Thema "intelligente Roboter" in Projekten der Informatik im 1. Semester (Projektstudium), 5. Semester (AMS-Projekte), Schülerprojektwochen und als Testplattform für Ideen des maschinellen Lernens (KI im Master 2. Semester). Voraussetzung sind nur Programmierkenntnisse in C. Die wesentlichen Lernziele sind das Begreifen des mechatronischen Ansatzes, also die Rollen von Informatik (Sensorverarbeitung, Kontrollstruktur, Aktionsplanung, Weltmodell), Mechanik und Elektronik in einem realen Roboter, sowie Fähigkeit zur Arbeitsteilung und Teamorganistation (siehe unten).

AKSEN-Roboter an anderen Hochschulen

Das 'Robot Bulding Lab' mit AKSEN-Robotern ist ein ausgereiftes Konzept, das an mehreren Hochschulen im Einsatz ist: Fachhochschule Brandenburg, Hochschule für angewandte Wissenschaften Hamburg, Fachhochschule Dortmund, Fachhochschule Hannover, TU Irkutsk u.a.

Pioneer

Pioneer II und III Roboter setzen wir im 5. Semester Informatik/Intelligente Systeme zum Kennenlernen einer konkreten Roboterplattform in der 4-stündigen LV "Autonome Mobile Systeme" ein. An diesen Robotern wird nicht mehr 'herumgebastelt', hier geht es um die Nutzung der vorhandenen API, Konzepte der Handlungsplanung, Navigation und Selbstlokalisation, Bildverarbeitung für mobile Systeme und Roboterarchitekturen.

Aktuell nicht im Einsatz:

• Eyebots sind sehr kompakte, leistungsfähige Roboterkernel mit denen wir in Projekten des 7. Semesters der Informatik KI-Methoden, wie z.B. Planungsalgorithmen und Genetisches Programmieren auf realen Systemem untersuchen
• RCUBE ist ein im IAS-Projekt von uns entwickelter Roboterkernel, der es ermöglicht, kleine autonome Systeme mit hoher Rechenleistung und selbstprogrammierter Bildverarbeitung zu konstruieren. Sie wird in der Lehre bei fortgeschrittenen Projekten und Diplomarbeiten eingesetzt.
• Reaktive Roboter mit 6.270 waren 1997 die ersten Systeme im KI-Labor. Nachfolgesysteme sind Arduino, Handyboard, LEGO RCX/NXT und natürlich AKSEN-Board

Alle Systeme werden ebenfalls in Forschung, für Industrieprototypen und Abschlussarbeiten verwendet.

Einsatz in der Lehre

1. Semester: Projektorientertes Studium

Im PST besteht die Aufgabe "C und LEGO" aus der Konstruktion einfacher Maschinen - vom Lichtschalter über den Servowinker bis zur Fliegenklatsche. Allerdings führt der Weg zu gelösten Aufgaben über einen Crashkurs in C, so dass einfache Ideen mit Schelifen, Verzeigungen, Variablen und so weiter ausgedrückt werden.

Beispiel: Projektstudium 2007 - Thema "C und LEGO" 

5. Semester: AMS-Projekt

Im Projekt Autonome Mobile Systeme haben Sie die Möglichkeit, einen Roboter zu entwerfen, zu bauen und ihn in mehreren Wettbewerben zu testen. Ziel ist ein mobiles autonomes System, das sich selbständig über ein Spielfeld bewegt, auf seine Umwelt (z.B. andere Roboter oder Hindernisse)achtet und intelligent handelt.

• Jedes Team (2-3 Studenten) erhält ein AMS-Kit; ein Kit besteht aus verschiedenen Sensoren, Mikroprozessorkarte (Basis 68HC11 oder AKSEN), Akkus, Motoren, LEGO und Literatur
• Kennenlernen der Technik und der Programmierumgebung
• Bau eines Roboters zum einfachen Linefollowing
• 1. Wettbewerb
• Bau eines Roboters zum Lösen einer vorgegebenen Aufgabe (hier wird's richtig schwierig)
• Abschlußwettbewerb mit Präsentationen

• einfaches Roboterdesign
• Einsatz verschiedener Sensoren und Antriebe
• Programmierung von Sensorik, Aktorik
• Subsumptionsansatz zur Steuerung von Robotern
• Angewandte Künstliche Intelligenz
• Teamarbeit

Beispiel: Roboterfussball in der Buchhandlung

5. Semester: Wahlpflichtmodul Autonome Mobile Systeme

Studienarbeiten, Abschlussarbeiten

Schülerprojekte im Labor für Künstliche Intelligenz

Schülerprojektwochen mit Brandenburger Gymnasien

Seit März 1996 führen wir halbjährlich (seit 2006 nur noch jährlich) jeweils in der Semesterpause einwöchige Projektwochen mit Brandenburger Gymnasien (Bertolt-Brecht-Gymnasium, Grasow-Gymnasium Brandenburg (2009 vereinigt mit BBG), von Saldern-Gymnasium) durch. Hierbei nutzen 10-20 interessierte Schüler des Leistungskurses Informatik die Möglichkeit, im KI-Labor Roboter zu bauen. Für uns natürlich eine gute Gelegenheit, um das Studium der Informatik in Brandenburg vorzustellen.

Beispiel: 14. Projektwoche Bertolt-Brecht-Gymnasium 

Viele der Wettbewerbe und auch die regelmässige Sommeruniversität sind in Fotos festgehalten.

Jährlich organisiert wird ein Roboterwettbewerb für Schüler, die LEGO League.

Hier alle regelmäßigen Schüleraktivitäten im Überblick:

Umgebung vor Start

Masterprojekt von Arne Allwardt: Autonomer Lagerroboter mit ROS2 und Manipulator

Im Rahmen seines Masterprojekts im WS24/25 entwickelte Arne Allwardt einen autonomen mobilen Roboter auf Basis des TurtleBot3 mit einem OpenManipulator-X-Arm. Ziel des Projekts war es, einen Prototypen zu realisieren, der selbstständig bestimmte Objekte an definierten Lagerplätzen aufsucht, greift und zurückbringt.

Der Roboter kartiert mit Hilfe der SLAM Toolbox seine Umgebung, lokalisiert sich über AMCL (Adaptive Monte Carlo Localization) und steuert mit Nav2 gezielt Positionen an, an denen blaue oder rote Bälle liegen. Mit Hilfe von OpenCV erkennt das System die blauen Bälle und nutzt den Manipulator, um sie zu greifen. Rote Bälle werden ignoriert.

Der Pfad zum Ziel wird über die navigate_to_pose-Action generiert, wobei Costmaps aus Laserdaten entstehen. Für die Interaktion von Bewegung, Wahrnehmung und Greifoperationen wurde ein MultiThreadedExecutor verwendet. Die Steuerung basiert auf einem Zustandsautomaten, der mit der Python-Bibliothek transitions umgesetzt wurde.

Für die Objekterkennung wurde eine Hue-basierte Farberkennung mit Erosion eingesetzt. Die größte erkannte Kontur wird als Ziel angenommen. Der Greifvorgang erfolgt blind, basierend auf Segmentierung und Kameraanalyse.

Greifarm in Warteposition

System initialisiert

Die Navigations- und Greifvorgänge wurden in umfangreichen Szenarien getestet. Die Robustheit hängt von Faktoren wie Startposition und Beleuchtung ab – die automatische Lokalisierung konnte aber viele Störungen kompensieren. Das Video zeigt einen typischen Durchlauf.

Das Video zeigt einen typischen Durchlauf

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Autonome Intelligente Roboter – KI-Projekt im Wintersemester 2024/25

Im Projekt Künstliche Intelligenz des Wintersemesters 2024/25 entwickelten Studierende in 2- bis 3-köpfigen Teams kreative Robotiklösungen, bei denen autonome und intelligente Handlungen im Vordergrund standen. Ziel war es, Demonstratoren zu realisieren, die nicht nur technisch funktionieren, sondern auch einen Showcase-Charakter haben.

3 Anforderungen

• Autonom intelligent handeln
• Nützlich (perspektivisch)
• Showcase, Demonstrator

Ausgangspunkt war eine Auswahl verschiedener Robotersysteme: Turtlebots, NAOs, AKSEN-Boards, OpenManipulator-X und das leistungsstarke NVIDIA AGX Orin. Nach einer dreiwöchigen Konzeptionsphase mit intensiven Technik-Demos, individueller Betreuung und Feedback entwickelten die Teams eine eigene Projektvision mit intelligentem Verhalten – z. B. Navigation, Sprachausgabe, Objekterkennung, Planung oder Lernen.

In mehreren Zwischenetappen wurden die Prototypen realisiert, getestet und in einer Generalprobe verteidigt. Die Live-Vorführung am 15. Januar 2025, dem Tag der offenen Projekte der Bachelorstudierenden des 5. Semesters, verlief anschaulich und erfolgreich. Gezeigt wurde eine breite Palette an Anwendungen – von (physisch) mobilen Assistenten über interaktive Lernsysteme bis hin zu Echtzeit-KI auf ressourcenarmer Hardware.

Projektübersicht

Der Sortierroboter zeigt, wie mit minimaler Hardware autonome Navigation und Farbsortierung für logistische Anwendungen realisiert werden kann. Der Roboter fährt auf der Suche nach Objekten ins Lager und bringt Fundstücke je nach Farbe zu definierten Abholpunkten. Die Planung erfolgt per Breitensuche auf einem speicherschwachen AKSEN-Board (7 KB) – eine technische Herausforderung mit großem Potenzial z. B. für die Eingangssortierung in einem Warenlager.

Findus kombiniert Pfadplanung mit Sprachrückmeldung: Der Roboter durchsucht Räume nach verlegten Gegenständen und meldet sie über den NAO-Roboter per Sprache – ein Konzept für Menschen mit eingeschränktem Sehvermögen.

Der Dungeonmaster NAO verwandelt den Roboter in einen interaktiven Spielleiter, der Würfel erkennt und mit Nutzer*innen eine Geschichte durchlebt. Die Spiellogik ist als Automat (Abb. oben) realisiert und deklarativ in einer Excel-Tabelle hinterlegt – ein innovativer Ansatz für Lernspiele mit humanoiden Robotern.

Die Gruppe Drohnenparkour trainierte mit Teachable Machine ein neuronales Netz zur Erkennung visueller Kommandos (z. B. Richtungspfeile), die während des Flugs erkannt und ausgeführt werden. Bei Erkennungsproblemen sorgt ein Spiral-Suchmuster für robuste Ausführung. Die Anwendungsvision: intuitive Drohnensteuerung mit Symbolen statt Programmierung oder Fernbedienung – ideal für Navigation in Innenräumen oder bei Suchszenarien.

Die Projekte

Projektvideos

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THB zu Gast beim Netzwerk "Roboter im Bildungskontext"

Am 01.03.2024 nahmen Prof. Kitzelmann, Prof. Pohl und Ingo Boersch für die Technische Hochschule Brandenburg am Netzwerktreffen "Roboter im Bildungskontext" an der TU Berlin teil. Ziel des Treffens war es, den Austausch über den Einsatz von Robotiksystemen als Lehrmittel zu fördern – etwa zur Vermittlung von KI-Methoden in Studium und Schule.

Die THB setzt Roboter bereits aktiv in der Lehre ein, unter anderem zur Vermittlung praxisnaher Kompetenzen im Bereich Künstliche Intelligenz. Das Netzwerk bietet dafür eine wertvolle Plattform, um Ideen, Projekte und didaktische Konzepte zu teilen. Neben der THB waren auch Vertreterinnen und Vertreter der Universität Potsdam, der Berliner Hochschule für Technik, der HU Berlin, der HTW Berlin und der Universität Paderborn beteiligt.

Besonders beeindruckend war die Präsentation von Georges A. K. Bonga (BHT), der ein tutorielles Dialogsystem mit dem sozialen Roboter Furhat vorstellte. Das System kombiniert GPT‑3.5-basierte Frage-Antwort-Funktionalität mit Emotionserkennung (DeepFace) und adaptivem Verhalten. Es wird im Rahmen seiner Masterarbeit mit dem Titel "AURALE: Ein tutorielles System für die automatisierte Erstellung adaptiver Lerninhalte" entwickelt. Die Arbeit wird betreut von Prof. Dr. Martin Christof Kindsmüller (THB) und Prof. Dr. Ilona Buchem (BHT).

Pizzabote 2024 - Breitensuche praktisch

In diesem Bachelorprojekt geht es um die Konstruktion und Programmierung eines Roboters, der Pizzas einzeln an Kunden ausliefert. Die Welt ist formalisiert, nicht wirklich essbar und dennoch real und physisch:

"Ihr Roboter erhält den Auftrag, eine oder mehrere Pizzen auszuliefern. Das Streckennetz ist ein einfaches Gitter, in dem es jedoch zu Störungen und damit zu unpassierbaren Kreuzungen kommen kann. Die gute Nachricht ist, dass Sie über globales Wissen verfügen und die aktuelle Karte der befahrbaren Wege dem Roboter kurz vor dem Start zur Verfügung gestellt wird."

Das ist auf einem Mikrocontroller in C mit einer Breitensuche möglich, wenn man sie denn implementieren kann, alle Sonderfälle berücksichtigt und mit 7000 Byte(!) Speicher ohne Heap auskommt. Der Aktionsplan muss dann "nur" noch ausgeführt werden. Das Acoustic Vehicle Alerting System (AVAS) darf natürlich nicht fehlen.

Die Aufgabe wurde in diesem Projekt von den 4 Teams hervorragend gelöst. Bei vier Runden und drei Lieferadressen sind theoretisch 124 Punkte für ein Team möglich, wenn alle Lieferungen funktionieren und kein anderer Roboter die Adresse zuerst beliefert, wie z.B. im Finale. Die Punktetabelle zeigt, wie nahe die Teams der optimalen Punktzahl gekommen sind.

Die Roboter

Wettbewerb am 17. Januar 2024

Es traten 5 Roboter zum Wettbewerb an: PizzaPronto, Form Follows Function, Name1 und driveReal(Fast).

Nach erfolgreichen Einzeldemonstrationen und den ersten drei Runden qualifizierten sich Form Follows Function und PizzaPronto punktgleich für das Finale. Im Finale waren insgesamt drei Pizzen zu liefern, wobei die entscheidende Frage war, wer die dritte Pizza liefern kann. PizzaPronto war durch eine strategisch bessere Wegplanung (siehe Video) in der Lage abzukürzen, die Pizza schneller als der gleich schnelle Gegener zu liefern und zu verteidigen.

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Generieren von Navigationsnetzwerken für GeoJSON Innenraum Karten zur Optimierung der ServiceNow Indoor-Mapping Applikation

Diese Arbeit befasst sich mit dem Entwurf und der Implementierung eines Algorithmus zur Erzeugung von Indoor-Navigationsnetzwerken aus Gebäudekarten. Die Netze sind Straßenkarten und sollen zur Navigation von Fußgängern im Gebäude dienen. Dazu sind die Anforderungen zu definieren, die theoretischen Grundlagen der algorithmischen Geometrie darzustellen, Algorithmen auszuwählen und zu evaluieren.

Der ausgewählte Algorithmus soll in der Anwendung des Unternehmens implementiert und evaluiert werden. Die besonderen Schwierigkeiten ergeben sich aus der Integration in eine reale Anwendung und der Einarbeitung in ein neues umfangreiches Wissensgebiet.

Ergebnis:

Die Kartendaten aus der relationalen Datenbank werden vorverarbeitet, ergänzt und in eine GeoJSON-Datei umgewandelt. Als Methode wird die 2D-Zellzerlegung in Kombination mit der Delaunay Triangulation gewählt. Die Implementierung erfolgt in JavaScript und besteht aus der Zellzerlegung und der Erstellung eines zusammenhängenden Graphen.

Kolloqium: 21.03.2023

Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn, Dipl.-Inform. Ingo Boersch, B.Sc. Informatik Georgios Nikas (snacc-it GmbH)

Download: A1-Poster

Puzzle@Home – KI-Projekt im Wintersemester 2022/23

Im besonderen Setting des Wintersemesters 2022/23 arbeiteten zehn Studierende der THB im Rahmen des KI-Projekts an der Lösung eines mechanisch realisierten Schiebepuzzles, das autonom gelöst werden sollte. Dabei wurde eine hybride Projektform umgesetzt: Die Teilnehmenden erhielten LEGO-Technik, Sensoren, Aktoren, AKSEN-Boards, Adapter und weiteres Material zur Ausleihe und entwickelten ihre Projekte zuhause.

Hintergrund war die „Kältepause“, mit der die Hochschule auf drohende Gasengpässe im Winter 2022/23 reagierte und ab Dezember in den Onlinebetrieb wechselte. Die Projekttreffen fanden fortan in Videokonferenzen statt, in denen die Teams ihre Fortschritte diskutierten, Probleme schilderten und live präsentierten.

Ausgeliehenes Materialpaket: LEGO-Technik, AKSEN-Board, Sensoren, Aktoren u. a.

Finale Punktetabelle mit allen Teamwertungen

Dokumentation des Gewinnerteams PotD

Die Aufgabe

Ziel war der Bau eines Systems, das ein 3×3-Schiebepuzzle mechanisch löst. Die Lösung sollte sichtbar und nachvollziehbar sein – das Puzzle wurde also physisch umgesetzt. Die Algorithmen zur Planung und Ausführung mussten auf einem AKSEN-Board laufen. Neben einem Interpreter, der konkrete Zugfolgen umsetzt, sollten die Teams auch einen Planer entwickeln, der aus Anfangs- und Zielstellung automatisch die Zugfolge berechnet. Das ist kompliziert, denn der Suchraum ist riesig und der Suchbaum noch viel größer.

Die vollständige Aufgabenstellung kann hier als PDF heruntergeladen werden. Eine Vorschau ist oben rechts eingebunden.

Abschlusswettbewerb

Der Wettbewerb bildete den Höhepunkt des Semesters. Alle fünf Teams reichten Videos ein, in denen ihre Roboter drei vorgegebene Puzzleaufgaben (P1, P2, P3) autonom lösten. In einer abschließenden Live-Session erhielten die Teams Gelegenheit, ihre Lösungen weiter zu verbessern. Gewertet wurden unter anderem die Lösungsgüte, die Laufzeit sowie die Planungskompetenz.

Alle Puzzles beginnen mit dem gleichen Startzustand: 123456780

5 Punktarten:

• Lebt (1P): Maschine bewegt sich erkennbar zielgerichtet beim Start (1P)
• Plan: Es wird ein korrekter Plan erstellt: auf dem PC (1P), auf AKSEN (2P)
• Opt (1P): Plan ist optimal
• Puzzle (3P): Das mechanische Puzzle wird gelöst, Zielzustand ist erreicht.
• Sieg: kürzeste Ausführungszeit eines Puzzles (3P), zweiter Platz (2P)

3 Puzzles sollen gelöst werden, Zielzustand und Länge sind:

• P1: 152483076, optimal sind 6 Züge
• P2: 213705864, optimal sind 16 Züge
• P3: 876041253, optimal sind 25 Züge

Den Sieg errang das Team PotD (Laurin Jonientz, Camillo Dobrovsky), hier die Dokumentation ihrer Lösung. Die finale Punktetabelle zeigt alle Teams im Wettbewerb.

Die Teams und ihre Wertungsvideos

Projektleitung

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Entwicklung eines Demonstrators im Szenario eines mobilen Pflückroboters auf Basis eines TurtleBots und OpenMANIPULATORs

Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Demonstrators für einen mobilen Pflückroboter im Rahmen der Einführung von ROS 2 im Labor für Künstliche Intelligenz.

Hierzu gehören der Hardwareaufbau und insbesondere die Konzeption, Umsetzung und Evaluation einer geeigneten Software-Architektur in ROS 2. Die besondere Schwierigkeit der Arbeit besteht in der notwendigen Erschließung von Anwendungswissen zu ROS 2 und der Lösung vielfältiger Probleme realer Robotik. Das Szenario ist sinnvoll und ausreichend komplex zu definieren und mit seinen Rahmenbedingungen zu beschreiben. Die erstellte Applikation soll geeignet evaluiert und vollständig zur Weiterentwicklung und Inbetriebnahme dokumentiert werden.

Kolloqium: 06.10.2022

Betreuer: Dipl.-Inform. Ingo Boersch, Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn

Download: A1-Poster

Implementierung als orthogonale Architektur

Funktionsweise und Evaluation der adaptiven probabilistischen Lokalisierung AMCL in NAV2

Diese Arbeit befasst sich mit der Inbetriebnahme eines Turtlebot3-Roboters und der Evaluation eines Moduls der Navigationskomponente NAV2 im Gesamtsystem ROS2/Foxy. Das Modul ist die Lokalisierungskomponente AMCL, das in Open Source einen adaptiven Partikelfilter realisiert. Der Quelltext der zu evaluierenden Komponente liegt also vor und kann zur Einsichtnahme, ggf. sogar durch eigenes Kompilieren herangezogen werden.

Die Arbeit liefert eine eingehende Beschreibung der Funktionsweise und Einbettung von AMCL sowie eine Beurteilung der Leistungsfähigkeit anhand von Experimenten im Simulator Gazebo als auch mit dem realen Roboter. Mit den durch SLAM erstellten Karten werden sowohl das Kidnapped Robot-Problem als auch das Wake Up-Problem evaluiert, jeweils mit korrekter oder leicht fehlerhafter Karte.

Im Ergebnis trat bei jeweils 5fach-wiederholten Versuchen eine maximale Dauer bis zur korrekten Lokalisierung von knapp 3 Minuten auf.

Kolloqium: 30.03.2022

Betreuer: Dipl.-Inform. Ingo Boersch, Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn

Download: A1-Poster

Wir haben uns daher dazu durchgerungen, zumindest in dieser Saison nicht dabei zu sein.

Inbetriebnahme des OpenMANIPULATOR-X und Handlungsplanung mit Partial Order Planning Forward

Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wird der Greifarm OpenManipulator-X der Firma ROBOTIS in Betrieb genommen. Der OpenMANIPULATOR-X ist ein Greifarm der Firma ROBOTIS, der mit dem Robot Operating System 2 (ROS2) betrieben wird. Für diese Arbeit wird er auf einer stationären Basisplatte montiert. Alternativ besteht die Möglichkeit ihn auf dem mobilen Roboter TurtleBot3 WafflePi zu montieren.

Es werden ein Überblick über die grundsätzlichen Vorgänge und Prozesse bei dessen Nutzung gegeben sowie die Möglichkeiten der Steuerung erprobt. Weiterhin wird die Steuerung mittels Handlungsplanung ermöglicht. Hierzu ist der Stand der Forschung auf dem Gebiet der automatischen Handlungsplanung dargestellt. Als geeignetes Planungsverfahren wird "Partial Order Planning Forward" implementiert und einem selbstgewählten Szenario (Blöckewelt) praktisch demonstriert.

Kolloqium: 24.02.2022

Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn, Dipl.-Inform. Ingo Boersch

Download: A1-Poster, Abschlussarbeit

Pizzabote 2022

Das Unternehmen Nuro.ai (Kalifornien) entwickelt ein kleines vollautomatisches Lieferfahrzeug und erhält im Jahr 2019 eine Finanzspritze von 940 Millionen Dollar. Geldgeber ist der Investmentfonds des japanischen Technologiekonzerns Softbank. Es folgt eine Kooperation mit Domino’s Pizza: "Once an order is ready to be delivered from a participating location, Domino’s employees will load it into one of several compartments in Nuro’s thin, stout R1, which packs a proprietary combo of laser sensors, cameras, and computers. The vehicles top out at 25 miles per hour and are fully driverless ...".

Ist das schon SAE-Level 4?

Eine Zeitlang werden die Lieferroboter von einer Eskorte begleitet, aber das ändert sich im Jahr 2021: die aktuelle Version R2X fährt ohne Eskorte - allerdings nun mit einer Fernsteuerung als Lösung für Notfälle.

Nuro nennt in seiner Stellungnahme an die NHTSA vier (unscharfe) Bedingungen, damit der Lieferroboter SAE-Level 4 erreicht:

• eine gute Karte,
• langsamer als 25km/h,
• schönes Wetter und
• keine komplexen Situationen, wie Unfälle, Straßensperrungen ....

Zitat: "When these conditions are met, our vehicles operate autonomously without any expectation that a driver or passenger will respond to a request to intervene, meeting the Society of Automotive Engineers’ definition of Level 4 autonomy. " [Quelle: Delivering Safety: Nuro’s Approach (PDF)]

Aufgabe

Konstruieren Sie mit dem AKSEN-Board ein mobiles autonomes System (Roboter), der im Testareal des KI-Labors Pizzen einzeln an mehrere Kunden ausliefert - aber Vorsicht: einige Kreuzungen sind gesperrt! Und natürlich muss ein Robotersystem mit Stromversorgung, Motoren, Getrieben, geeigneten Sensoren und Greifer gebaut werden. Falls die Probleme zu groß werden (und groß werden sie auf jeden Fall), besteht die Fallback-Möglichkeit beim Abschlusswettbewerb mit einem manuellen Planer zu starten.

Wettbewerb am 13. Januar 2022 im eingeschränkten Präsenzbetrieb.

Es traten 5 Roboter zum Wettbewerb an: Deception (M), ML_Power (M), Fritzi (A), Kiki (A) und BetterNERF (A). Die mit (A) markierten Systeme planen die Fahrwege automatisch im 7000 Byte großen Hauptspeicher, die anderen manuell.

Im Wettbewerb setzten sich die vollautomatischen Systeme deutlich gegen die teilautomatisierten durch. Die Spitzengruppe bildeten Fritzi mit 44 Punkten sowie Kiki und BetterNerf jeweils mit 97 Punkten. Das Finale gewann Kiki knapp gegen BettterNerf.

Die Roboter

FLL Challenge an der Technischen Hochschule Brandenburg entfällt!

FLL Explore an der Technischen Hochschule Brandenburg

Die Teams

• Legolino2, Frederic-Joliot-Curie-Schule Brandenburg an der Havel
• Legolinos1, Frederic-Joliot-Curie-Schule Brandenburg an der Havel
• MiniBots, Berlin Brandenburg International School, verlegt
• NijaBotics, Clemens-Brentano-Grundschule Berlin

Nachlese

Viele Wochen haben die Teams getüftelt, gebaut und programmiert. Nun stellten sie ihre fertigen Projekte bei der FIRST LEGO League (FLL) Explore in der TH Brandenburg den Gutachtern vor. Am Freitag, den 10.12. 21, fand dieser große Tag in den Räumen des Informatikzentrums der Hochschule statt. Das Thema in diesem Jahr lautet „CARGO CONNECT“, gesucht wurden also gute Ideen zur Logistik unserer Warenströme. Hier einige Fotos der FLL Explore.

Nach einer Begrüßung durch Prof. Dr. Harald Loose ging es für das erste Team „Legolinos 1“ sogleich mit ihren Projekten in die Begutachtung durch die Professoren, Mitarbeiter und externen Gutachter. Und hier war das Staunen groß, was hatten die Kinder nicht alles zu präsentieren: einen Seifenblasenantrieb mit Reservetank (man will ja nicht liegenbleiben), ein Luftkissenmobil, eine bewegliche Magnetschwebebahn mit Ladedrohne, ein Multifunktionsfahrzeug, ein Laufband, vieles andere und eine Paketsortiermaschine, deren Motor und Soundeffekte mit einem Programm gesteuert wurde. Es ist beeindruckend, wie Schüler und Schülerinnen der dritten und vierten Klasse mit dem visuellen Programmieren (WeDo) schon kleine sinnvolle Programme erstellen können. Das Team „Legolinos 1“ bestand nur aus Jungen und erhielt für diese Präsentation, das Poster und die vielen Modelle die Auszeichnung für „Fantasievolle Konstruktion“. Diese Auszeichnung erhält das Team, das kreativ ist, fantastische Designs erstellen und hochwertige Elemente (ohne Anleitung oder Hilfe) bauen kann.

In den Pausen gab es die Möglichkeit, vor einer RGBD-Kamera mit Tiefenbildern (2D-LiDAR) zu posieren und so einen Eindruck von aktuellen Robotik-Sensoren zu bekommen.

Die „Legolinos 2“, ebenfalls aus der Frederic-Joliot-Curie-Schule in Brandenburg an der Havel, bildeten den Gegenpol zu ihren Mitschülern und ein reines Mädchenteam. Auch sie stellten eine große Vielfalt von Projekten als Modell und Poster vor, geeint durch eine Idee - Nachhaltigkeit. Alle Lösungen, sei es die Drohne mit dem magnetischen Sauger für Pakete, das Paketfahrrad (ein E-Bike), das Amphibienfahrzeug waren durchweg elektrisch konzipiert und verfügten über Solarzellen. Diese waren eben aus LEGO und (noch) nicht echt, aber die Konzentration der Mädchen auf erneuerbare Energien überzeugte die Gutachter, nun vielleicht auch die Delfingeräusche mit dem passenden Ozeanbild aus dem selbstgeschriebenen Programm. Die „Legolinos 2“ erhielten die Auszeichnung für „Besonders umweltfreundliche Ideen“. Diese Auszeichnung erhält das Team, das für den Transport der Pakete Ideen entwickelt hat, die besonders umweltfreundlich sind. Somit haben beide Teams (Coach Jana Schreiber) mit ihrem Thema „Paketzustellung der Zukunft“ an der FLL Explore im Fachbereich Informatik und Medien erfolgreich teilgenommen.

Das PST-Thema im KI-Labor: "Kleine Aufgaben sollen durch die Konstruktion und Programmierung einfacher Maschinen gelöst werden."

• Kleine Aufgaben? Es werden C-Programme (max 100 Zeilen) mit Datentypen und Kontrollstrukturen benötigt. Sie lernen im Projekt, diese zu schreiben.
• Maschinen?! Die Ausführung der Programme erfolgt auf kleinen Maschinen, die Sie selbst aus Sensoren, Motoren und Sensoren konstruieren.

Ergebnisse

Schiebepuzzle@Home: zuhause konstruiert, online diskutiert und vorgeführt

Das Schiebepuzzle ist ein bekanntes Beispiel zur Aktionsplanung. Das Puzzle besteht aus einem 3x3-Feld in dem 8 Plättchen in einer Stellung angeordnet sind. Die Plättchen können horizontal oder vertikal in Richtung auf die freie Stelle bewegt werden. Die Aufgabe besteht darin, in der Ausgangsstellung die Plättchen sukzessive solange zu verschieben, bis die Zielstellung erreicht wird. In jeder Stellung gibt es mindestens zwei und höchstens vier Schiebemöglichkeiten. Wenn wir von durchschnittlich drei Möglichkeiten ausgehen, so ergibt dies einen Suchbaum der Verzweigungsrate 3. Bei einem typischen Lösungsweg der Länge 20 ergibt dies eine Gesamtmenge von 3^20, also etwa 3,5 Milliarden Knoten in der untersten Ebene des Suchbaumes. Dies ist mit reiner Tiefensuche oder Breitensuche nicht mehr zu bewältigen - oder vielleicht doch? PS: Sie haben 7000 Byte Speicher für Ihre Datenstrukturen.

Aufgabe

Konstruieren Sie mit dem AKSEN-Board ein autonomes System (Roboter), das eine 3x3-Version des Schiebepuzzles repräsentiert und dieses lösen kann. Das Puzzle sollte dabei stets gut sichtbar sein, so dass alle Zwischenstellungen des Lösungsvorgangs gut wahrgenommen werden können. Eine Anzeige auf dem LCD-Display reicht nicht aus. Die Stellung soll mechanisch visualisiert werden, idealerweise mit tatsächlichen Puzzleteilen.

Und natürlich muss ein Robotersystem mit Stromversorgung, Motoren, Getrieben, geeigneten Sensoren und das Puzzle gebaut werden. Falls die Probleme zu groß werden (und groß werden sie auf jeden Fall), besteht die Fallback-Möglichkeit beim Abschlusswettbewerb mit einem manuellen Plan zu starten.

Wettbewerb online am 14. Januar 2021

Es traten 5 Roboter zum Wettbewerb an: Tilting Eggs, QWRTY, IR-06, OptoBotV2.2 und Kubus. Das Finale IR-06 (37 Punkte) gegen Kubus (31 Punkte) gewann fehlerlos IR-06.

Namensänderung FIRST LEGO League (FLL)

• 4-6 Jahre -> FIRST LEGO League Discover
• 6-10 Jahre -> FIRST LEGO League Explore
• 9-16 Jahre -> FIRST LEGO League Challenge

So sieht eine Videokonferenz mit vielen aktiven Teilnehmern aus (Anklicken zum Vergrößern)

FLL Challenge an der Technischen Hochschule Brandenburg

Die Teams

• Singularity Seahawks, privates Team aus Potsdam, Coach: Jan Ludwig, Saskia Ludwig
• BBIbotS, Berlin Brandenburg International School, Coach: Aisha Kristiansen
• CaroAces, Gymnasium Carolinum Neustrelitz, Coach: Andreas Löskow, Anna Krajewsky
• RobotSapiens, Berlin Brandenburg International School, Coach: Maryam Ferdosi
• SAP Archenhold, Archenhold-Gymnasium Berlin, Coach: Jan Geschinsky, Wassili Sabelfeld
• Lori-Bot, Vicco-von-Bülow-Gymnasium Falkensee, Coach: Kai Neuse und Niklas Jung

Die Jury

• Rainer Schmidt, Leiter Berufliche Bildung der Heidelberger Druckmaschinen AG, a.D.
• Tim Freudenberg, Fachbereichsleiter Kultur, Stadt Brandenburg an der Havel 
• Angela Pohl, Akademische Mitarbeiterin im FB Informatik und Medien  
• Klaus-Dieter Pohl, Landesbeauftragter für Schülerwettbewerbe 
• Martin Ahlborg, Industrieelektronik Brandenburg GmbH und freischaffender Autor
• Kevin Scheidemann, Vorstand Jugendkulturfabrik Brandenburg e.V.
• Thomas Schrader Professor im FB Informatik und Medien 
• Sylvia Fröhlich, Akademische Mitarbeiterin im FB Informatik und Medien 
• Jenny Ludwig, Akademische Mitarbeiterin im FB Informatik und Medien  
• Michael Dück, Akademischer Mitarbeiter im FB Informatik und Medien  
• Vorsitz: Jochen Heinsohn, Professor im FB Informatik und Medien

Die Ergebnisse

• Robot-Game: 1.Platz CaroAces (450 Punkte), 2.Platz SAP Archenhold (405 Punkte), 3. Platz BBIbotS (330 Punkte)
• Forschung: 1.Platz BBIbotS, 2.Platz Lori-Bot und RobotSapiens
• Roboterdesign: 1.Platz RobotSapiens, 2. Platz CaroAces, 3. Platz BBIbotS
• Grundwerte: 1.Platz SAP Archenhold, 2. Platz CaroAces, 4x 3. Platz Singularity Seahawks, Lori-Bot, RobotSapiens sowie BBIbotS
• Sonderpreis der Jury (LEGO-aufbauten der aktuellen Aufgabe) an: Singularity Seahawks sowie Lori-Bot
• Der Pokal für bestes Coaching an: Coach Aisha Kristiansen, Betreuerin der BBIbotS von der Berlin Brandenburg International School

Roboter des Teams Lori-Bot

Last but not least: Beeindruckende Videos der Teams

• Robot-Games: RobotSapiens, CaroAces, SAP-Archenhold, BBIBotS
• Forschungsprojekt: BBIBotS, Lori-Bot, CaroAces
• Roboterdesign: BBIBotS, Lori-Bot

FLL Explore an der Technischen Hochschule Brandenburg

Der autonome Pizzabote SAE-Level 5

Wir wiederholen die schwierige Aufgabe vom letzten Jahr, bei der ein autonomes Fahrzeug entworfen, konstruiert und programmiert werden soll, das selbständig kürzeste Wege in einer übergebenen Karte plant und ausführt. Der Anwendungsfall ist ein Lieferroboter, wie er in verschiedenen Städten erprobt wird. Das System übernimmt hier sowohl die Rolle des Roboters (Lokalisation, lokale Navigation mithilfe der Sensorik, Abliefern der Pizza) als auch die der Planungsschicht, bspw. einer zentralen KI-Komponente, die auf die Verkehrssituation der Stadt zugreifen kann und Routen nach aktueller Verkehrslage berechnet (globale Navigation).

Und natürlich muss ein Robotersystem mit Stromversorgung, Motoren, Getrieben, geeigneten Sensoren und Transportkapazität gebaut werden. Falls die Probleme zu groß werden (und groß werden sie auf jeden Fall), besteht die Fallback-Möglichkeit beim Abschlusswettbewerb mit einem manuellen Plan zu starten. Es traten 4 Roboter zum Wettbewerb an: _007, Bumblebee, Rüdiger und Fathi. Das Finale Bumblebee (84 Punkte) gegen Fathi (73 Punkte) gewann Fathi.

Erstmals sind beide Spielfelder über eine Brücke verbunden.

An der Technischen Hochschule Brandenburg

• Zeit und Ort: 29.11.2019 im Audimax der THB, zeitgleich die FLL Junior-Ausstellung
• Die Anreise ist ab 9:00 Uhr möglich, die Eröffnung ist um 10:00 Uhr: Zeitplan, Raumplan
• Parken: Wegen der Bauarbeiten für die neue THB-Haltestelle ist die Zufahrt zum Parkplatz nur aus Richtung Nicolaiplatz möglich: Einfahren in die Sackgasse, am Ende links über die Behelfseinfahrt auf den Parkplatz. Alternativ finden sich Parkmöglichkeiten mit 200m Fussweg vor dem Finanzamt.
• Qualifikation: die zwei besten FLL-Teams qualifizieren sich für das Semifinale "FLL SF Northeast" in Eberswalde am 25.01.2020.

14 Teams starten in Brandenburg:

• BBIbotS, Berlin Brandenburg International School
• Berlin International City Shapers, Berlin International School
• BIS Shadow Hackers, Berlin International School
• CaroAces, Gymnasium Carolinum Neustrelitz
• Ein Stein, Einstein Gymnasium Potsdam
• Leibniz Rockets - Powered by SAP, Leibniz-Schule Berlin
• Loriot, Vicco-von-Bülow-Gymnasium Falkensee
• Luises LAN Connection, Königin-Luise-Stiftung Berlin
• Optibots, Friedrich-Ludwig-Jahn-Gymnasium Rathenow
• Pathfinder, Bertolt-Brecht-Gymnasium Brandenburg a.d.Havel
• RobOrwell, George Orwell Schule Berlin
• Robot Knights, von Saldern-Gymnasium Europaschule Brandenburg an der Havel
• SAP Archenhold, Archenhold-Gymnasium Berlin
• VvBGo!, Vicco-von-von-Bülow-Gymnasium Stahnsdorf

Die Jury

• Rainer Schmidt, Leiter Berufliche Bildung der Heidelberger Druckmaschinen AG
• Kirstin Ohme, Fachgruppenleiterin Umwelt und Naturschutz, Stadt Brandenburg an der Havel
• Albrecht Bohne, Mitarbeiter i.R. im FB Informatik und Medien
• Anja Castens, Sachbearbeiterin Denkmalschutz, Stadt Brandenburg an der Havel
• Rolf Socher, Professor im FB Informatik und Medien
• Tim Freudenberg, Fachbereichsleiter Kultur, Stadt Brandenburg an der Havel
• Stephan Köpping, Betriebsleiter und Prokurist, MEBRA
• Katrin Witt, Fachgruppenleiterin Denkmalschutz, Stadt Brandenburg an der Havel
• Klaus-Dieter Pohl, Landesbeauftragter für Schülerwettbewerbe
• Luise Schlieben, Schülerin am Martin-Andersen-Nexö Gymnasium Dresden
• Joachim Hütter, Vorsitzender Richter am Oberlandesgericht
• Sylvia Fröhlich, Akademische Mitarbeiterin im FB Informatik und Medien
• Mildred Bläsing, Lehrerin an der Heinrich-Böll-Oberschule, Berlin
• Martin Ahlborg, Alumni FB Informatik und Medien
• Jenny Ludwig, Akademische Mitarbeiterin im FB Informatik und Medien
• Kevin Scheidemann, Vorstand Jugendkulturfabrik Brandenburg e.V.
• Jochen Heinsohn, Professor im FB Informatik und Medien

Ergebnisse

• Pokal "Bestes Teamwork" an das Team "BBIbotS", 2. Platz "CaroAces", 3. Platz "Luises LAN Connection"
• Pokal "Beste Forschungspräsentation" an das Team "RobOrwell", 2. Platz "BBIbotS", 3. Platz "CaroAces"
• Pokal "Bestes Roboterdesign" an das Team "SAP Archenhold", 2. Platz "CaroAces", 3. Platz "Pathfinder"
• Pokal "Sonderpreis der Jury" an die beiden Teams "Berlin International City Shapers" und "BIS Shadow Hackers"
• Pokal "Bestes Robot-Game" an das Team "CaroAces" (Gewinner der Finalrunden), 2. Platz "BBIbotS", 3. Platz "SAP Archenhold"
• Sonderpreise der Schiedsrichter (LEGO-Spielaufbauten der aktuellen Aufgabe) an: "VvBGo!" und die "Robot Knights"
• Der Pokal „FLL Champion“, den das Team erhält, welches in allen Bewertungskategorien die meisten Punkte sammeln konnte, geht an das Team "CaroAces" aus Neustrelitz, das damit am 25.01.2020 nach Eberswalde zum FLL Semi-Finale Nordost fährt. Den zweiten Platz erreichte das Team "SAP Archenhold" aus Berlin-Schöneweide, das damit ebenfalls für das Semi-Finale qualifiziert ist. Dritter in der Gesamtwertung wurden die "BBIbotS" der Berlin Brandenburg International School.

Punkte: Jury-Wertung, RobotGame

Fotos (O. Karaschewski)

5 Junior-Teams gestalten die FLL Junior-Austellung:

• LEGO Lab Golm - Team BLUE und LEGO Lab Golm - Team PINK, private Teams aus Potsdam
• Legofreunde, Konrad Sprengel Schule Brandenburg
• Legolinos 1 und Legolinos 2, Frederic-Joliot-Curie-Schule Brandenburg

Die Gutachter

• Harald Loose, Professor im FB Informatik und Medien
• Eva Pudewell, Informatiklehrerin i.R.
• Michael Dück, Akademischer Mitarbeiter im FB Informatik und Medien

Bei der FLL Junior-Ausstellung ..

• "Fantasievolle Konstruktion" an "Legofreunde" aus Brandenburg a. d. H
• "Fabelhafte Dekoration" an "LEGO Lab Golm - Team PINK" aus Potsdam
• "Spannende Forscherreise" an "LEGO Lab Golm - Team BLUE" aus Potsdam
• "Einzigartiger Teamgeist" an "Legolinos 1" aus Brandenburg a. d. H.
• "Großartiges Teamwork" an "Legolinos 2" aus Brandenburg a. d. H

Plätze 1 bis 3 beim Balance-Ball: Bruno 2:07, Ferdi 2:18, Benjamin 2:19

Wir bedanken uns für die Unterstützung des Regionalwettbewerbes in Brandenburg bei:

• StWB - Stadtwerke Brandenburg an der Havel GmbH & Co. KG
• MEBRA - Märkische Entsorgungsgesellschaft Brandenburg mbH
• HANDS on TECHNOLOGY e.V.
• Institut für interdisziplinäre Forschungund Entwicklung e.V.
• Institut für Informatik und Medien e.V.

Der autonome Pizzabote SAE-Level 5

Wir wiederholen die schwierige Aufgabe vom letzten Jahr, bei der ein autonomes Fahrzeug entworfen, konstruiert und programmiert werden soll, das selbständig kürzeste Wege in einer übergebenen Karte plant und ausführt. Der Anwendungsfall ist ein Lieferroboter, wie er in verschiedenen Städten erprobt wird. Das System übernimmt hier sowohl die Rolle des Roboters (Lokalisation, lokale Navigation mithilfe der Sensorik, Abliefern der Pizza) als auch die der Planungsschicht, bspw. einer zentralen KI-Komponente, die auf die Verkehrssituation der Stadt zugreifen kann und Routen nach aktueller Verkehrslage berechnet (globale Navigation).

Und natürlich muss ein Robotersystem mit Stromversorgung, Motoren, Getrieben, geeigneten Sensoren und Transportkapazität gebaut werden. Falls die Probleme zu groß werden (und groß werden sie auf jeden Fall), besteht die Fallback-Möglichkeit beim Abschlusswettbewerb mit einem manuellen Plan zu starten. Es traten 5 Roboter zum Wettbewerb an: Robby, Painbot, Robot, Ritter und Hungerkiller. Das Finale Ritter (63 Punkte) gegen Painbot (60 Punkte) gewann Painbot.

Zwei Projektberichte von Painbot und Robot:

• Neue Stichtags-Regelung: Wer am 1. Januar 2018 mindestens 9 Jahre und nicht älter als 16 Jahre ist, darf an der LEGO League teilnehmen.
• Ort und Zeit im Zeitplan und Raumplan

Leben und Reisen im Weltraum

Es starten in Brandenburg:

• bg-Bots, Barnim Gymnasium Bernau
• CaroAces, Gymnasium Carolinum Neustrelit
• Ein Stein, Einstein Gymnasium Potsdam
• LegoFighters, Paulus-Praetorius-Gymnasium Bernau
• Leibniz-Rockets, powered by SAP Leibniz-Schule Berlin
• Medienroboter, Alexander S. Puschkin Gymnasium Hennigsdorf
• Optibots, Friedrich-Ludwig-Jahn-Gymnasium Rathenow
• Pathfinder, Bertolt-Brecht-Gymnasium Brandenburg
• Robot Knights, von Saldern-Gymnasium Brandenburg an der Havel
• Roboteam, Orwell George Orwell Schule Berlin
• SAP Archenhold, Archenhold-Gymnasium
• ViccRobot, Vicco-von-Bülow-Gymnasium Falkensee

Die Jury

• Rainer Schmidt, Leiter Personal/Berufliche Bildung der Heidelberger Druckmaschinen AG
• Thomas Hahn, Brandenburger Dienstleistungen GmbH
• Kirstin Ohme, Leiterin Fachgruppe Umwelt und Naturschutz, Stadt Brandenburg an der Havel
• Tim Freudenberg, Leiter Fachbereich Kultur, Stadt Brandenburg an der Havel
• Stephan Köpping, Betriebsleiter und Prokurist, MEBRA
• Rolf Socher, Professor im FB Informatik und Medien
• Laura Tetzlaff, Akademische Mitarbeiterin im FB Informatik und Medien
• Angelique Wirschewski, Mitarbeiterin für Qualität der Lehre, THB
• Sylvia Fröhlich, Akademische Mitarbeiterin im FB Informatik und Medien
• Klaus-Dieter Pohl, Landesbeauftragter für Schülerwettbewerbe
• Jenny Ludwig, Akademische Mitarbeiterin im FB Informatik und Medien
• Martin Ahlborg, Alumni FB Informatik und Medien
• Mildred Bläsing, Lehrerin an der Heinrich-Böll-Oberschule, Berlin
• Kevin Scheidemann, Vorstand Jugendkulturfabrik Brandenburg e.V.
• Benjamin Yüksel, Masterstudent der Informatik
• Jochen Heinsohn, Professor im FB Informatik und Medien

Ergebnisse

Es wurden 6 Pokale vergeben:

• Pokal "Bestes Teamwork" an das Team "Medienroboter", 2. Platz "CaroAces", 3. Platz "Robot Knights"
• Pokal "Beste Forschungspräsentation" an das Team "CaroAces", 2. Platz "Optibots", 3. Platz "Pathfinder"
• Pokal "Bestes Roboterdesign" an das Team "SAP Archenhold", 2. Platz "CaroAces", 3. Platz "Ein Stein"
• Pokal "Sonderpreis der Jury" an das Team "Ein Stein"
• Pokal "Bestes Robot-Game" an das Team "CaroAces" (Gewinner der Finalrunden), 2. Platz "SAP Archenhold", 3. Platz "Roboteam Orwell"
• Sonderpreise der Schiedsrichter (LEGO-Spielaufbauten der aktuellen Aufgabe) an: "bg-Bots"

Der Pokal „FLL Champion“, den das Team erhält, welches in allen Bewertungskategorien die meisten Punkte sammeln konnte, geht an das Team "CaroAces" aus Neustrelitz, das damit am 26.01.2019 nach Eberswalde zum FLL Semi-Finale Nordost fährt. Den zweiten Platz erreichte das Team "SAP Archenhold" aus Berlin-Schöneweide. Dritter in der Gesamtwertung wurden die "Medienroboter" aus Hennigsdorf.

Punkte: Jury-Wertung, RobotGame

Fotos (O. Karaschewski, S. Fröhlich, M. Dueck)

Wir bedanken uns für die Unterstützung des Regionalwettbewerbes 2018 in Brandenburg bei:

• StWB - Stadtwerke Brandenburg an der Havel GmbH & Co. KG
• MEBRA - Märkische Entsorgungsgesellschaft Brandenburg mbH
• HANDS on TECHNOLOGY e.V.
• Institut für interdisziplinäre Forschungund Entwicklung e.V.
• Institut für Informatik und Medien e.V.

FLL Junior an der Technischen Hochschule Brandenburg

Parallel zum FLL-Regionalwettbewerb wird an der THB erstmals eine Ausstellung mit FLL-Junior-Projekten zu sehen sein. Auf gehts zur MISSION MOON – auf zum Mond! Wie wäre es, auf dem Mond zu leben?

• Ort und Zeit im Zeitplan und Raumplan
• Die Plätze sind auf sechs Teams begrenzt. Ansprechpartner bei Fragen: Ingo Boersch

Es starten in Brandenburg:

• Forschungsstation Golm, Privat, Potsdam
• Lego Raketen-Team, Grundschule Glindow
• Legolinos 1, Frederic-Joliot-Curie-Schule
• Legolinos 2, Federic-Joliot-Curie-Schule
• Not decided yet., Privat, Berlin

Die Gutachter

• Harald Loose, Professor im FB Informatik und Medien
• Eva Pudewell, Informatiklehrerin i.R.
• Michael Dück, Akademischer Mitarbeiter im FB Informatik und Medien
• Albrecht Bohne, Mitarbeiter i.R. im FB Informatik und Medien

Ergebnisse

Bei der FLL Junior-Ausstellung wurden fünf Auszeichnungen verliehen:

• "Großartige Programmierung" an "Not decided yet." aus Berlin
• "Spannende Forschungsreise" an "Legolinos 2" aus Brandenburg a. d. H
• "Einzigartiger Teamgeist" an "Legolinos 1" aus Brandenburg a. d. H.
• "Fantasievolle Konstruktion" an das "Lego Raketen-Team" aus Glindow
• "Unglaublicher Forschungsdrang" an die "Forschungsstation Golm" aus Potsdam

Fotos (O. Karaschewski, S. Fröhlich, M. Dueck)

Was ist FIRST LEGO League Junior?

Es ist nie zu früh, MINT (Mathematik-Informatik-Naturwissenschaft-Technik) zu entdecken. First LEGO League Junior (FLL Junior) ist ein Bildungsprogramm, das junge Schülerinnen und Schüler zum entdeckenden Lernen anregt. Mit seinen spannenden Aufgabenstellungen fängt FLL Junior die Neugier der Kinder ein und motiviert, die Wunder der Wissenschaft und Technik spielerisch zu entdecken. Begleitet durch Coaches, erforschen die Kinder in Teams reale, wissenschaftliche Probleme wie Recycling, Energie und das Zusammenleben von Menschen und Tieren. Dazu bauen sie ein motorisiertes Modell aus LEGO-Steinen und erstellen ein Forschungsposter, das ihre Entdeckungen und ihr Team vorstellt. Das Highlight der Saison ist die Teilnahme an einer FLL Junior Ausstellung, bei dem die Teams ihre Ergebnisse präsentieren und mit Anderen teilen.

FLL Junior schafft einen spielerischen Zugang zu komplexen Fragestellungen und technischen Zusammenhängen. Ganz nebenbei erlernen die Teilnehmer und Teilnehmerinnen die Grundlagen der Robotik und Programmierung. Als Einstieg gedacht, ermöglicht FLL Junior eine mehrjährige Erfahrung und ist idealer Ausgangspunkt für die erfolgreiche Teilnahme am Anschlussprojekt FIRST® LEGO® League. Auf der Webseite www.first-lego-league-Junior.org erfahrt Ihr noch mehr über das Programm und könnt Euer Team anmelden.

Der autonome Pizzabote SAE-Level 5

Im Straßenverkehr werden Autos von leistungsfähigen Fahrerassistenzsystemen gesteuert - aber bisher nur im SAE-Level 2 [1], d.h. unter ständiger Beobachtung des Fahrers. Aktuelle Pressemeldungen berichten von ersten Serien-Fahrzeugen mit SAE-Level 3, in denen der Fahrer seine Aufmerksamkeit abwenden darf und bei Problemen vom Auto gerufen wird [2].

Stellen wir uns nun einen unbemannten Transportroboter vor, der auf einer öffentlichen Straße vorsichtig Güter von A nach B transportiert, bspw. einen Pizzaboten mit SAE-Level 5 für den Stadtverkehr. Probleme bei der Auslieferung entstehen bei Staus, Baustellen oder durch liegenbleibende Fahrzeuge. Der damit verbundene Verlust befahrbarer Strecken erfordert ein Neuplanen von Fahrtrouten. Und hier kommen Sie ins Spiel.

Ihr Roboter erhällt den Auftrag, eine oder mehrere Pizzen auszuliefern. Das Streckennetz ist ein einfaches Gitter, in dem es allerdings zu Störungen und damit unbefahrbaren Kreuzungen kommen kann. Die gute Nachricht ist, das Sie über globales Wissen verfügen und die aktuelle Karte der befahrbaren Wege dem Roboter kurz vor dem Start zur Verfügung gestellt wird. Entwerfen, konstruieren und programmieren Sie einen geeigneten Roboter!

Roboter

Im Wettkampf Ende Januar 2018 traten die vier Roboter Sion, Simon, Kabelbinder-Jack und Roberat gegeneinander an, wobei die letzteren mit automatischer Wegplanung fuhren. Die Ergebnisse finden sich in der Punktetabelle. Im Finale setzte sich Kabelbinder-Jack knapp gegen Sion durch.

Die Roboter werden in folgenden Projektarbeiten beschrieben.

• Roboter Roberta
  "Da Roberta sich beim Abarbeiten längerer Fahraufträge einige Male wie eine „Prinzessin“ verhalten hat, dachten wir, es wäre eine gute Idee, zu überlegen, die Fahraufträge nach der zurückzulegenden Distanz zu sortieren. So kann sich Roberta langsam an die Herausforderungen des Alltags gewöhnen. Die Fahraufträge werden nun aufsteigend nach den Kosten der jeweils nächsten erreichbaren Kreuzung sortiert. So erhalten Fahraufträge mit geringeren Kosten eine höhere Priorität als jene mit höheren Kosten. Als Sortierverfahren haben wir den Bubblesort angewendet."
• Roboter Kabelbinder-Jack
  "Dieses Projekt hat uns sehr viel Spaß gemacht und unser Roboter „Kabelbinder-Jack“ ist ein Ergebnis guter und konstanter Teamarbeit. Wir haben alle während des Semesters geforderten Ziele umgesetzt und rechtzeitig zum Wettbewerb einen konkurrenzfähigen Roboter an den Start gebracht. Auch wenn es trotzdem noch einiges zu verbessern gibt, sind wir mit unserer Arbeit zufrieden, da der Roboter jede Route aus der Datei der Fahraufträge erfolgreich bewältigen kann. "
• Roboter Sion
  "Am Anfang war alles ja noch sehr ruhig und machte auch viel Spaß, aber irgendwann begann der Druck zu steigen, weil auch die Anforderungen stiegen. Nachdem der Roboter schon geradeaus fahren konnte sollten wir jetzt Greifer bauen, und damit auch die entsprechenden Getriebe montieren und einen Taster noch dazu, damit der Roboter weiß, dass er zum Lieferpunkt der Pizza angekommen ist. Gehen wir einfach mal tiefer in den Aufbau… "
  
  

[1] Levels of driving automation are defined in SAE INTERNATIONAL STANDARD J3016

[2] Audi 07/11/17 The new Audi A8: future of the luxury class 

Autonome Taxis, ...

... die smart auf Veränderungen der Verkehrswege reagieren, waren das Ziel im Bachelorprojekt im Gebiet der Künstlichen Intelligenz. Im sog. Robot Building Lab entwerfen, konstruieren und programmieren Studierende autonome Roboter, die sich selbständig in einer Welt - diesmal einer Stadt - zurechtfinden. Es gibt zwar zentrale Verkehrsmeldungen, aber keine zentrale Steuerung, Autonomie ist gefragt.

Im Wettkampf traten 4 Systeme gegeneinander an, leider hatten zwei Startprobleme. Zwei Systeme liefen sehr robust, wie rechts die Punktetabelle zeigt.

Die Roboter werden in folgenden Projektarbeiten beschrieben.

• Roboter S.A.L.A.T.
  
  "Trotz seiner Langsamkeit war er in der Lage bei allen Karten, außer Fahrplan Nr.7, mindestens zwei Fahrgäste abzuholen und zum Start zurückzubringen, wobei er den letzten Fahrgast immer schon im Greifer hatte. Als Wertung der Arbeit lässt sich sagen, dass S.A.L.A.T. sehr zuverlässig ist und dem Sieger des Wettbewerbes nur in Sachen Tempo etwas unterlegen war."
  
  
• Roboter Herby
  
  "Den Roboter, den wir während des Projektes konstruiert haben, tauften wir auf den Namen „Herby“. Dieser stammt aus dem gleichnamigen Film „Herby – Ein kleiner Flitzer“. Wir hielten ihn für passend, da sich unser Roboter vom Beginn an am schnellsten fortbewegte."

Masterstudent Patrick Rutter demonstrierte am 1. juni bei der Projektkonferenz der THB, die Fähgikeiten des von ihm programmierten NAO-Roboters beim TicTacToe-Spiel gegen Besucher. Mithilfe eines verlängerten Fingers setzt der NAO auf einen Touchscreen sein Feld und erkennt die Züge des Menschen. Während des Spieles versucht er zwar zu gewinnen, aber nicht demotivierend oft. Er adaptiert sich dazu an die Spielstärke des menschlichen Spielers und erzeugt so ein kurzweiliges Spielerlebnis.

Die Präsentation zeigt einen Zwischenstand der Masterarbeit.

Wie fühlt man sich bei einem deterministischen Nullsummenspiel gegen einen humanoiden Roboter?

NAO als Farbsortierer bei Youtube

• Lokalisierung, Pfadplanung und Bewegung,
• Spielsteinaufnahme und -ablage,
• Erkennen des Spielsteins und des Spielstandes,
• Spielstrategie,
• Gesamtsystem.

Realisierung eines Tic-Tac-Toe-spielenden NAO-Roboters mittels automatischen Erlernens der Spielstrategie

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer Applikation, die einen NAO-Roboter gegen einen Menschen Tic-Tac-Toe spielen lässt. Perspektivisch soll auch ein Spiel zwischen NAO-Robotern möglich sein. Ein Schwerpunkt der Arbeit ist die geeignete Realisierung eines Lernvorganges, mit dem die Applikation eine Spielstrategie erlernt, bspw. mit Reinforcement-Lernen. Der Lernvorgang soll durch die Messung der Spielstärke evaluiert werden. Wünschenswert ist eine Anzeige der aktuellen Spielstärke.

Die Applikation soll modular entworfen werden, so dass ein einfacher Austausch oder Erweiterung von Komponenten ermöglicht wird. Es soll möglich sein, ein verwandtes Spiel, wie 4x4-Tic-Tac-Toe, umzusetzen, in dem im Wesentlichen nur die spielabhängigen Anteile (wie Spielregeln, Situationserkennung, Zugausführung und Testgegner) modifiziert werden. Die Komponenten Spielsteuerung und Lernmodul sollen möglichst unabhängig vom konkreten Spiel sein.

Eine Teilaufgabe besteht in der Erkennung der Spielsituation mit Hilfe der Bildverarbeitung. Die relative Lage des Spielfeldes zum Roboter kann hierbei als statisch und bekannt vorausgesetzt werden. Sie ist im Rahmen der Arbeit geeignet zu definieren. Zur Ansteuerung der Aktorik ist eine sinnvolle, einfache Schnittstelle unter Berücksichtigung der NAO-Plattform zu realisieren. Die Applikation und Ergebnisse sind in geeigneter Weise zu evaluieren.

Kolloqium: 14.09.2015

Betreuer: Dipl.-Inform. Ingo Boersch, Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn

Download: A1-Poster

Konzeption und Implementierung einer Cloud Robotics-Anwendung für Text-to-speech Kommunikation mit Twitter

Ziel der Arbeit ist eine verteilte Applikation, die Tweets über die Streaming-API des Kurznachrichtendienstes Twitter empfängt und diese auf den Pioneer-Robotern vorliest. Die implementierte Anwendung soll Tweets anhand frei wählbarer Suchworte filtern können und auf bestimmte Tweets mit Reaktionen, bspw. eigenen Tweets der Roboter, reagieren. Für Anwender, die keinen Twitter-Account besitzen, soll eine alternative Internetseite im responsive Design angeboten werden. Der Schwerpunkt der Arbeit ist der Softwareengineering-Prozess sowie die Beschreibung aller verwendeten Dienste und Schnittstellen.

Kolloqium: 14.04.2015

Betreuer: Dipl.-Inform. Ingo Boersch, Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn

Download: A1-Poster

TRASH TREK Challenge

Termine

An der Fachhochschule Brandenburg

Zwölf Teams mit ihren Robotern, die es dem Müll zeigen werden:

• SAP@Archenhold, Archenhold Gymnasium Berlin
• Microbot, von Saldern Gymnasium Brandenburg an der Havel
• Ein Stein, Einstein-Gymnasium Potsdam
• Pathfinder, Bertolt-Brecht-Gymnasium Brandenburg
• CaroAces, Gymnasium Carolinum Neustrelitz
• MendelBots, Mendel-Grundschule Berlin
• First Leibniz Lego Team - powered by SAP, Leibniz-Gymnasium Berlin
• Sprengel Lego Crafter, Konrad Sprengel Schule Brandenburg
• KätheEvolution, Käthe-Kollwitz-Gymnasium Berlin
• Goethes Geister, Goethe Oberschule Berlin
• Optibots, Friedrich-Ludwig-Jahn-Gymnasium Rathenow
• DER STEIN, Einstein-Gymnasium Potsdam

Jury

• Martin Ahlborg, Alumni FB Informatik und Medien
• Eberhard Beck, Professor FB Informatik und Medien
• Albrecht Bohne, Direktor Computermuseum Brandenburg
• Sven Buchholz, Professor FB Informatik und Medien
• Sylvia Fröhlich, Akademische Mitarbeiterin FB Informatik und Medien
• Jochen Heinsohn, Professor FB Informatik und Medien
• Joachim Hütter, Richter am Oberlandesgericht
• Stephan Köpping, Prokurist MEBRA - Märkische Entsorgungsgesellschaft Brandenburg
• Marius Liefold, Student FB Informatik und Medien
• Jenny Ludwig, Studentin FB Informatik und Medien
• Klaus-Dieter Pohl, Landesbeauftragter für Schülerwettbewerbe
• Eva Pudewell, Informatiklehrerin i.R.
• Kevin Scheidemann, Jugendkulturfabrik Brandenburg e.V.
• Thomas Schiefelbein, Geschäftsführer MEBRA - Märkische Entsorgungsgesellschaft Brandenburg
• Rainer Schmidt, Leiter der Beruflichen Bildung, Heidelberger Druckmaschinen AG
• Lucas Thiem, Hands on Technology

Ergebnisse

Zeitraffer bei Youtube

Es wurden 6 Pokale vergeben:

• Pokal "Beste Forschungspräsentation" an das Team "CaroAces", 2. Platz "MendelBots", 3. Platz "Pathfinder"
• Pokal "Bestes Robotdesign" an das Team "SAP@Archenhold", 2. Platz "CaroAces", 3. Platz "MendelBots"
• Pokal "Bestes Teamwork" an das Team "First Leibniz Lego Team - powered by SAP", 2. Platz "Goethes Geister", 3. Platz "Ein Stein"
• Pokal "Sonderpreis der Jury/Besondere Ausdauer" an das Team "Optibots"
• Pokal "Bestes Robot-Game" an das Team "MendelBots" (Gewinner der Finalrunden), 2. Platz "SAP@Archenhold", 3. Platz "Microbot"
• Sonderpreise der Schiedsrichter (LEGO-Spielaufbauten der aktuellen Aufgabe) an: "Sprengel Lego Crafter" und "KätheEvolution".

Der Pokal „FLL Champion“, den das Team erhält, welches in allen Bewertungskategorien die meisten Punkte sammeln konnte, geht an das Team "CaroAces" aus Neustrelitz, das damit am 23. Januar 2016 nach Eberswalde zum FLL-Semi-Finale fährt. Auf dem Platz 2., und damit ebenfalls zum nächsten Wettbewerb qualifiziert, ist das Team "MendelBots" aus Berlin. Dritter in der Gesamtwertung wurden "Goethes Geister".

Punkte: JuryWertung, RobotGame

Fotos (R. Zimmermann, S. Fröhlich, J. Ludwig)

Autonome Fahrzeuge zum Transport von Passagieren im öffentlichen Raum "nehmen Fahrt auf".

Nach einer Pressemeldung des BMVI plant Bundesverkehrsminister Dobrindt eine Teststrecke für autonome Fahrzeuge auf der Autobahn A9 in Bayern.

Singapur, mit dramatischen Problemen durch den Individualverkehr, geht noch einen Schritt weiter. Im Herbst 2014 testeten Besucher in zwei großen Parkanlagen ein PRT, bestehend aus führerlosen Taxis, die Golf Carts ähneln. Im nächsten Jahr soll das Projekt in die Strassen der Stadt ausgeweitet werden, um den Personentransport auf kurzen Strecken langfristig zu Fuß, mit dem Fahrrad oder dem PRT abzuwickeln. (Quelle: Technology Review).

Im Bachelor-Projekt orientieren wir uns an dem Anwendungszenario PRT und lösen es in vereinfachter Form.

Projekt im KI-Labor

Das modellierte PRT im KI-Labor besteht aus maximal drei erreichbaren Passagieren (blaue Bälle), die zu einer zentralen Veranstaltung (Linie AB) gebracht werden wollen. Natürlich einzeln und so schnell und sicher wie möglich. Aufgabe der Studenten ist somit der Entwurf, die Konstruktion und die Programmierung eines autonomen Roboters. Als globaler Sensor stehen dem Roboter Informationen über die aktuelle Verkehrslage (gesperrte Kreuzungen) zur Verfügung, die er zur selbständigen Planung seiner Fahrt verwenden sollte. Die Kombination aus Verkehslage und Passagierinformation bezeichnen wir als "Fahrauftrag". Der Roboter sollte beliebige gültige Fahraufträge erfüllen können. Die Aufgabenstellung erklärt die Details.

Ergebnisse

Beim Abschlusswettbewerb zum Tag der offenen Projekte am 22. Januar 2015 traten vier Temas mit funktionsfähigen Robotern an, in Klammern die in der Vorrunde transportierten Passagiere:

• Theseus (5)
• Driver (4)
• Robi (8)
• Jack the Gripper (12)

Jeder Roboter zeigte zunächst einzeln seine Fähigkeiten, gefolgt von einer Vorrunde mit jeweis drei Starts. Die gesammlten Punkte entschieden über den Einzug ins Finale. Jack the Gripper gewann die Vorrunde mit der maximal erreichbaren Punktzahl von 124, alle 12 Passagiere wurden innerhalb der Zeit fehlerfrei transportiert. Als Zweiter erreichte Robi das Finale, obwohl er bei den Passagieren ab und zu daneben griff. Theseus befolgte als ehrlichster Roboter exakt die Wettbewerbsregeln - auch wenn das bedeutete, wenige Zentimeter vor dem Passagier zu stoppen, da die Zeit von zwei Minuten abgelaufen war. Arbeitzeitregelungen gelten auch für Roboter. Driver zeigte mit dem A*-Algorithmus eine gute Planungsleistung, verzählte sich allerdings bei einigen Kreuzungen.

Im Finale "Drei Scheichs" zahlte sich die höhere Geschwindigkeit für Jack the Gripper aus, der damit einen Fahrgast mehr als Robi bediente.

Erreichte Punkte im Gesamtergebnis.

Fotos vom Wettbewerb

Die FIRST LEGO League (FLL) geht in die nächste Runde. In diesem Jahr sollen Schülerinnen und Schüler zeigen, wie Kinder im 21. Jahrhundert lernen wollen und wie sie sich künftig Wissen und Fähigkeiten aneignen werden. Wie sieht sie aus, die Zukunft des Lernens?

Beginn der Veranstaltung: Freitag, 5. Dezember 2014, 10:30 Uhr (Anreise möglich ab 09:30 Uhr), Zeitplan (Stand 10.11.2014)

Ort: Audimax der Fachhochschule Brandenburg, Anfahrt: das Audimax finden Sie im Campusplan. Parkplätze sind ausreichend vorhanden. Wo ist unser Teamtisch?

Maße des Spielareals

• A+B (Innenmaße in mm): 2375 X 1150
• C (Bandenbreite in mm): 18
• D (Bandenhöhe in mm): 100

Teams

Im Audimax der FHB werden am Freitag, 05. Dezember, um 10:30 Uhr 16 Teams mit ihren selbstgebauten Robotern erwartet. Die beiden besten Teams des Tages werden gegen 17:30 feststehen und qualifizieren sich zum Semifinale, welches voraussichtlich am 7.2.2015 in Schkopau stattfindet.

• Pathfinder, Bertolt-Brecht-Gymnasium Brandenburg
• Goethes Geister, Goethe Oberschule Berlin
• LEGO-Leichhardts, Ludwig-Leichhardt-Gymnasium Cottbus
• MendelBots, Mendel-Grundschule Berlin
• nahmenlohse kwaliteet, Ellen-Key-Schule Berlin
• LEGO Youngstars, Wilhelm Busch Schule Brandenburg
• CaroAces, Gymnasium Carolinum Neustrelitz
• Archenhold@SAP, Archenhold-Oberschule Berlin
• Micro Bots, von Saldern Gymnasium Europaschule Brandenburg
• Robotops, Friedrich-Ludwig-Jahn-Gymnasium Forst / Lausitz
• ein Stein, Einstein Gymnasium Potsdam
• SAPerlot's 40, SAP AG
• Optibots, Friedrich-Ludwig-Jahn-Gymnasium Rathenow
• Clever Bricks, Frederic-Joliot-Curie-Schule Brandenburg
• RobotFuture, Käthe-Kollwitz-Gymnasium Berlin
• Apollo 13, Herder Gymnasium Nordhausen

Jury

• Eberhard Beck (Professor FB Informatik und Medien)
• Patrick Tiede (Student TU Berlin)
• Kevin Scheidemann (Jugendkulturfabrik Brandenburg e.V.)
• Friedhelm Mündemann (Professor FB Informatik und Medien)
• Volkmar Bielefeld (Leitender Regierungsschuldirektor a.D.)
• Rainer Schmidt (Leiter der Ausbildung Heidelberger Druckmaschinen AG)
• Albrecht Bohne (Direktor Computermuseum Brandenburg)
• Harald Loose (Professor FB Informatik und Medien)
• Martin Ahlborg (Alumni FB Informatik und Medien)
• Jenny Ludwig (Studentin FB Informatik und Medien
• Lucas Thiem (HANDS on TECHNOLOGY e.V.)
• Eva Pudewell (Informatiklehrerin i.R.)
• Lucas Kutz (Jugendkultur- und Familienzentrum „Lindenpark“)
• Klaus-Dieter Pohl (Landesbeauftragter für Schülerwettbewerbe)
• Sylvia Fröhlich (Wiss. Mitarbeiterin FB Informatik und Medien)
• Joachim Hütter (Richter am Oberlandesgericht)
• Jochen Heinsohn (Professor FB Informatik und Medien)

Ergebnisse

Finale bei YouTube

Es wurden 6 Pokale vergeben:

• Pokal "Beste Forschungspräsentation" an das Team "Clever Bricks", 2. Platz "CaroAces", 3. Platz "Optibots"
• Pokal "Bestes Robotdesign" an das Team "CaroAces", 2. Platz "MendelBots", 3. Platz "Goethes Geister"
• Pokal "Bestes Teamwork" an das Team "MendelBots", 2. Platz "LEGO-Leichhardts", 3. Platz "CaroAces"
• Pokal "Besondere Ausdauer" an das Team "LEGO Youngstars"
• Pokal "Bestes Robot-Game" an das Team "CaroAces" (Gewinner der Finalrunden), 2. Platz "Archenhold@SAP", 3. Platz "MendelBots"
• Sonderpreise der Schiedsrichter (LEGO-Spielaufbauten der aktuellen Aufgabe) an: "SAPerlot's 40" und "Robotops".

Der Pokal „FLL Champion“, den das Team erhält, welches in allen Bewertungskategorien die meisten Punkte sammeln konnte, geht an das Team "CaroAces" aus Neustrelitz, das damit am 7. Februar 2015 in Schkopau zum FLL-Semi-Finale fährt. Auf dem Platz 2., und damit ebenfalls zum nächsten Wettbewerb qualifiziert, ist das Team "Goethes Geister" aus Berlin. Dritter in der Gesamtwertung wurden die "MendelBots".

Punkte: JuryWertung, RobotGame

Fotos (Sylvia Fröhlich, Ronald Zimmermann)

Sponsoring

Sie finden die LEGO League in Brandenburg eine tolle Idee und möchten bspw. mit Ihrem Firmenlogo/Aufsteller am Wettbewerbstag präsent sein:

Informationen für Sponsoren.

Wir bedanken uns für die Unterstützung bei der Ausrichtung des Regionalwettbewerbes 2014 in Brandenburg bei:

• HANDS on TECHNOLOGY e.V.
• Institut für interdisziplinäre Forschungund Entwicklung e.V.
• Institut für Informatik und Medien e.V.

Architektur und Nutzerschnittstelle zur Missionskontrolle und -Visualisierung für autonome reaktive Roboter in einem einfachen Personal Rapid Transit

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer Applikation zur Missionskontrolle und –visualisierung zur Nutzung im Lehrprojekt „Masdar City“ im Bachelorstudiengang Informatik. Hierzu sind die Anforderungen zu analysieren, bspw. welche Phasen die Kommunikation umfasst, ein gegen Übertragungsfehler und -verluste abgesichertes Protokoll sowie eine Client-Server-Architektur zu konzipieren und umzusetzen. Der Funktionsnachweis soll mit einem Kommunikations-Simulator erbracht werden, der als Textdatei vordefinierte Testfälle abspielt.

Kolloqium: 13.06.2014

Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn, Dipl.-Inform. Ingo Boersch

Download: A1-Poster

Vom 15. bis 17. Mai trafen sich Professoren, Mitarbeiter und Studenten norddeutscher Fachhochschulen zum zwanglosen Austauch über Forschung und Lehre beim Norddeutschen Kolloquium für Informatik an Fachhochschulen (NKIF) an der Hochschule Bremerhaven. Für die FH Brandenburg stellte Maximillian Strehse (Masterstudent 3. Semester Informatik) seine Ergebnisse aus dem Teilprojekt Robocloud im Masterprojekt "KI / Autonomes Segelboot" in Bremerhaven vor.

Teilnehmer aus den Hochschulen:

• Fachhochschule Köln
• Fachhochschule Kiel
• FH Brandenburg
• FH Dortmund
• FH Flensburg
• FH Stralsund
• HAW Hamburg
• Hochschule Anhalt
• Hochschule Bremerhaven
• Hochschule Emden/Leer
• Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin
• Hochschule Fulda
• Hochschule Ostwestfalen-Lippe
• Hochschule Wismar
• HS Bremen
• Jade Hochschule Wilhelmshaven
• NORDAKADEMIE Hochschule der Wirtschaft
• TH Wildau
• Westfälische Hochschule Gelsenkirchen

Robocloud: prototypische Implementierung einer netzbasierten Robotikanwendung

Fotos vom Kolloquium und der Stadt Bremerhaven 

Ein programmierter, autonomer Roboter als Abschlussaufgabe im Labor für Künstliche Intelligenz - ein Film von Jenny Ludwig.

Die praktische Ausbildung in der Vorlesung "Autonome Mobile Systeme" erfolgt an mobilen Robotern des Typs Pioneer 2 und 3 mit Odometrie, Sonar, Laserscannern, Kompass, Lichtschranken, Greifer und PTZ-Kamera. In der abschließenden Gruppenarbeit (2 Studierende) sind Anwendungsszenarien wie beispielsweise Navigation, Auffinden und Transport eines farblich gekennzeichneten Gegenstands, Dogbot, Catbot mit Hilfe eines mobilen Roboters zu lösen.

Die Vorlesung "Autonome Mobile Systeme" vermittelt Grundlagen aktueller Anwendungen von Servicerobotern, mit Schwerpunkt auf den Methoden der Informatik. Behandelt werden Einsatzmöglichkeiten und Komponenten autonomer mobiler Systeme, Aktoren und Sensoren, Steuerarchitekturen, Bildaufnahme und -verarbeitung durch mobile Systeme, Methoden und Geräte zur Navigation, Handlungs- und Wegplanung, Algorithmen zur Merkmalsbestimmung, Objekterkennung und -verfolgung, Integration von KI- und BV-Algorithmen.

Ziel ist die Fähigkeit, Verfahren und Algorithmen aus den betroffenen Bereichen Bild- und Signalverarbeitung, Mechatronik, Elektronik und Künstliche Intelligenz integriert anzuwenden, zu konstruieren und zu implementieren sowie deren Leistungsfähigkeit abzuschätzen und zu beurteilen.

Wir wiederholen das schwierige Projekt "Masdar City" des letzten Jahres, in dem planende Roboter konstruiert und programmiert werden. Einen reaktiven LEGO-Roboter zu bauen ist zwar spannend, aber einen Roboter, der darüberhinaus zunächst einen optimalen Plan erstellen muss, ist etwas anpruchsvoller. Es handelt sich 'nur' um eine Planung in einer deterministischen Welt und auch die Fahrtausführung rechnet nicht mit dynamischen Überraschungen - aber dennoch muss ein passendes Suchverfahren mit wenig Speicher und CPU-Leistung umgesetzt werden. Der damit gefundene optimale Fahrweg ist aber noch kein Aktionsplan und erst noch in Handlungsanweisungen zu übersetzen. Die einfacheren Probleme reichen von der Regelung zum Linienfolgen, Getriebebau, Greiferkonstruktion bis zur Lokalisierung. Wird nur eines der Probleme nicht gelöst, erhält man trotz harter Arbeit einen nicht funktionierenden Roboter - Zeitplanung, Arbeitsteilung und realisitische Einschätzung von Schwierigkeiten werden missionskritisch.

• Bug,
• The Shame,
• Spacepolice,
• Jacob, die Zicke und
• der Bussomat.

Die Systeme zeigten hervorragende Leistungen im Wettbewerb am 16.01.2014, fast alle funktionierten komplett. Im Finale wurde die zuverlässige Spacepolice knapp vom etwas schnelleren Bussomat überholt. Unten die bis zum Wettbewerb unbekannten Fahraufträge, die Punkteliste und Fotos vom Wettbewerb:

Perspektiven von PRTs

Die LV Autonome Mobile Systeme behandelt Verfahren, Architekturen und Komponenten von Servicerobotern am Beispiel der Pioneer-Roboter mit Laserscannern und Kamera mit dem Anwendungsszenario Autonomes Fahren. Als Ergänzung um das Anwendungsfeld humanoide Roboter stellt uns Andréa Mestre von Aldebaran Robotics am 11.10.2013 die NAO-Roboter vor.

19 Schüler und Schülerinnen des von-Saldern-Gymnasiums haben erfolgreich an den Projekttagen „C und LEGO“ im Bereich „Intelligente Systeme“ des Fachbereiches Informatik und Medien vom 09.09.2013 bis 12.09.2013 teilgenommen. Das beste Team erreichte 95 Punkte. Welche Aufgaben gelöst werden, entscheiden die Schüler selbst.

Inhalt:

• Entwurf und Konstruktion eines autonomen Systems mit dem AKSEN-Board
• Programmierung reaktiver Systeme in C
• Kennenlernen von Sensorik und Aktorik kleiner Roboter
• Vorstellung der Lösungen

Dauer: 15 h

Fotos vom Wettbewerb:

Im FLL Wettbewerb 2013 Nature's Fury geht es um die Auseinandersetzung des Menschen mit der Natur, insbesondere um die Vorsorge und Bewältigung bei Naturkatastrophen. In der LEGO-Aufgabe sind erdbebensichere Gebäude zu testen, Flutopfer zu evakuieren, Familien zusammenzuführen, Hilfsgüter müssen verteilt werden und unwegsames Gelände überwunden. Die LEGO League greift damit die Ideen des Robocup Rescue-Wettbewerbs auf.

Im Forschungsauftrag werden sich die Schülerteams exemplarisch mit einer konkreten Bedrohung für eine gewählte Region auseinandersetzen und innovative (gab es bisher nicht oder nicht in der Form) Lösungsansätze zur Vorbeugung, Ursachenbekämpfung und für den Katastrophenfall entwickeln.

Beginn der Veranstaltung: Freitag, 29.11.2013 10:30 Uhr (Anreise möglich ab 09:30 Uhr), Zeitplan (Stand 25.11.2013)

Ort: Audimax der Fachhochschule Brandenburg, Anfahrt: das Audimax finden Sie im Campusplan. Parkplätze sind ausreichend vorhanden.

Teams:

1. Robotops, Friedrich-Ludwig-Jahn-Gymnasium Forst
2. Die Humboldtianer, Humboldt-Gymnasium Potsdam
3. Uni4Kids - Lions, Uni4Kids e.V. - Die Wissenswerkstatt Borgsdorf
4. LEGO Youngstars, Wilhelm-Busch-Schule Brandenburg
5. Micro Bot, von saldern Gymnasium Brandenburg
6. Goethes Geister, Goethe Oberschule Berlin
7. MendelBots, Mendel-Grundschule Berlin-Pankow
8. ein Stein, Einstein Gymnasium Potsdam
9. Arche-Robots@SAP, Archenhold Oberschule Berlin
10. LEGO-Leichhardts, Ludwig-Leichhardt-Gymnasium Cottbus
11. Optibots, F.-L.-Jahn-Gymnasium Rathenow
12. zweiStein, Käthe-Kollwitz-Gymnasium Berlin
13. einStein, Käthe-Kollwitz-Gymnasium Berlin

Die Jury in Brandenburg

• Martin Ahlborg (Alumni FB Informatik und Medien)
• Eberhard Beck (Professor FB Informatik und Medien)
• Albrecht Bohne (Direktor Computermuseum Brandenburg)
• Ralf Brattig (Werkstattleiter Schulte-Derne Reha Technik GmbH)
• Susanne Busse (Professorin und Dekanin FB Informatik und Medien)
• Sylvia Fröhlich (Wiss. Mitarbeiterin FB Informatik und Medien)
• Jochen Heinsohn (Professor FB Informatik und Medien, Vorsitzender)
• Joachim Hütter (Richter am Oberlandesgericht)
• Jenny Ludwig (Studentin FB Informatik und Medien)
• Katja Orlowski (Wiss. Mitarbeiterin FB Informatik und Medien)
• Klaus-Dieter Pohl (Landesbeauftragter für Schülerwettbewerbe)
• Eva Pudewell (Informatiklehrerin i.R.)
• Kevin Scheidemann (Alumni FB Informatik und Medien)
• Rainer Schmidt (Leiter der Ausbildung Heidelberger Druckmaschinen AG)
• Lucas Thiem (Student TU Berlin)
• Patrick Tiede (Student TU Berlin)

Ergebnisse

• Pokal "Besondere Ausdauer" an das Team "Die Humboldtianer"
• Pokal "Bestes Teamwork" an das Team "ein Stein", 2. Platz "Goethes Geister", 3. Platz "LEGO Youngstars"
• Pokal "Beste Forschungspräsentation" an das Team "Uni4Kids - Lions", 2. Platz "LEGO-Leichhardts", 3. Platz "MendelBots"
• Pokal "Bestes Robotdesign" an das Team "Goethes Geister", 2. Platz "Optibots", 3. Platz "Arche-Robots@SAP"
• Pokal "Bestes Robot-Game" an das Team "Uni4Kids - Lions" (Gewinner der Finalrunden), 2. Platz "LEGO Youngstars", 3. Platz "Goethes Geister"
• Der Pokal „FLL Champion“, den das Team erhält, welches in allen Bewertungskategorien die meisten Punkte sammeln konnte, geht an das Team "Goethes Geister" aus Berlin, das damit am 14. Dezember 2013 in Merseburg zum FLL-Semi-Finale fährt. Auf dem Platz 2., und damit ebenfalls zum nächsten Wettbewerb qualifiziert, ist das Team "LEGO-Leichhardts" aus Cottbus. Dritter in der Gesamtwertung wurden die "LEGO Youngstars" der Wilhelm-Busch-Schule Brandenburg.

Sonderpreise der Schiedsrichter (LEGO-Spielaufbauten der aktuellen Aufgabe) an:

• einStein
• zweiStein

Punkte: JuryWertung, RobotGame

Fotos vom Regionalwettbewerb

Sponsoring

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• HANDS on TECHNOLOGY e.V.
• Institut für Informatik und Medien e.V.
• Schulte Derne Reha Technik GmbH

Lehrer-Workshop "LEGO® MINDSTORMS Education EV3" am 28. August 2013

Die Fachhochschule Brandenburg bietet in Kooperation mit LEGO education am 28. August 2013 einen Workshop für Lehrkräfte an, die Interesse am Einsatz von LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 in ihrem Unterricht haben. Erfahrung in der Nutzung von LEGO MINDSTORMS Education wird nicht vorausgesetzt.

Lernen Sie das neue MINDSTORMS EV3 kennen!

Anmeldung zum Workshop hier

Der neue programmierbare LEGO-Stein EV3, der ab Herbst verfügbar ist, wird in der FIRST LEGO League 2013 als neue Roboterplattform zugelassen und löst mittelfristig den NXT ab. In diesem Workshop haben Sie die Möglichkeit, den Umgang mit dem EV3 auszuprobieren, erste eigene Modelle zu konstruieren, zu programmieren und natürlich mit anderen Lehrern aus dem Raum Berlin/Brandenburg zum Thema Robotik in der Schule ins Gespräch zu kommen.

Am Vortag des Workshops wird die diesjährige Aufgabenstellung der FIRST LEGO League Nature´s Fury veröffentlicht (27. August 2013 / 16:00 Uhr). Sie können somit beim Workshop mit den Veranstaltern des Regionalwettbewerbes und des Semi-Finales NordOst an der FH Brandenburg auch dazu ins Gespräch kommen.

Kameragestützte Feinpositionierung eines Quadrokopters

Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Erweiterung der Steuerung eines Quadrokopters vom Typ MikroKopter2. Mit Hilfe einer am MikroKopter montierten Kamera soll es ermöglicht werden Objekte autonom zu finden und eine Position über diesen einzunehmen. Zuvor soll eine GPS-gestützte Grobpositionierung des MikroKopters in der Nähe des gesuchten Objektes erfolgen.

Die Aufgabenstellung gliedert sich in zwei Teile. Im ersten Teil soll zunächst eine Analyse der bestehenden Zielplattform erfolgen. Es soll herausgearbeitet werden, aus welchen Komponenten der MikroKopter besteht und wie diese zusammenarbeiten. Besondere Aufmerksamkeit soll der Hierarchie der verschiedenen Steuerquellen, wie z. B. Fernsteuerung, GPS und der Kontrolle über die Datenschnittstelle, gewidmet werden. Der zweite Teil umfasst die Konzeption und praktische Umsetzung der erweiterten Steuerung. Dies beinhaltet die GPS-gestützte Grobpositionierung des MikroKopters sowie die Objektfindung und Verfolgung mit bildverarbeitenden Verfahren.

Kolloquium: 25.03.2013

Betreuer: Prof. Dr. sc. techn. Harald Loose, Dipl.-Inform. Ingo Boersch

Download: A1-Poster, Diplomarbeit

Jeder FLL-Regionalwettbewerb ist einem FLL-Semi-Finale zugeordnet. Je nach Größe des Regionalwettbewerbes qualifiziert sich eine bestimmte Anzahl von Teams zum FLL-Semi-Finale. Für 2012 gilt in Deutschland:

• 1 - 13 Teams pro FLL Region = 1 Team zum FLL Semi Final
• 14 - 20 Teams pro FLL Region = 2 Teams zum FLL Semi Final
• ab 21 Teams pro FLL Region = 3 Teams zum FLL Semi Final

Die FLL-Teams aus Ost- und Nordeutschland treten in Brandenburg zum FLL Semi Final Central Europe Northeast (D) an, um sich für das FLL Finale Zentraleuropa in der Neckarhalle in Obrigheim im Januar 2013 zu qualifizieren.

Beginn der Veranstaltung: Sonnabend, 01.12.2012 10:30 Uhr (Anreise möglich ab 09:30 Uhr), Zeitplan (Stand 30.11.12) 

Ort: Audimax der Fachhochschule Brandenburg, Anfahrt: das Audimax finden Sie im Campusplan. Parkplätze sind ausreichend vorhanden.

Verpflegung: Mittagessen inklusive eines Getränks und Dessert gibts es in der Mensa für die Teammitglieder und maximal zwei Coaches kostenlos, Gäste können dort ebenfalls essen. Wasser und Obst für die Nebenbeiversorgung bitte selbst mitbringen.

Teilnehmer sind die Gewinner folgender Regionalwettbewerbe:

• FLL Champion und Zweitplatzierter (vertreten durch Nachrücker) Brandenburg: Uni4Kids, Uni4Kids e.V. Borgsdorf und CaroAces, Gymnasium Carolinum Neustrelitz
• FLL Champion Burgwedel: Marie Curie, KGS Ronnenberg
• FLL Champion Dresden: green SAPmarine, Kinder- und Jugendhaus INSEL Dresden
• FLL Champion und Zweitplatzierter Hamburg: Mindbreakers, Per Warter, Oldesloe und cleverdinos, Gymnasium Am Heimgarten Ahrensburg
• FLL Champion Lausitz-Spreewald: WeRobots, Max-Steenbeck-Gymnasium Cottbus
• FLL Champion Magdeburg: RGW DynaMINT, Ratsgymnasium Wolfsburg
• FLL Champion und Zweitplatzierter Oldenburg: Young@Heart, Ketteler-Realschule Hopsten und WGM-Devils, Windthorst-Gymnasium Meppen
• FLL Champion Osnabrück: The Great Digidies, Wittekind Gymnasium Lübbecke
• FLL Champion und Zweitplatzierter Ostbrandenburg: LEGOane, Heinitz-Gymnasium Rüdersdorf und Evolution Bots, Werner-von-Siemens-Schule Gransee
• FLL Champion und Zweitplatzierter Paderborn: Epunkt e. und attraktivundpreiswert, Walburgisgymnasium Menden
• FLL Champion und Zweitplatzierter Schleswig-Holstein: We are one, Gemeinschaftsschule Schwarzenbek und 1. EvB-Lego-Team, Emil-von-Behring-Gymnasium Großhansdorf
• FLL Champion Schmalkalden: GGI-R2D2, Goetheschule Ilmenau

Ergebnisse

• Pokal "Besondere Ausdauer" an das Team " Evolution Bots"
• Pokal "Bestes Teamwork" an das Team "We are one", 2. Platz "The Great Digidies", 3. Platz "attraktivundpreiswert"
• Pokal "Beste Forschungspräsentation" an das Team "WeRobots", 2. Platz "Epunkt e.", 3. Platz "WGM-Devils" + "Mindbreakers"
• Pokal "Bestes Robotdesign" an das Team "attraktivundpreiswert", 2. Platz "cleverdinos"+"We are one", 3. Platz "Mindbreakers"
• Pokal "Bestes Robot-Game" an das Team "Epunkt e." (Gewinner der Finalrunden), 2. Platz "Young@Heart", 3. Platz "Mindbreakers"
• Der Pokal „FLL Champion“, den das Team erhält, welches in allen Bewertungskategorien die meisten Punkte sammeln konnte, geht an das Team "Epunkt e." aus Paderborn, das damit im Januar zum zentraleuropäischen Finale in Obrigheim fährt. Auf den Plätzen 2. bis 4., und damit ebenfalls zum nächsten Wettbewerb qualifiziert, sind die Teams "Young@Heart" (Oldenburg), "attraktivundpreiswert" (Paderborn) und "Mindbreakers" (Hamburg).

Die Jury des Semi-Finales

• Forschung: Eberhard Beck (Professor FB Informatik und Medien), Daniel Koglin (Techniker Krankenkasse), Patrik Thiede (TU Berlin), Jörg Reincke (Cottbusverkehr), Kai Hufenbach (Techniker Krankenkasse), Eva Pudewell (Informatiklehrerin i.R.)
• Teamwork: Lucas Thiem (Student TU Berlin), Dana El Atassi (HANDS on TECHNOLOGY e.V.), Grit Scheppan (BTU Cottbus), Klaus-Dieter Pohl (Landesbeauftragter für Schülerwettbewerbe)
• Roboterdesign: Marcel Haase (Alumni FB Informatik und Medien), Martin Ahlborg (Alumni FB Informatik und Medien), Jens Jankowsky (IHK Ostbrandenburg), Kristian Platta (BTU Cottbus)
• Vorsitz: Harald Loose

Wertung der Jury, Fotos 

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Wir bedanken uns für die Unterstützung bei der Ausrichtung des Regionalwettbewerbes und des FLL Semi Final Central Europe Northeast in Brandenburg bei:

• Techniker Krankenkasse
• HANDS on TECHNOLOGY e.V.
• Schulte Derne Reha Technik GmbH
• Institut für interdisziplinäre Forschungund Entwicklung e.V.
• Institut für Informatik und Medien e.V.

Im FLL Wettbewerb 2012 Senior Solutions können die Teams das Altern erforschen und wie es Menschen und ihre Lebensweise beeinflusst. Mit Hilfe ihrer Roboter können die Teams helfen die Lebensqualität von älteren Menschen zu verbessern und ihnen helfen, unabhängig, engagiert und in Kontakt mit ihrer Umgebung zu bleiben.

Die Kinder und Jugendlichen konstruieren für „Senior Solutions“ einen Roboter für folgende Teilaufgaben: STUHLREPERATUR, ASSISTENZHUND, KEGELN, HERZ‐KREISLAUF‐TRAINING, MUSKELAUFBAU, HERD, VIDEOANRUF, MEDIZIN, ÜBERQUERUNG, NÄHEN, GARTENARBEIT, ÜBEREINSTIMMUNG, BALLSPIEL und FLEXIBILITÄT.
Download: A2-Poster

Beginn der Veranstaltung: Freitag, 30.11.2012 10:30 Uhr (Anreise möglich ab 09:30 Uhr), Zeitplan (Stand 20.11.12)

Ort: Audimax der Fachhochschule Brandenburg, Anfahrt: das Audimax finden Sie im Campusplan. Parkplätze sind ausreichend vorhanden.

Die Teams

1. ein Stein, Einstein-Gymnasium Potsdam
2. Uni4Kids, Uni4Kids e.V. Borgsdorf
3. LEGO Youngstars, Wilhelm-Busch-Schule Brandenburg
4. MendelBots, Mendel-Grundschule Berlin
5. Clever Bricks, Frederic-Joliot-Curie-Schule Brandenburg
6. CaroAces, Gymnasium Carolinum Neustrelitz
7. goethes geister, Goethe Oberschule Berlin
8. Elli@BIP, BIP Gymnasium Berlin
9. Pathfinder, Bertolt-Brecht-Gymnasium Brandenburg
10. SAPerlot's 40, SAP AG
11. Optibots, F.-L.-Jahngymnasium Rathenow
12. Micro Bot, von Saldern-Gymnasium Brandenburg
13. Käthe, Käthe-Kollwitz-Oberschule Berlin
14. CVJM - Lego, CVJM Brandenburg

Die Jury

• Martin Ahlborg (Alumni FB Informatik und Medien)
• Eberhard Beck (Professor FB Informatik und Medien)
• Albrecht Bohne (Direktor Computermuseum Brandenburg)
• Ralf Brattig (Werkstattleiter Schulte-Derne Reha Technik GmbH)
• Sylvia Fröhlich (Wiss. Mitarbeiterin FB Informatik und Medien)
• Jochen Heinsohn (Professor FB Informatik und Medien)
• Daniel Koglin (Techniker Krankenkasse)
• Harald Loose (Professor FB Informatik und Medien)
• Steve Moderhak (Lehrkraft an der Medizinischen Schule Brandenburg)
• Katja Orlowski (Wiss. Mitarbeiterin FB Informatik und Medien)
• Klaus-Dieter Pohl (Landesbeauftragter für Schülerwettbewerbe)
• Eva Pudewell (Informatiklehrerin i.R.)
• Kevin Scheidemann (Student der Informatik)
• Rainer Schmidt (Leiter der Ausbildung Heidelberger Druckmaschinen AG)
• Rolf Socher (Professor FB Informatik und Medien)
• Lucas Thiem (Student TU Berlin)

Ergebnisse

• Pokal "Besondere Ausdauer" an das Team Clever Bricks
• Pokal "Bestes Teamwork" an das Team SAPerlot's 40,
  2. goethes geister / Uni4Kids, 3. Platz ein Stein
• Pokal "Beste Forschungspräsentation" an das Team Uni4Kids,
  2. Platz goethes geister, 3. Platz LEGO Youngstars
• Pokal "Bestes Robotdesign" an das Team goethes geister,
  2. Platz Elli@BIP, 3. Platz CaroAces
• Pokal "Bestes Robot-Game" an das Team Micro Bot (Gewinner der Finalrunden), 2. Platz ein Stein, 3. Platz goethes geister
• Pokal „FLL Champion“ geht an das Team Uni4Kids, auf dem zweiten Platz folgen goethes geister und Dritte in der Gesamtwertung wurden die CaroAces. Da goethes geister am Semi-Finale verhindert sind, starten Uni4Kids und CaroAces am 1.12. beim "Semi-Finale Nordost" an der FH Brandenburg.

Wertung der Jury , Fotos 

Am Mittwoch, den 17.10.2012, konnte die Projektgruppe 'Autonomes Segelboot' des Master-Studienganges Informatik dank mildem Wetter einen letzten Wassertermin im laufenden Jahr durchführen. Die Gelegenheit wurde dankbar angenommen, um die Neuzugänge des 1. Semesters in die Praxis des Projektes einzuführen.

Das Segelboot führte ein Reihe von Testläufen durch, während derer die neuen Projektmitglieder selbst Steuerung und Planung übernehmen konnten. Es wurde klar, dass das Projekt noch viele Aufgaben bereithält.

Modellierung und Simulation eines autonomen Segelbootes

Ziel der Arbeit ist es, ein Bewegungsmodell zu entwickeln, welches die Bewegungen eines Segelbootes im Wasser abbildet, und dieses zu simulieren. Augenmerk bei der Modellierung liegt auf der Darstellung physikalischer Zusammenhänge, die am Segelboot zum Tragen kommen. Sowohl Bereiche der Mechanik als auch der Strömungsdynamik müssen in Betracht gezogen werden.

Neben dem Modell soll ein Simulationsprogramm entstehen, mit dessen Hillfe Anwendungsfälle am Computer getestet werden können.

Kolloquium: 24.08.2012

Betreuer: Dipl.-Inform. Ingo Boersch, Prof. Dr. Jochen Heinsohn

Download: A1-Poster

Mission

“The objective of the navigation contest is to evaluate a boat’s ability to accurately navigate a short upwind‐downwind course, all without manual between two red marks sailing windward to a mark in approximately 20‐60 m distance. After rounding the mark on port, the boat shall sail between the red marks again.”
[Sailing instructions, World Robotic Sailing Championship / International Robotic Sailing Conference 2011, Universität zu Lübeck]

Regeln

• 20‐60m langer Kurs mit einer Wende
• Abwechselnd drei Versuche, die beste Runde zählt
• Koordinaten der Bojen sind erst kurz vorher bekannt
• Zeitmessung beginnt bei Linienüberquerung
• Keine Punkte in der Runde bei: Bojenberührung,manuellem Eingriff bei Sairo
• Start gegen den Wind

Ergebnisse

Fotos

Table: Winner at 14.08.2012 is human

Fig: Screenshot mission control station

Nachlese der LEGO-League 2011: Oliver Karaschewski und Nico Gühlstorf, beide Studenten der FHB, produzierten einen mitreißenden Imagefilm zur letzten LEGO League. Ansehen und Download unter: FLL-Regionalwettbewerb 2011.

Ende April scheint der Segelroboter mit der neuen Architektur bereit für die erste Mission: autonome Fahrt zu einem Zielpunkt - ohne Segel mit Motor. Ideale Bedingungen bot hierzu das Gelände des Märkischen Seglervereins Brandenburg nahe der Regattastrecke, bspw. ein Ruderboot und Steg. Wetterbedingungen: leicht bewölkt, trocken, 16°C, Windstärke 0-1.

Mehr Fotos

Folgendes sollte getestet werden:

1. Handlebarkeit:

• Transport Boot und Team
• Inbetriebnahme am Wasser (Mast, BootsPC starten, GPS-Tracker aktivieren, Boot schließen)

2. Generelle Anforderungen:

• Schwimmfähigkeit
• Wasserdichtigkeit
• Schlagseite

3. Funktionalität Fernsteuerung:

• Steuerbarkeit der Aktorik
• Boot damit navigierbar?
• Reichweite

4. Funktionalität WLAN:

• Ad-Hoc-Verbindung realisierbar
• Reichweite

5. Programm manueller Modus (Fernbedienung + VNC):

• Sensorwerte anzeigen: Kompass, GPS
• Werte plausibel?
• Aktoren tatsächlich ohne Funktion?

6. Programm autonomer Modus:

• Steuerbarkeit der Aktorik durch BPC
• Umschalten zwischen den Modi

7. Missionen

• Mission definieren, übertragen und starten
• Anfahrt GPS-Punkt (geradeaus, verschiedene Längen) + Halten der Position
• mit An- und Abschalten des Motors
• Fahrt Quadrat/Rechteck/Dreieck aus GPS-Punkten
• Fahrt zu einem Polygon aus GPS-Punkten

8. Laufzeiten der Akkus protokollieren: Boot, Bootsrechner, Ufer-PC

Beim Meilenstein ergab sich eine lange Liste von neuen Aufgaben und insbesondere war der Motor durch den BootsPC nicht mit einer ausreichenden Geschwindigkeit ansteuerbar, so dass der Missionskern des Meilensteins nicht voll erreicht wurde. In zwei Wochen auf ein Neues.

Der ambitionierte, aber fehlgeschlagene Versuch der 'Zicke' im letzten Projekt mit einer direkten Fahrt durchs Labyrinth den Sieg zu erringen, inspirierte zwei Teams zu ähnlichen Konzepten: Roboter Thunder mit Hecklenkung und Abstandssensorik zum Wandfolgen, sowie Flying Knipser mit Odometern und aktiver Lokalisierung. Beides sehr vielversprechend und eine starke Konkurrenz zu den beiden Linienfolgern FOOK und Scared Lizard. Diese hatten allerdings eine 'geheime' Strategie in der Hinterhand, die bei zu schnellen Gegnern einen destruction-Modus vorsah, der eine der Spielregeln ausnutzte.

• Thunder von Sebastian Gräbitz, Dennis Schmidt
• FOOK (Flaming Octo-Optokoppler) von Josef Mögelin, Mathias Seetge
• Flying Knipser von Christian Heile, Sebastian Ali Nasrollahkan Shahrestanaki
• Scared Lizard von Benjamin Hoffmann, Daniel Schmidt

Jeder FLL-Regionalwettbewerb ist einem FLL-Semi-Finale zugeordnet. Je nach Größe des Regionalwettbewerbes (Anzahl angemeldeter Teams am 30.09.) qualifiziert sich eine bestimmte Anzahl von Teams zum FLL-Semi-Finale. Für 2011 gilt in Deutschland:

• 10 - 17 Teams: 1 Team zum Semi-Finale
• 18 - 20 Teams: 2 Teams zum Semi-Finale
• ab 21 Teams: 3 Teams zum Semi-Finale

Die FLL-Teams aus Ost- und Nordeutschland treten in Brandenburg zum FLL Semi Final Central Europe Northeast an, um sich für das FLL Finale Zentraleuropa an der BTU Cottbus im Januar 2012 zu qualifizieren. Jedes der drei deutschen Semi-Finale qualifiziert vier Teams.

Beginn der Veranstaltung: Sonnabend, 03.12.2011 10:30 Uhr (Anreise möglich ab 09:30 Uhr), Zeitplan (Stand 30.11.2011)

Ort: Audimax der Fachhochschule Brandenburg, Anfahrt: das Audimax finden Sie unter der Bezeichnung "Großer Hörsaal" im Campusplan. Parkplätze sind ausreichend vorhanden.

Verpflegung: Mittagessen inklusive eines Getränks und Dessert gibts es in der Mensa für die Teammitglieder und maximal zwei Coaches kostenlos, Gäste können dort ebenfalls essen. Wasser und Obst für die Nebenbeiversorgung bitte selbst mitbringen.

Teilnehmer sind die Gewinner folgender Regionalwettbewerbe:

• FLL Champion Burgwedel: Pelestorms, Pelizaeus-Gymnasium Paderborn
• FLL Champion Dresden: MCGBots, Marie-Curie-Gymnasium Dresden
• FLL Champion Hamburg: Mindbreakers, Per Warter, Oldesloe
• FLL Champion Kulmbach: GEC Blackouts, Gymnasium Ernestinum Coburg
• FLL Champion Lausitz-Spreewald: WeRobots, Max-Steenbeck-Gymnasium Cottbus
• FLL Champion Leipzig: CaroAces, Gymnasium Carolinum Neustrelitz
• FLL Champion Magdeburg: Robotic Rebellion, Gymnasium "Am Thie" Blankenburg
• FLL Champion Oldenburg: WGM-Devils, Windthorst-Gymnasium Meppen
• FLL Champion und Zweitplatzierter Ostbrandenburg: 8tung UFO!, TU Berlin und LEGOane, Heinitz-Gymnasium Rüdersdorf
• FLL Champion Schleswig-Holstein: We aRe oNe, GGS Schwarzenbek
• FLL Champion Schmalkalden: GGI-R2D2, Goetheschule Ilmenau
• FLL Champion Zwickau: GPS, Jenaplanschule Markersbach
• FLL Champion und Zweitplatzierter Brandenburg: attraktivundpreiswert², Walburgisgymnasium Menden und Elli@BIP, BIP Kreativitätsgymnasium Berlin

Die Jury des Semi-Finales

• Forschung: Dana El Atassi (Hands on Technology e.V.), Eberhard Beck (Professor FB Informatik und Medien), Sarah Buschmann (Deutsche Telekom), Silke Köhler (Fraunhofer-Anwendungszentrum für Logistiksystemplanung und Informationssysteme), Heike Mrech (FLL Magdeburg, HS Merseburg), Patrick Mrech (FLL Magdeburg), Stefan Pilz (FLL Lausitz-Spreewald, TU Cottbus), Jonas Rosadzinski (Deutsche Telekom)
• Teamwork: Peter Deider (Deutsche Telekom), Klaus-Dieter Pohl (Landesbeauftragter für Schülerwettbewerbe), Frank Schumann (Hands on Technology e.V.), Saskia Wöhlert (Hands on Technology e.V.)
• Roboterdesign: Martin Ahlborg (Alumni FB Informatik und Medien), Kristian Platta (FLL Cottbus), Eva Pudewell (Informatiklehrerin i.R.), Tarick Mrech (Student der Mechatronik, FLL Magdeburg)
• Vorsitz: Harald Loose (Professor FB Informatik und Medien)

Ergebnisse

Die Pokale gingen an:

• Pokal "Besondere Ausdauer" an das Team "Elli@BIP"
• Pokal "Bestes Teamwork" an das Team "GEC Blackouts", 2. Platz "WGM-Devils Meppen", zusammen auf dem 3. Platz "MCGBots", "attraktivundpreiswert²" und "8tung UFO!"
• Pokal "Beste Forschungspräsentation" an das Team "Mindbreakers", 2. Platz "GPS", zusammen auf dem 3. Platz "attraktivundpreiswert²" und "Pelestorms"
• Pokal "Bestes Robotdesign" an das Team "MCGBots", 2. Platz "Mindbreakers" zusammen mit "We aRe oNe"
• Pokal "Bestes Robot-Game" an das Team "We aRe oNe" (Gewinner der Finalrunden), 2. Platz "Pelestorms", 3. Platz "CaroAces"
• Pokal „FLL Champion“ geht an das Team "Mindbreakers", 2. Platz "MCGBots", 3. Platz "CaroAces" und 4. Platz in der Gesamtwertung über alle Kategorien an das Team "We aRe oNe". Die vier Teams starten beim zentraleuropäischen Finale in Cottbus - dort viel Erfolg!

Wertung der Jury 

Fotos SF der FLL 2011 in Brandenburg

Wir danken unseren Sponsoren, die uns bei der Ausrichtung des FLL Semi Final Central Europe Northeast in Brandenburg unterstützen:

Deutsche Telekom
BARMER GEK
LPE Technische Medien GmbH
Stadtwerke Brandenburg an der Havel GmbH

Film zum Regionalwettbewerb 2011 von Oliver Karaschewski und Nico Gühlstorf bei Youtube:

Film zum Download (177 MB), hohe Auflösung auf Anfrage

Im FLL Wettbewerb 2011 "Food Factor" erkunden die Teams das Thema Lebensmittelsicherheit. Sie untersuchen mögliche Stellen der Verunreinigung von Lebensmitteln - beginnend beim Befall durch Insekten oder andere Lebewesen über unsterile Verarbeitungs- oder Transportprozesse bis hin zu unhygienischer Zubereitung und Aufbewahrung. Die FLL Teams suchen Wege, diese Faktoren von Beginn an zu verhindern oder zu bekämpfen. Unser A1-Plakat (15MB) zum Download.

Beginn der Veranstaltung: Freitag, 02.12.2011 10:30 Uhr (Anreise möglich ab 09:30 Uhr), Zeitplan (Stand 30.11.2011)

Ort: Audimax der Fachhochschule Brandenburg, Anfahrt: das Audimax finden Sie unter der Bezeichnung "Großer Hörsaal" im Campusplan. Parkplätze sind ausreichend vorhanden.

Die Teams

1. Humboldt-Crew, Humboldt Gymnasium Potsdam
2. Clever Bricks, Frederic-Joliot-Curie-Grundschule Brandenburg
3. LEGO YOUNG STARS, Wilhelm-Busch-Schule Brandenburg
4. Pathfinder, Bertolt-Brecht-Gymnasium Brandenburg
5. attraktivundpreiswert², Walburgisgymnasium Menden
6. Archenhold4SAP.0, Archenhold Schule Berlin
7. ein Stein, Einstein Gymnasium Potsdam
8. Micro Bot, Von Saldern Gymnasium Brandenburg
9. A4G5 Glienicke, Grundschule Glienicke Nordbahn
10. SAPerlot's 40, SAP AG
11. SAP Trollis, Grundschule Erich Kästner Königs Wusterhausen
12. Experts4SAP.0, Ellen-Key-Schule Berlin
13. Elli@BIP, BIP Kreativitätsgymnasium Berlin
14. Optibots, F.-L.-Jahn Gymnasium Rathenow
15. Lego Puschkiner, Puschkin Gymnasium Hennigsdorf
16. avHtw-invincibles, Alexander-von-Humboldt-Oberschule Berlin
17. Uni4Kids, Uni4Kids e.V
18. Die Humboldts, Humboldt Gymnasium Potsdam

Vielen Dank an unsere Jury der Regionalwettbewerbes!

• Martin Ahlborg (Alumni FB Informatik und Medien
• Eberhard Beck (Professor FB Informatik und Medien)
• Albrecht Bohne (Direktor Computermuseum Brandenburg)
• Ferry Elsaßer (Stadtwerke Brandenburg an der Havel GmbH)
• Sylvia Fröhlich (Persönliche Referentin des Präsidenten der FHB)
• Norbert Fröhnel (Mensaleiter) Marcel Haase (Masterstudent der Informatik)
• Marcel Haase (Student der Informatik)
• Jochen Heinsohn (Professor FB Informatik und Medien)
• Harald Loose (Professor FB Informatik und Medien)
• Katja Orlowski (Wiss. Mitarbeiterin FB Informatik und Medien)
• Klaus-Dieter Pohl (Landesbeauftragter für Schülerwettbewerbe)
• Eva Pudewell (Informatiklehrerin i.R.)
• Rainer Schmidt (Leiter der Ausbildung Heidelberger Druckmaschinen AG)
• Rolf Socher (Professor FB Informatik und Medien)

Ergebnisse

• Pokal "Besondere Ausdauer" an das Team "SAPerlot's 40"
• Pokal "Bestes Teamwork" an das Team "attraktivundpreiswert²",
  2. Platz "Die Humboldts", 3. Platz "SAPerlot's 40"
• Pokal "Beste Forschungspräsentation" an das Team "Uni4Kids",
  2. Platz "attraktivundpreiswert²", 3. Platz "LEGO YOUNG STARS"
• Pokal "Bestes Robotdesign" an das Team "Archenhold4SAP.0",
  2. Platz "Elli@BIP", 3. Platz "attraktivundpreiswert²"
• Pokal "Bestes Robot-Game" an das Team "Uni4Kids" (Gewinner der Finalrunden),
  2. Platz "attraktivundpreiswert²", 3. Platz "Clever Bricks"
• Pokal „FLL Champion“ geht an das Team "attraktivundpreiswert²", das damit zusammen mit dem Zweiten der Gesamtwertung, dem Team "Elli@BIP", am 3.12. beim "Semi-Finale Nordost" an der FH Brandenburg teilnimmt. Dritter der Gesamtwertung über alle Kategorien wurde das Team "Archenhold4SAP.0".

Wertung der Jury 

Fotos des RW der FLL 2011 in Brandenburg

Der Regionalwettbewerb in Brandenburg/Havel wird 2011 durch das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kultur aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds und aus Mitteln des Landes Brandenburg gefördert.

Lehrer-Workshop "Mindstorms NXT und FIRST LEGO League" am 6. September 2011

Die Fachhochschule Brandenburg bietet in Kooperation mit LPE Technische Medien GmbH am 6. September 2011 einen Workshop für Lehrer und Coaches an. Als Teilnehmer erhalten Sie eine Einführung in das LEGO Mindstorms NXT-System und den Roboterwettbewerb FIRST LEGO League.

Anhand praktischer Übungen aus FIRST LEGO League-Wettbewerben der vergangenen Jahre können Sie Erfahrung in der Programmierung und Konstruktion von Lego Mindstorms NXT-Robotern sammeln und sich in Kleingruppenarbeit über Lösungsansätze untereinander austauschen. Detaillierte Informationen zur Wettbewerbsphilosophie und -organisation bzw. zur Teilnahme an der FIRST LEGO League leiten eine Diskussionsrunde ein, in der Best Practice Ansätze besprochen und diskutiert werden.

Die Veranstaltung richtet sich an Lehrerinnen und Lehrer / AG-Leiter aller Schularten, die entweder schon mal als Coach bei der FIRST LEGO League dabei waren oder mit dem Gedanken spielen in der Wettbewerbssaison 2011 erstmals mit einem Schülerteam vertreten zu sein.

Eigene Laptops und NXT-Roboter können mitgebracht werden, aber es stehen auch genügend zur Verfügung.

Anmeldung

Zur Teilnahme melden Sie sich bitte mit folgenden Informationen bis zum 2. September 2011 formlos bei Ingo Boersch (boersch(at)fh-brandenburg.de) an:

• Name, Vorname:
• Schule/Institution:
• Position:
• NXT-Vorkenntnisse vorhanden?:
• FLL-Vorkenntnisse vorhanden?:
• Email:

Geplanter Ablauf

Dauer: 14:00 - 17:00 Uhr, Ort: FH Brandenburg, Informatikzentrum

Konzeption eines autonomen Segelboots und Realisierung eines Reaktions-Prototyps

Ziel der Arbeit ist der Entwurf eines autonomen Segelbootes und die Erstellung eines ersten Reaktionsprotypen. Die besondere Schwierigkeit des Themas liegt in der Vielzahl zu treffender missionskritischer Einzelentscheidungen, die ein Verständnis des Gesamtsystems als autonomer Roboter voraussetzt.

Eine Anforderungsanalyse soll zeigen, welche Komponenten für ein autonomes Agieren eines Segelboots notwendig sind und wie sie in das Gesamtsystem eingegliedert werden. Dabei ist eine sorgfältige Auswahl der Komponenten zu treffen, wobei besonderes Augenmerk auf Kriterien wie zum Beispiel Platzbedarf, Gewicht oder Stromverbrauch gelegt wird, da in diesen Bereichen Beschränkungen mit der Verwendung eines Segelboots einher gehen. Nachfolgend muss jede Komponente einzeln auf ihre Funktionalität getestet werden. Bei den der Sensorik oder Aktorik angehörenden Bauteilen muss sichergestellt sein, dass über eine Schnittstelle auf die zur Verfügung gestellten Messwerte zugegriffen bzw. Steuerbefehle an sie übergeben werden können. Anschließend sollen alle Komponenten in geeigneter Form miteinander verbunden und im Segelboot untergebracht werden, wobei auf Wechselwirkungen zu achten ist, welche die Komponenten in ihrer Funktion einschränken könnten.

Wichtig ist außerdem die Realisierung einer hardwarebasierten Fallback-Möglichkeit, sodass im Notfall eingegriffen werden kann und von autonomer zu manueller Steuerung gewechselt werden kann. Schließlich soll es ein zentral im Hauptcontroller ausgeführtes Programm ermöglichen, alle von den Sensoren gelieferten Messwerte abzufragen und auszugeben, Steuerbefehle an die Aktoren zu senden und auf eventuelle Eingaben eines Benutzers zu reagieren.

Kolloquium: 11.03.2011

Betreuer: Prof. Dr. Jochen Heinsohn, Dipl.-Inform. Ingo Boersch

Download: A1-Poster, Diplomarbeit  

Am ersten März haben wir einen ersten Stapellauf des autonomen Segelboots unternommen. Die Suche nach einer geeigneten Uferstelle war schwierig, da die Wasserflächen ohne Strömung noch ein vereistes Ufer aufwiesen. Wir fanden am Jungfernsteig in Brandenburg einen Ort mit geringer Strömung, einem gut zugänglichen Steg und diversen Auffangmöglichkeiten für ein flüchtendes Boot.

Mehr Fotos

Folgendes sollte getestet werden:

1. Handlebarkeit:

1. Transport
2. Inbetriebnahme am Wasser (Segelaufbau, Elektronikeinbau, etc.)

2. Generelle Anforderungen:

1. Schwimmfähigkeit
2. Wasserdichtigkeit
3. Schlagseite

3. Funktionalität Fernsteuerung:

1. Steuerbarkeit der Aktorik
2. Boot damit navigierbar?
3. Reichweite

4. Funktionalität WLAN:

1. Ad-Hoc-Verbindung realisierbar
2. Reichweite

5. Programm manueller Modus:

1. Sensorwerte anzeigen
2. Werte plausibel
3. Aktoren tatsächlich ohne Funktion?

6. Programm autonomer Modus:

1. Steuerbarkeit der Aktorik
2. Umschalten zwischen den Modi

Packliste:

• Akkus (Ersatz für Boot und Fernbedienung)
• Fernbedienung
• Beide Deckel
• Werkzeug
• Echolot und Funkmodul? 2.Kompass?
• Seil, Kamera, Angel, Auftriebskörper zur Markierung beim Versinken
• Ersatzteile?

Wir waren auf alles vorbereitet, sogar eine Befestigungsleine zum Zurückholen war dabei. Transport und Inbetriebnahme erfolgten problemlos, der Fernsteuerungstest an Land war erfolgreich. Das Boot konnte einfach zu Wasser gelassen werden und wurde sofort von Wind (stromab) und Strömung erfasst. Zwei Probleme entstanden: zum Einen funktionierte der Flautenschieber nicht - das Boot war also nur zu segeln, andererseits hing das Boot durch Wind und Strom fest in der Leine. Mit der Leine holten wir das Boot wieder ein. Der Nachweis der Steuerbarkeit bleibt also noch offen.

Fazit: alle Punkte erfolgreich, nur 3.2. noch offen

Tester: R. Müller, J. Heinsohn, I. Boersch

Studenten bauen bessere Roboter als Schüler, oder?

• Dancing Queen (Christian Kohls, Helge Scheel)
• Stanglnator + Küken (Daniel Kiewitz, Stefan Dieckmann, Daniel Kiertscher)
• Zicke (Nathanael Jurke, Alexander Scharow)
• Drunken Fist (Paul Lehmann, Bertram Sändig)

Die Punkteliste zeigt den knappen Sieg des Stanglnator. Eine kurze Präsentation (12 Minuten) zu den 4 Robotern senden wir als Grußwort an die HAW Hamburg zum dortigen Roboterwettbewerb:

Fotos vom Wettbewerb (Fotograf Ronald Zimmermann).

Recherche und Poster zum Thema "Autonome Segelboote"

Praktikumsarbeit (Gymnasium) von Sergej Heinz und Benjamin Aschhoff

Download: A1-Poster 

An fünf Tagen vom 13. bis zum 17. September 2010 bauten 13 Schüler des Leistungskurses Informatik der 13. Klassen des von-Saldern-Gymnasiums im KI-Labor autonome Roboter. Die Woche endete mit dem Abschlusswettbewerb am Freitag, 17. September, 13 Uhr im KI-Labor (Raum 130 im Informatikzentrum).

Thema: Das Kværner-Verfahren

Download: Plakat 

Die Roboter basieren auf dem AKSEN-Board und müssen zum Lösen der Aufgabe ein robustes Getriebe, Sensoren zum Erkennen des Startsignals, der Linien und Kreuzungen aufweisen. Das auch die strukturierte Programmierung eine wesentliche Rolle spielt, war sicher eine Erkenntnis der Woche. Folgende Roboter traten an:

• Alpha-Bot
• Predator 13
• Robozicke
• Optimus Prime
• PaMaMa

Im Wettbewerb hatte der Favorit Optimus Prime Probleme beim Linienfolgen und konnte die hervorragende Leistung der vorangegangenen Tage nicht stabil wiederholen. Auch Robozicke wollte mit dem Kopf durch die Wand, obwohl sie im Vorfeld schon das Labyrinth gemeistert hat. Predator 13 fuhr besser als erwartet, die Spitze übernahmen in den Vorrunden PaMAMa und Alpha-Bot mit zuverlässigen Fahrten und Kollisionen. Im Finale erreichte Alpha-Bot den Punkt C um wenige Sekunden früher und wurde so von PaMAMa nur wenig getroffen. Alpha-Bot erreichte und blockierte somit Punkt D (Beweisfoto).

Ergebnisse: Punkte (pdf)  und Fotos von R. Zimmermann

Mister Plüsch

• Studenten: Andre Morgenthal, Marcel Geßner, Stephan Lapoehn
• Mr. Plüsch ist ein behaviorbasierter autonomer, mobiler Roboter, der durch sein herziges Aussehen (hiefür wurde einem Plüsch-Schneemann das Fell über die Ohren gezogen) und kecke Ohrenbewegungen eine Tierähnlichkiet hervorruft. Werden die Ohren von roten Laserpointern getroffen, so drehen sie sich weg und der Roboter versucht zu fliehen. Dabei achtet er auf Hindernisse und rollt mit den Augen. Die ambitionierten Ideen warfen in der knappen Zeit nicht komplett umzusetzen.
• Projektdokumentation

Trash Box Robot

• Studenten: Peter Hirschfeld, Sebastian Schmidt, Thomas Tröllmich
• TBR beruht auf der einfachen Idee: "Einen R2D2 gibt es noch nicht, also bauen wir einen". Der TBR verfügt über Hindernisvermeidung mit IR-Reflektion und Sonarsensor, eine Kamera zur Rot- und Gründetektion, einen LiIon-Akku, modifizierte Servomotoren, ein Speakerboard mit Verstärker, einen beweglichen Deckel (Öffnen und 360°-Drehen mit Schleifkontakten!), LED-Zeilen zur Stimmungsanzeige - alles wie bei den anderen Robotern gesteuert durch das AKSEN-Board. Umgesetzt wurde eine behaviorbasierte Architektur mit esaklierenden Stimmungen und Original-Starwars-Sounds. Zusammen mit dem nächsten Roboter war er der Star bei der öffentlichen Präsentation.
• Projektdokumentation

Magic Cube Hacker

• Studenten: Felix Schwarz, Maik-Peter Jacob, Marcel Haase
• Ein Roboter, der selbständig einen verwürfelten Zauberwürfel (Rubik's Cube) erkennt und löst, hat drei Probleme: die Mechanik zum Kippen und Drehen, die Bildverarbeitung zum Erkennen der Lage der Würfelsegmente und nicht zuletzt die Suche im Lösungsraum oder wenigstens einen Lösungsalgorithmus. Nun diese Projektarbeit konnte alle Probleme lösen. Die Lösungszeit beträgt ca. 45 Min, die Zuverlässigkeit hängt etwas vom Umgebungslicht ab - aber es funktioniert.
• Projektdokumentation

Projektabschluss

• MagicCubeHacker und TBR in Hamburg (10MB)
• Vorrunde Horst vs. Killerzwerg (20MB)
  
• Vorrunde Marvin vs. Isy (10MB)
• Zwischenrunde Guenter vs. Hector (10MB)
• Halbfinale Guenther vs. Peter (10MB)

Recherche und Poster zum Thema "Robotik in Pflege und Rehabilitation"

Praktikumsarbeit (Gymnasium) von Aleksej Manaev und Mykhaylo Levental

Download: A1-Poster 

Der Leistungskurs Informatik (12. Klasse, 17 Schüler) führte am 25. und 26. Januar 2010 ein zweitägiges Projekt im KI-Labor durch.

Ablauf erster Tag:

• Begrüßung durch Prodekan Prof. Dr.-Ing. J. Heinsohn
• notwendige Konzepte in ANSI-C (A. Ripperger)
• AKSEN-Einführung (I. Boersch)

Ablauf zweiter Tag:

• Praktikum AKSEN
• Arbeit an den Aufgaben.pdf, Ziel 15 Punkte!

Beispiel:

• Aufgabe 6 (Lichtschalter) 7 Punkte + Aufgabe 14 (Helligkeitslauflicht) 8 Punkte oder
• Aufgabe 30 (Fernsteuerung) 17 Punkte
• Empfehlung zwei einfache Aufgaben

Eine Aufgabe ist gelöst und wird abgenommen, wenn:

• Funktion: funktioniert?, funktioniert immer?
• Einfachheit: überflüssiger Code?, geht es einfacher?
• Verständlichkeit: strukturiert?, kommentiert?

Ob die Punkte erreicht wurden, ist hier zu sehen.

Ein paar Fotos

Aufgabenstellung

Nun die Aufgabe klingt einfach: Gewinnen Sie den Wanderpokal zurück, den die FH Brandenburg vor einigen Jahren für den Fussball-Wettbewerb zwischen den KI-und-Robotikprojekten der FH Hannover, HAW Hamburg und FH Dormund gestiftet hat. Kann das klappen? -

5 Gründe für Zuversicht (was gibt es nur an der FHB):

• 4 Damen im Projekt
• Kompass-Sensoren, Li-Akkus (beides aber nicht eingesetzt)
• Kamera zur Ballerkennung mit hoher Reichweite
• neue Routine zur Torerkennung mit hoher Reichweite
• PEARLBOND 103 (inzwischen auch in Hamburg)

Teilnehmer

Ergebnis

Beobachtungen und Lehren

• nur ein Roboter benutzte einen Ballkäfig, Kicker wurden aus Spulen (+ 4 9V-Blocks), LEGO-Zahnstangen als Schusszunge oder Hebeschaufel realisiert, Dribbler wurden keine gesehe
• Hamburger nutzen durchgängig die qfix-Plattform mit neuen Getriebemotoren, allerdings wird gewechselt, da zuviel Verschleiß - Dortmund schlägt hier den Motor RB35 vor
• 12V-Motoren, die bei zu hoher Leistung die Motortreiber zerstören, können auch das AKSEN beschädigen
• die A4-Begrenzung führt zu Türmen - eine Gewichtsbegrenzung einführen?
• omnidirektionale Roboter verlangsamen auf ca. 1/3 auf Schlingen-Auslegeware
• aus Dortmund kam ein Balsaholz-Roboter (gute Idee) mit selbstentwickelter Platine für die Beaconerkennung
• IR-Empfänger SFH313 sehen den Ball auf ca. 70cm, Kalibrierung auf Umgebungslicht durch Drehen auf der Stelle, Parallelschaltung (verOdern) von IR-Sensoren
• Sensoren zur Ballbesitzkontrolle über dem Ball nach unten richten
• Distanzsensorik (ausser bei den Brandenburgern) ausschließlich Sharps mit Verstärker (3 bis maximal 4 Stück pro Roboter)
• Beacons aus Hamburg sind deutlich stärker als Originale, d.h. Reflektionen an Wänden, T-Shirts etc.
• fast fertige Plattformen bieten Wettbewerbsvorteil (gewollt?)
• HAW: gemischte Teams aus Angewandter und Technischer Informatik, Kooperation mit Technikern machbar?
• überwiegend reaktive Systeme, viele mit Multitasking
• Ballerkennung wichtiger als Hindernisvermeidung (hier genügt Zufallsfahren)

Dokumentationen

• Blackdeath mit Dribbler und Kamera, Film (7MB)
• Fotostrecke vom Wettbewerb

Recherche und Poster zum Thema "Artificial Animal"

Praktikumsarbeit (Gymnasium) von Stefan Schwenck, Markus Zindler und Anne Gropler

Download: A1-Poster 

Wegplanung und Fahrt autonomer mobiler Systeme in geometrischen Karten am Beispiel von Zellzerlegungsverfahren

Zielsetzung der Arbeit ist die selbständige Navigation eines simulierten Roboters vom Typ Pioneer in einer vom Anwender erstellten Karte durch Zuweisung von Zielpunkten. Schwerpunkt der Arbeit ist die Diskussion von Verfahren zur Pfadplanung, sowie die prototy-pische Umsetzung einer Methode zur exakten Zerlegung des Freiraumes mit anschließender Pfadsuche im resultierenden Graphen. Besonderer Wert wird hierbei auf die Darstellung der Verarbeitungsschritte von der internen Karte bis zur Folge der Wegpunkte gelegt. Die gefun-denen Wegpunkte sind unter der Annahme fehlerfreier Aktorik und Sensorik in der Simulati-on abzufahren, eine eigene Registrierung ist nicht notwendig. Als Systemumgebung soll Saphira mit dem zugehörigen Simulator genutzt werden. Notwen-dig ist dafür eine Anbindung der Planungs- und Steuerungskomponente an bzw. in Saphira. Die Erstellung der internen Karte des Roboters und der korrespondierenden simulierten Um-welt kann durch eine Applikation unterstützt werden. Die Funktionsfähigkeit des Gesamtsys-tems ist durch geeignete Experimente nachzuweisen.

Kolloquium: 29.08.2008

Betreuer: Dipl.-Inform. I. Boersch, Prof. Dr.-Ing. J. Heinsohn

Download: A1-Poster, Diplomarbeit

Simulation eines mobilen Sicherheitsroboters in Gazebo und Anbindung an eine Steuerungsbibliothek

Ziel dieser Arbeit ist der Entwurf und die Implementierung eines 3D-Modells des mobilen Sicherheitsroboters MOSRO für die Gazebo- Simulationsumgebung. Die in diesem Modell verwendeten Sensoren und Aktoren sollen realistisch modelliert und deren Schnittstellen in das Sensor-/Aktorkonzept der Robowatch Technologies GmbH integriert werden.

Alle implementierten Sensoren (Ultraschall, Infrarot, Passiv-Infrarot, Radar und Gyroskop) sind sowohl innerhalb des MOSRO-Modells, als auch separat als Plugins zu implementieren, damit sie auch für zukünftige Robotermodelle genutzt werden können.

Zum Testen und Demonstrieren der Simulation sollen zudem die Robowatch-Räumlichkeiten als Umgebungsmodell für die Simulation bereitgestellt werden. Ein einfaches Programm soll den Roboter in dieser Umgebung steuern und die Räume auf Personen überprüfen.

Kolloqium: 28.04.2008

Betreuer: Dipl.-Inform. Ingo Boersch, Dipl.-Inform. M. Willers (Robowatch Technologies GmbH)

Download: A1-Poster 

Aufgabenstellung

• Punkteliste
• Fotostrecke vom Wettbewerb

Im Projekt “Hasenjagd” im WS 07/08 erwies sich die Detektion des fremden Infrarotsignals (mit 100 bzw. 125 Hz moduliertes Infrarotlicht auf einem 39kHz-Träger) als schwierig, sobald der eigene IR-Sender eingeschaltet wurde. Dieser Beitrag beschreibt ein Detektionsverfahren, das schon in der einfachsten Version eine deutliche Verbesserung der Erkennungsleistung im Vergleich zur AKSEN-Bibliothek zeigte. Vielleicht auch interessant für Fussballspieler in Hamburg und Dortmund?

Das PDF beschreibt die Lösung und enthält einen Codeschnipsel, zur Simulation dient die Excel-Datei.

detektion-von-ir.pdf losungswege.xls 

Das Projekt
Die Stadtwerke Brandenburg schützen ihre Liegenschaften durch ein besonderes Konzept vor Graffiti - regionale Künstlergruppen versehen die Gebäude, Stromkästen, Trafostationen mit Kunstwerken. Die Initiative und Themen gehen dabei von den Stadtwerken aus, dennoch bleibt den Künstlern noch viel Raum zur Verwirklichung eigener Ideen.

Im Projekt mit dem Fachbereich Informatik und Medien der FHB ging es um die Verbindung von LEGO-Bausteinen, Technik und Informatik - das trifft so ziemlich genau das RobotBuildingLab,  welches seit 1996 im Labor für Künstliche Intelligenz des Fachbereichs angeboten wird. Ein besonders fortgeschrittener Roboter mit einem RCUBE-System wurde als Motiv gewählt und fotorealisitsch auf einer Trafostation in der Bauhofstraße "verewigt".

Der Roboter R2D0 ist ein Roboter, der über eine Kamera seine Ladestation sucht und sich so autonom mit Energie versorgt. Der Roboter kommt ohne jegliche Funkverbindung aus. Konstruiert wurde er von den Informatik-Absolventen Martin Ahlborg und Ronny Menzel.

Die Gestaltung und Ausführung wurde von der Brandenburger Gruppe um Guido Raddatz vorgenommen, weitere Arbeiten und Kontakt unter goldenehaende.de und pikfein.com.

• Hier die Aufnahmen

• Aufgabenstellung
• Abgestimmte Regel: Hindernisse sind stets höher als 25 cm
• Punkteliste
• Fotos vom Wettbewerb
• Roboterdokumentationen: FUZZY, POINK (src), Graby, Ghost Rider
• Film (~18 Minuten, 360x288, 43MB)

Gerd und Tim Kolberger beschreiben im folgenden PDF, wie die Motortreiber des AKSEN durch die RN-Mini H-Bridge ersetzt werden können, um Motoren größerer Leistung anzusteuern. Anwendung fand die Idee für einen omnidirektionalen Fussball-Roboter mit Faulhaber-Motoren für den Robocup Junior: aksenexternemotordriver.pdf 

Ein Artikel von Sascha Schneider beschreibt den Opfersensor, der mit einfachen Mitteln silberne und grüne geklebte Objekte vom Untergrund und der schwarzen Linie unterscheiden kann. opfer-oder-nicht-opfer.pdf 

Die Chaos Designer gewinnen beim Robocup Junior in Magdeburg - nochmal live zu sehen am 21. März

Die Chaos Designer haben vom 23. – 25. Februar 2007 zum zweiten Mal am RoboCup-Junior-Ausscheid in Magdeburg teilgenommen. Nachdem sie sich im letzten Jahr direkt für die Weltmeisterschaft in Bremen qualifizieren konnten, wollten sie diesen Erfolg dieses Jahr wiederholen.

Ein Beitrag von Henry Kraeplin

Der Robocup Junior unterteilt sich in drei Kategorien: Soccer, Rescue und Dance.

In der ersten Kategorie spielen Roboter alleine oder im Team aus zwei Robotern Fußball gegen ein anderes Team.

Beim Rescue wird simuliert, wie Opfer in einem Katastrophenszenario gerettet werden können.

Der Dance-Wettbewerb lässt den Teilnehmern die größte Freiheit ihren oder ihre Roboter zu gestalten, es gibt fast keine Begrenzung in Anzahl, Größe, Materialien oder Funktion.

Nachdem die Chaos Designer im letzten Jahr geschlossen am Rescue-Wettbewerb teilnahmen, wollten dieses Jahr einige Mitglieder etwas ganz neues ausprobieren und das sowohl in der Konstruktion als auch der Programmierung der Roboter. Deshalb kreierten Henry Kraeplin, Zephanja Arzt, Björn Koppe, Kevin Scheidemann und Marian Malinowski eine Landung auf einem fernen Planeten mit sieben Robotern, von denen sechs zu Beginn als Paare unterwegs sind und sich erst im Verlauf der Erkundung trennen, wobei die Roboter untereinander per Infrarot kommunizieren und sich gegenseitig steuern. Dies war im Besonderen eines der ersten großen Probleme, die es zu lösen galt. Im späteren Verlauf führt jeder einzelne von ihnen eine ganz spezielle Aufgabe aus, wie z.B. eine Fahne aufstellen, Proben der Atmosphäre nehmen oder Mineralien untersuchen. Dabei treffen sie u.a. auf einen großen Schatz und als Höhepunkt zum Schluss auf einen Außerirdischen, der sogar eine Überraschung mitgebracht hat.

Wegen der großen Schulausstattung mit RCX griff das Team auf dieses Modul zurück, die Programmierung erfolgte zum ersten Mal mit einem speziellen C-Dialekt „NQC“.

Doch auch der Rescue-Bereich kam dieses Jahr nicht zu kurz. Franziska Wegner und Sascha Schneider versuchten sich hier noch einmal mit verbesserter Technik. Die beiden benutzten für ihren Roboter das bewährte AKSEN-Board der FH Brandenburg, statteten ihn aber mit einem selbst entworfenen Neigungssensor aus, um zu verhindern, dass er auf der Rampe zurückrollen kann.

Am ersten Tag konnten alle Teams ihre Roboter an die Gegebenheiten anpassen oder einfach verbessern, was die beiden Chaos-Designer-Teams auch bis in die Nacht hinein taten. Am zweiten Tag absolvierte das Dance-Team zunächst eine erfolglose Probe. Der Auftritt lief dann zwar schon wesentlich besser, war aber trotzdem noch weit entfernt, von dem was hinter der Bühne alles passierte. Ein ursächliches Problem konnte bis zum Interview durch die Jury am Abend noch gelöst werden. Die Jury fragte sehr gezielt, um herauszufinden, ob das Team alles selbst gebaut und programmiert hat.

Doch zuvor hatte noch das Rescue-Team seinen ersten Auftritt, den es leider erfolglos abbrechen musste, um Minuspunkte zu vermeiden. Im Nachhinein stellte sich zum Entsetzen aller heraus, dass durch den Austausch der Akkus gegen Batterien die Werte der Lichtsensoren nicht mehr stimmten. Beim Start am Sonntag wurden die Werte besser angepasst, so dass sogar der Tagessieg erreicht wurde. Leider wurden aber beide Läufe addiert, so dass das Team am Ende nur den Platz 18 belegte.

Der zweite Durchgang des Dance-Teams verlief zwar nicht besser als der erste, allerdings konnte die Jury andere Elemente sehen als beim ersten Durchgang. Zu diesem Zeitpunkt waren alle Mitglieder des Teams froh, dass nun der Stress von ihnen fallen konnte. Denn viele Wochen anstrengender Arbeit lagen hinter ihnen.

Als bei der Siegerehrung den Teams auf den Plätzen 3 und 2 gratuliert wurde, war alle Hoffnung auf eine Platzierung gestorben. Es war unvorstellbar, dass bei so vielen Fehlern in der Präsentation der erste Platz drin war. Umso größer war die Freude, als ausgerechnet die Chaos Designer zum Sieger gekürt wurden! Auf dem Weg zum Bahnhof erklärte ein Jurymitglied die Entscheidung. Bei unserer Vorführung seien die interessantesten Techniken eingebaut, die nur aufgrund des Zeitdrucks noch nicht zu 100% mit den Programmen abgestimmt sind. Unser Team hätte auch das größte Potential, sich zu verbessern.

Es besteht also große Hoffnung, auch den nächsten Ausscheid, die German Open, vom 19. bis 21.April in Hannover erfolgreich zu bestehen. Sollte dies der Fall sein, können sich die Chaos Designer nach zwei Jahren wieder auf eine Reise ins amerikanische Atlanta freuen, wo ein Teil der heutigen Formation damals Teilnehmer der First Lego League war.

Allerdings ist es bis dahin noch ein sehr teurer Weg. Allein der Trip nach Magdeburg hat über 600 € für Anmeldung, Reisekosten, Übernachtung usw. gekostet

Die Chaos Designer und besonders deren Coach Frau Pudewell haben nun wieder die schwere Aufgabe Sponsoren für ihre großen Vorhaben zu finden. Große Hoffnung wird dabei wieder in Firmen und Bürger unserer Stadt gesetzt. Am 21. März 2007, stellen wir unsere Aufführung einem interessierten Publikum vor. Dazu laden wir alle recht herzlich in unsere Schule ein.

Im Februar traten zwei von FHB-Studierenden konstruierte autonome Roboter fußballspielend im Turnier gegen ihre Konkurrenten aus der FH Hannover, HAW Hamburg und FH Dortmund an. Gastgeber war am 2. Februar 2007 die Fachhochschule Dortmund, nachdem der Wettbewerb 2006 in der Buchhandlung Lehmanns in Hamburg und 2005 im Labor für Künstliche Intelligenz der FH Brandenburg stattfand. Das Turnier ist eine kleine Tradition zwischen den Studierenden der (inzwischen) vier Fachhochschulen und schließt an der FHB das Projekt „Künstliche Intelli-genz“ von Prof. Heinsohn und I. Boersch für Studierende des siebenten Fachsemesters der Infor-matik im Sommersemester ab.

Alle fünfzehn entstandenen Roboter basieren auf dem im FBI entwickelten AKSEN-Board, das in den Laboren der beteiligten Fachhochschulen verwendet wird. Sie verfügen über Infrarot- und Sonarsensoren zur Wanderkennung, Sensoren für die Ortung von Ball und Tor, teilweise über Odometrie und Kompass und natürlich vielfältigste Antriebs- und Schußmechanismen (bspw. Maggie mit der Schußzunge). Doch erst ein Programm verbindet Sensorik und Aktorik zu einem intelligenten System, hierbei kommen Automaten und behaviorbasierte Ansätze zur Anwendung.

Trotz vieler guter Ideen konnten die Brandenburger Roboter dieses Jahr nicht die ganz großen Erfolge erringen und der Wanderpokal geht für ein Jahr an die Studierenden der FH Dortmund. Hier einige Fotos.

Die Brandenburger Roboter:

• Maggie von J. Walther, M. Koplin und C. Paschen (Beschreibung)
  
• Bart von J. Lanvers und C. Jager

Die AKSEN-Lib 0.970 behebt einen Fehler der Infrarotdetektion beim Multitasking und stellt auf SDCC Version 2.6.0 um. Wir empfehlen den Umstieg und haben die Bibliothek mit einer Migrationsanleitung für Windows (Dank an Christoph Paschen) auf http://ots.fh-brandenburg.de/aksen bereitgestellt.

Grundregeln

• G1: Was nicht verboten ist, ist erlaubt
• G2: Der Tisch bleibt unberühr
• G3: Es dürfen keine externen, absichtlich beigefügten Kräfte auf den Roboter einwirken (Wind etc.
• G4: Der gegnerische Roboter darf nicht (absichtlich) zerstört werde
• G5: Allgemeine Grundlage sind die RoboCup Junior 2004 SOCCER Regeln (http://www.robocup.org)

Spielregeln

• S1. Spieldauer: 2 x 90 Sek. mit Seitenwechsel
• S2: Es wird „1 gegen 1“ gespielt.
• S3: Es gibt 2 Halbzeiten mit je 90 Sekunden. Die Pause zwischen den Halbzeiten beträgt maximal eine Minute.
• S4: Falls nach 2×90 Sek. kein Sieger ermittelt wurde, wird 90 Sekunden um ein Golden Goal gespielt, wird auch hier keine Entscheidung gefunden, folgen abwechselnd 5 Elfmeterversuche von den 5 neutralen Punkten, dabei gilt ein Zeitlimit von 20 Sekunden pro Versuch. Dabei wird der Roboter jeweils vom Schiedsrichter an beliebiger Position auf der Mittellinie gestellt – jeweils ausgerichtet auf das gegnerische Tor. Gibt es auch nach dieser Elfmeterrunde keine Entscheidung, wird gelost.
• S5: Jedes Team hat vor dem Spiel, sowie in der Halbzeit, max. eine Minute Zeit, den Roboter zu initialisieren, dabei gibt der Schiedsrichter an, welcher Roboter auf welches Tor schießt. Bei Spielstart wird jeder Roboter von einem Teammitglied gestartet. Das Startsignal kommt vom Schiedsrichter.
• S6: Beim Start und nach jedem Tor wird der Ball durch den Schiedsrichter in die Mitte des Feldes, die Roboter durch je ein Teammitglied direkt vor das eigene Tor gestellt.
• S7: Während des Spiels darf nur der Schiedsrichter über die Spielfeldumrandung greifen, Ausnahme sind die Initialisierung, das Starten des Roboters am Anfang jeder Halbzeit und Neustart nach einem Tor. Greift ein Teammitglied trotzdem ein, hat die gegnerische Partei das Spiel automatisch gewonnen.
• S8: Bei einem Foul, Verhaken der beiden Roboter oder ähnlichem stellt der Schiedsrichter beide Roboter auf der Höhe der Verkeilung mit der Front zur Wand ( sie stehen also mit dem Rücken zueinander ). Der Ball wird genau zwischen die beiden Roboter platziert. Nun wird das Spiel fortgeführt.
• S9: Bei aktueller Langeweile darf der Schiedsrichter nach freiem Ermessen den Ball, einen oder beide Roboter auf den nächstgelegenen neutralen Punkt setzen.
• S10: Definition Tor: Der Ball muss die Rückwand der Toreinbuchtung berühren
• S11: Ist ein Roboter nicht mehr funktionsfähig, bleibt er auf dem Spielfeld stehen, bis die aktuelle Halbzeit vorüber ist.
• S12: Drohnen sind nicht erlaubt.

Irreführungen

• I1: Es dürfen keine absichtlich verlorenen Teile auf dem Tisch platziert werden
• I2: Das Signal des Balles darf nicht simuliert werden - da die Roboter aus Brandenburg als Abstandssensoren mit Infrarotsendern arbeiten, heisst das hier: zusätzliche Infrarotquellen müssen gepulst werden.
• I3: Die Torsignale dürfen nicht simuliert werden

Roboter und Spielfeld

• R1: Über jedem Tor befindet sich ein IR-Beacon (100 Hz bzw. 125 Hz unterschiedlich für die beiden Tore). Die IR-Beacon sind jeweils 25 cm über dem Tor angebracht.
• R2: Die Größe der Roboter im Urzustand ist auf die Fläche einer DIN-A4-Seite beschränkt, dieses gilt auch für die beweglichen Teile – wenn ein klappbarer Greifarm installiert ist, darf der Greifarm nach dem Ausfahren maximal 5cm über das DIN A4 Blatt herausragen.
• R3:Zur kontrollierten Ballführung sind zwei Mechanismen erlaubt: R3.1 oder R3.2
• R3.1: An der Front dürfen zwei Kabelbinder oder Legoleisten angebracht sein, um den Ball besser kontrollieren zu können, diese dürfen maximal 75% des Balldurchmessers lang sein. Der innere Abstand zwischen den Kabelbindern / Legoleisten darf sich nach vorne nicht verjüngen, es sind ein offener Winkel bzw. parallele Abstände erlaubt. Zusätzlich dürfen die Leisten seitlich gesehen nur so viel verdeckten, dass der Ball immer noch mindestens 50% frei sichtbar ist. Mit dieser Art von Ballführung ist eine Fahrt mit Ball erlaubt. Jede weitere Massnahme, den Ball festzuhalten (z.B. Tape), gilt als „Ballkäfig“.
• R3.2: Es darf an der Front ein Ballkäfig installiert werden, den der Roboter senken darf (und somit den Ball am Roboter sichert). Wird der Ballkäfig vom Ball entfernt, muss sich zunächst der Roboter etwa 10 cm (einen Handbreit) vom Ball entfernen, um somit dem gegnerischen Roboter die Möglichkeit zu geben, den Ball unter Kontrolle zu bringen, bevor auf das Tor geschossen wird. Wird der Ball zu lange kontrolliert, wird der Roboter ohne Ball vom Schiedsrichter willkürlich auf einen neutralen Punkt gesetzt. Der Ball bleibt am Platz liegen.
• R4: Sobald der Roboter den Ball im Ballkäfig hat, kann dieser sich mit dem Ball maximal für 3 Sekunden frei bewegen. Nach Ablauf der 3 Sekunden muss dieser sich vom Ball eine Handbreit entfernen und 1 Sekunden stehend warten, bevor zum Schuss angesetzt wird.

• 4. bis 8. September 2006
• Aufgabenstellung Teilautonome Fussballer,
• Punkteliste, Fotos

• Aufgabenstellung: Autonome Theseus-Roboter, siehe Aufgabenstellung
• Nach wenigen Wochen stellten sich die fünf Teams als hervorragende Roboterkonstrukteure heraus, so dass die Rahmenbedingungen etwas schwieriger gestaltet werden konnten (auch in der Wirklichkeit ändert sich oft das Pflichtenheft während der Implementierungsphase). Ins Zielgebiet des Testareals wurde eine Rampe eingefügt, die Schwierigkeiten bei zu tief sitzenden Linienfolgesensoren erzeugt. Kreative Lösungen waren hierzu Schubkarren, Sensoren auf Höhe der Radachsen und Neigungssensoren.
• Beim Wettstreit am Donnerstag, den 22. Juni 2006, zeigte sich, dass die Roboter die Aufgaben alle hervorragend lösen konnten. Dies ist erkennbar an den Punkten der Einzelwertungen und daran, dass der Minotaurus in neun von zehn Runden besiegt wurde.
• Durch den parallelen Start zweier Systeme setzten sich Unterschiede in Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit durch. Erstmals in der zehnjährigen Geschichte unserer AMS-Wettbewerbe erreichte ein Roboter die theoretische Höchstpunktzahl von 5 x 29 = 145 Punkten - der Roboter Gabi. Es soll am Aufkleber gelegen haben.
  Hier die Ergebnisse.
• Einige Fotos

• Juni 2006: Die Chaos Designer vom Grasow Gymnasium starteten bei der Robocup Weltmeisterschaft in Bremen in der Disziplin RoboCupJunior Rescue Secondary mit einem selbstkonstruierten AKSEN-Roboter. Hier traten 38 Mannschaften aus aller Welt gegeneinander an: Deutschland (13), China (7), Slowakei (3), Portugal (3), Japan (3), Australien (2), Grossbritannien, Argentinien, USA, Taiwan, Norwegen, Iran, Irland. Gestartet wurde zur Anregung der Kommunikation in paarweiser Kooperation.
• Die Aufgabe: Liniefolgen (inklusive Ecken, Lücken und Rampen), Finden und Anzeigen von grünen und silbernen 'Opfern', Umfahren von Hindernissen und entgegenkommenden Robotern. Der Parcour in Bremen war entsprechend einer Weltweisterschaft sehr schwierig, aber lösbar. Preise wurden vergeben an ein Team aus Taiwan, zwei aus China, zwei aus Japan, zwei aus Deutschland und das irländische Team.
• Fotos der Schüler

• 27.2. bis 3.3.2006
• Teilnehmer: 15 Schüler der 11. Klassen des Bertolt-Brecht-Gymnasiums
• Ablauf der Woche
• Minimale Einführung in Sprache C (anhand von P. Baeumle-Courth)
• Aufgabenpool für AKSEN-Board
• Aufgabenstellung der Facharbeit
• Punkteliste

• Team 1 + 2: IR-Basisstation ud autonomer mobiler Sucher
• Team 3: Bergsteiger mit Hindernisdetektion
• Team 4: Hubschrauber mit Schalter
• Team 5 + 6 + 7: Laufmaschine mit Hindernisdetektor und -Räumer

AIS WS05/06 RoboCup (FH) die Zweite

• Vier Studenten der Studienrichtung "Intelligente Systeme" fuhren am Freitag, den 10. Februar 2006 nach Hamburg und nahmen dort mit ihren Robotern an einem Wettkampf für Fussballroboter teil. Anstoss war um 18 Uhr in der Lehmanns Fachbuchhandlung (Kurze Muehren 6 / Naehe Hauptbahnhof).
• Katja Orlwoski, Regina Wehren, Maurice Hüllein und Benjamin Hoepner konstruierten und programmierten ihre autonomen Robotersysteme im Projekt und in der LV "Applikation intelligenter Systeme" im Modul IS3. Der Wettstreit findet zum zweiten Mal zwischen der Fachhochschule Dortmund, der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg und der Fachhochschule Brandenburg statt.
• Teilnehmer: 6 Roboter aus Hamburg, 4 Roboter aus Dortmund und 2 Roboter aus Brandenburg

• YellowPanther2
• Calculion

Die Hamburger Roboter

• Projekt Integration Kognitiver Systeme

Lehren aus dem Wettbewerb

• Leichte Roboter leicht im Vorteil
• Präziser Schuss wichtig (Elfmeter)
• Zuviel Kraft zerstört bei Blockade das Getriebe
• Dortmunder Riemenantrieb bewährt
• Ballkäfig hat Vorteile gegen schwache Roboter, aber Nachteile gegenüber anderen
• Lowcost-Infrarot-Lösung (FHB) für Abstandsmessung ausreichend
• Nur reaktive Roboter am Start
• Beste Frauenquote in Brandenburg
• Buchhandlung als Wettbewerbsort sehr geeignet

Recherche und Poster zum Thema "Autonome Staubsauger Produkte 09/2005"

Praktikumsarbeit (Gymnasium) von Maximilian Orlowski und Jan Fedor Rohr

Download: A1-Poster

• 5. bis 9. September 2005
• Aufgabenstellung Das Kvaerner-Verfahren
• Punkteliste
• Fotos

Einsatz von Multiagentensystemen zur kraftfahrzeuginternen Diagnose am Beispiel der Heckdeckelfernschließung

Ziel der Arbeit ist die Anwendung von Agentensystemen auf die Diagnose einer fahrzeuginternen Funktion. Es sollen mit Hilfe der Agenten Fehler im Ablauf der Funktion erkannt und ihre Ursache so weit wie möglich eingegrenzt werden. Am Ende der Diagnose soll eine Aussage vorliegen, welches Bauteil der tatsächliche Verursacher des Fehlverhaltens war.

Hierzu sind Agentensysteme im theoretischen Überblick zu beleuchten und für den Schwerpunkt Diagnose zu vertiefen.

Beispielhaft soll ein Agentensystem für die Diagnose der Heckdeckelfernschließung (HFS) entwickelt werden. Hierzu werden die Funktion der Heckdeckelfernschließung untersucht und diagnoserelevante Aspekte herausgefiltert. Unter Verwendung dieser Vorbetrachtungen (Analyse) wird ein Entwurf für ein Diagnosesystem der HFS erstellt (Design), der vielversprechende agentenspezifische Methoden einsetzt. Mittels einer ausgewählten Agentenplattform soll der Entwurf prototypisch umgesetzt werden.

Anhand der im Verlauf der Diplomarbeit erzielten praktischen und theoretischen Erkenntnisse wird eine Bewertung von Agentensystemen für die Diagnose verteilter komplexer Systeme im Fahrzeug angestellt. Dabei Werden Aspekte wie die Flexibilität und Strukturierbarkeit der angewendeten Agentenstrukturen, deren erzielbare Diagnoseschärfe sowie die notwendigen Aufwände für die Implementierung und die Adaption betrachtet.

Abgabe: 16.08.2005 Kolloqium: 31.08.2005

Betreuer: Dipl.-Inform Ingo Boersch, Dipl.-Ing. André Fischer (DaimlerChrysler AG)

Downloads: A1-Poster 

• Aufgabenstellung: Autonome Fussballroboter, siehe Regelwerk zum RoboCupFH
• Ergebnisse vom internen Wettbewerb am 23. Juni 2005
• Ergebnisse vom nationalen Finale am 9. Juli 2005
  
• Fotos
• Projektberichte
  
  • Böse Giraffe (Hüllein, Höpner)
  • Yellow Panther (Wehren, Orlowski)
  • Jaqueline (Peschmann, Gorzelitz)
  • JaMeCa (Rube, Kuhle, Beyer)


• Projektpartner an der HAW Hamburg und FH Dortmund (Fotos, Videos, Projektberichte)
  

• Vorbereitung
• Böse Giraffe (FHB) - Cylon Warrior (HAW) 3:0
  Erste. und zweite Halbzeit
  
• RoboX (FHD) - Darth (HAW) 0:5
  Erste und zweite Halbzeit
  
• Yellow Panther (FHB) - Yoberd (HAW) 1:0
  Erste und zweite Halbzeit (mit Koggenfahrt)
  
• Böse Giraffe (FHB) - Hansebot (HAW) 2:0
  Erste und zweite Halbzeit
  
• Darth (HAW) - Yoberd (HAW) 1:0
  Spiel
• Böse Giraffe (FHB) - RoboX (FHD) 3:0
  Erste und zweite Halbzeit
  
• JaMeCa (FHB) - Cylon Warrior (HAW) 0:3
  Erste und zweite Halbzeit
  
• Yellow Panther (FHB) - RoboX (FHD) 1:0
  Erste und zweite Halbzeit
  

• Yellow Panther (FHB) - Cylon Warrior (HAW) 2:3 nach Elfmeterschießen
  Erste und zweite Halbzeit, Elfmeter
  
• Böse Giraffe (FHB) - Darth (HAW) 1:2
  Erste und zweite Halbzeit
  

• Cylon Warrior (HAW) - Darth (HAW) 2:0
  Erste, Erwärmung und zweite Halbzeit
  

Hindernisumfahrung eines autonomen Roboters in einer unbekannten statischen Umgebung

Ziel dieser Arbeit ist die Darstellung und der Vergleich verschiedener Hindernisumfahrungsstrategien, sowie die Konzeption und Implementierung einer Kollisionsvermeidungs- und Hindernissumfahrungsstrategie für den Wachschutzroboter Mosro.

Da der Roboter den Überwachungsweg in einer statischen Umgebung zurücklegt, können dynamische Objekte bei der Umfahrung vernachlässigt werden. Die Hindernisumfahrung soll möglichst einfach und in der Praxis einsetzbar sein, dabei aber die bauartbedingten Eigenschaften des Roboters berücksichtigen.

Abgabe: 07.03.2005 Kolloqium: 30.03.2005

Betreuer: Prof. Dr. sc. techn. Harald Loose, Dr. Jens Hanke, Robowatch Technologies

Download: A1-Poster  Vortrag 

Das CompactFlash - Speichermodul (kurz CF-Modul) ist Teil des RCUBE Systems. Es bietet die Möglichkeit, im autonomen Betrieb größere Datenmengen auf einem FAT16-Dateisystem der CompactFlash-Karte zu speichern bzw. zu lesen. Damit können Sensor-, Lern- oder andere Daten über einen Stromausfall hinweg erhalten werden. Die Daten der CF-Karte lassen sich in einem üblichen Kartenlesegerät in den PC einlesen.

Die Verbindung mit den anderen Boards erfolgt über den CAN-Bus. Andere Boards des Systems können so über CAN-Pakete Daten lesen oder schreiben.

Nutzerhandbuch CF-Modul

Maschinelles Lernen am Laufroboter ELFE - KI-Projekt WS 2004/2005

Zusammenfassung

Projektziel

Ergebnisse

Tutorial und Testapplikationen zum Bau eines mobilen Roboters auf Basis der RCUBE-Plattform mit dem AKSEN-Board

Es ist zu untersuchen, welche Bestandteile für ein Autonomes Mobiles System notwendig sind und wie diese zusammenwirken. Auf Grund dieser Analysen ist ein autonomer, mobiler Roboter mit modularen, erweiterbaren und vielseitig verwendbaren Bestandteilen zu bauen. Auftretende Schwierigkeiten in der Entwicklung sind anzuführen und in allgemeingültigen Lösungsansätzen zu beschreiben.

Weiter ist zu untersuchen, welche Eigenschaften bzw. Skills ein AMS besitzen soll. Diese Skills sind zu implementieren und in die Bibliothek des AKSEN-Boards aufzunehmen. Traditionelle Ansätze zur Roboterprogrammierung, wie Weltenmodellierung oder Subsumtionsarchitektur, sind zu beleuchten.

In einem Tutorium sind an Hand des zu entwickelnden universalen, flexiblen Vehikels die Bestandteile und die zu einem komplexen Verhalten zusammengefassten, vorimplementierten Skills zu erklären. In umfangreichen Tests sollen Funktionsweise, Einfachheit und Robustheit aller Komponenten verifiziert werden.

Abgabe: 18.01.2005 Kolloqium: 31.01.2005

Betreuer: Prof. Dr. sc. techn. Harald Loose, Dipl.-Inform Ingo Boersch

Downloads: A1-Poster  Diplomarbeit  Vortrag 

• 6. bis 10. September 2004
• Aufgabenstellung Teilautonome Fussballer,
• Plakat, Punkteliste,
• Fotos

Recherche und Poster zum Thema "Autonome Staubsauger"

Praktikumsarbeit (Gymnasium) von Fridtjof Enzmann und Mathias Schmidt

Download:A1-Poster

Konzeption und Implementierung einer Videodigitalisierung und Videoausgabe unter Embedded Linux

Im Rahmen des Projektes "Initiative Intelligente Autonome Systeme" wird an der FH Brandenburg ein Kernel für intelligente autonome Systeme entwickelt. Eine Teilkomponente des R-Cube-Systems ist eine eigenständige Bildverarbeitungskarte mit StrongARM-Prozessor und ARM-Linux.

Zielstellung des Themas ist die Konzeption und Implementierung der Videodigitalisierung und Videoausgabe der Bildverarbeitungskarte. Hierbei sind Schnittstellen zum Auslesen der Bilddaten (vorzugsweise Video4Linux) und Ausgabe von Bilddaten (vorzugsweise Framebuffer-Device) zu entwickeln. Die Umsetzung soll besonderen Wert auf die mögliche Nutzung in kommenden Linux-Kernelversionen sowie die Performance der Lösung legen. Die Funktionsfähigkeit des Systems ist durch geeignete Teststellungen zu evaluieren.

Abgabe: 26.11.2002 Kolloqium: 15.01.2003

Betreuer: Dipl.-Ing. Henry Westphal (TIGRIS Elektronik GmbH), Dipl.-Inform Ingo Boersch

Downloads: Diplomarbeit  A1-Poster  Vortrag 

Untersuchung von Elementarbewegungen des Schreitroboter SimengDolores (Entwurf, Programmierung und Test)

Schwerpunkte:

* Bewegungsmuster (Gaits): Definition, Arten, Phasen, Beschreibungsmittel

* Geradlinige Bewegung (Beschreibung, Programmierung, Diskussion): Wave (Tripod) Gait, Follow-the-Leader Gait, Equal-Phase Gait

* Krummlinige Bewegung (Beschreibung, Programmierung, Diskussion): Turn (Drehen), Swing (Schwenken),

* Experimentelle Untersuchungen: Laufzeiten, Abhängigkeiten vom Ladezustand der Akkus, "Geradlinigkeit", Wiederholbarkeit, Reproduzierbarkeit

* Dokumentation in Form eines Films

Abgabe: 30.05.2002 Kolloqium: 02.07.2002

Betreuer: Prof. Dr. sc. techn. Harald Loose, Dipl.-Inform Ingo Boersch

Downloads: Diplomarbeit  A1-Poster  Vortrag 

Recherche und Poster zum Thema "Akkumulator-Arten"

Praktikumsarbeit (Gymnasium) von Mathias Menge

Download: A1-Poster

Aufgabe

Energieversorgung mobiler Systeme

Projektplan

Verlauf

Projektschein

Das KI-Projekt wird gesponsort von Farnell Deutschland

Wesentliche Erkenntnisse des Projektes

• Es ist möglich, energieautonome Roboter mit 6.270-Boards + Legotechnik umzusetzen.
• Behaviorbasierte Architekur (Subsumption/Brooks) gut geeignet
• Behaviors müssen mit einer Erwartungshaltung observiert werden (Zeitlimit, Streßlevel o.ä.)
• Behaviors der Selbstbeobachtung müssen zufällige Entscheidungen treffen, um dead locks zu vermeiden
• Lichtabhängigkeit der Systeme (insbesondere beim Hindernisvermeiden) durch IR-Differenzmessung vermeidbar
• Ladeschaltung zum Aufladen von Robotern mit 6.270-Boards wurde entwickelt
• Fotos aus dem Projekt
• Eine Bewertung von Akkutypen bezüglich der Eignung für Autonome Mobile Systeme finden Sie im Poster zu Akkumulator-Arten (Schülerpraktikum Mathias Menge)
  

Links

• SlugBot - Ein Roboter sammelt Schnecken zur Energiegewinnung (IAS-Labor der University of the West of England)
• Gastrobots - Roboter, die Ihre Energie aus natürlichen Materialien, z.B. aus Zuckerwürfeln, beziehen (University of South Florida)

Versuchsaufbau eines autonomen Damespieles

Praktikumsarbeit (Gymnasium) und Projektidee von Daniel Schulz und Felix Ahlborg

Download: Poster

Reinforcement Lernen für mobile Systeme

Zielstellung des Themas ist die Evaluation des Reinforcement-Lernens (speziell Q-Lernen) zur Anwendung in mobilen Systemen. Hierbei sollen die verschiedenen Arten der Methode theoretisch und experimentell verglichen und beispielhaft im Simulator sowie im realen Roboter umgesetzt werden. Die Anwendungsdomäne sei dabei das Erlernen eines Verhaltens zur Hindernisvermeidung mittels Sonarsensoren. Die Implementierung soll besonderen Wert auf die Wiedernutzbarkeit legen.

Abgabe: 10.01.2002 Kolloqium: 31.01.2002

Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn, Dipl.-Inform Ingo Boersch

Downloads: Diplomarbeit  A1-Poster  Vortrag 

Navigation mobiler Systeme in Indoor-Umgebungen

Zielstellung des Themas ist die Untersuchung von Selbstlokalisierungsverfahren mobiler Systeme in Gebäuden (insbesondere Kalman-Filter) zur intelligenten Verknüpfung mehrerer Informationsquellen und die Implementierung, sowie Evaluation auf einem realen Roboter. Die Umsetzung soll besonderen Wert auf die Erweiterbarkeit des Systems über die herkömmlichen Sensorquellen (Sonar, Odometrie) hinaus auf zusätzliche Sensorquellen (z.B. Kompass, Gyroskop, DGPS) legen.

Abgabe: 03.08.2001 Kolloqium: 27.09.2001

Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn, Dipl.-Inform Ingo Boersch

Downloads: Diplomarbeit  A1-Poster 

Demoapplikation Serviceroboter fürs Kinderzimmer - Integration von Bildverarbeitung, Handlungsplanung und Navigation

Zielstellung des Themas ist die Entwicklung einer vollständigen Demoapplikation mit einem realen Roboter für folgendes Szenario: Auf einem Teppichuntergrund liegt verstreut farbiges Spielzeug, daß durch einen Roboter eingesammelt und in einer Sammelstelle abgelegt werden soll. Die Objekte sollen mittels optischer Objekterkennung lokalisiert und gezielt aufgenommen werden. Für die Lösung der Aufgabe ist eine intelligente Verknüpfung von Bildverabeitung, Handlungsplanung und Navigationsleistungen notwendig. Besonderes Augenmerk ist auf die Robustheit und die "Gutmütigkeit" des Systems zu legen.

Abgabe: 15.01.2001 Kolloqium: 26.01.2001

Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn, Dipl.-Inform Ingo Boersch

Downloads: Diplomarbeit  A1-Poster  Vortrag