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Roboking: Schlossbauer auf Rädern

Roboter-Tüftler des Walddörfer-Gymnasiums in Hamburg wurden am heutigen Sonntag auf der CeBIT zum Sieger des "Roboking 2006" gekürt.

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Von
  • Bernd Butscheit

Das 300 x 250 cm groĂźe Spielfeld mit BrĂĽcke, Schlucht und Heimatbasis im Vordergrund. [Klicken fĂĽr GroĂźansicht]

Vergangenes Jahr mussten die selbstgebauten Roboter noch zufällig auf dem Spielfeld verteilte Tennisbälle ("Schätze" genannt) einsammeln und in die heimische Spielecke – die Burg – transportieren. Dieses Jahr wollte der Veranstalter des Roboterbauwettbewerbs Roboking, die Arbeitsgemeinschaft Robotik der TU Chemnitz, dass sich die Maschinen auf dem Spielfeld von der Größe zweier Billardtische am Bau einer Burg versuchen. An zwei Ecken des Spielfelds schob hierzu eine einfache Mechanik einen handygroßen Holzklotz von der Oberkante der Bande auf den Roboter. Dieser hatte anschließend seinen Weg in die diagonal gegenüberliegende Heimatbasis anzutreten und musste dabei um diverse Hindernissen herum navigieren.

Wie bei den Profis vereint sich auf den Arbeitstischen der Teams strukturierte Programmierung mit kreativer Unordnung. [Klicken fĂĽr GroĂźansicht]

Neu war nicht nur die Aufgabe, sondern auch der Austragungsort: Auf der CeBIT-Sonderausstellung digital living in Halle 27 gab es diesmal reichlich Platz für die Roboter-Tüftler. Arbeitsgrundlage war ein 70-seitiges PDF-Dokument, in dem detailliert Spielfeld, Aufgabe und wichtige Bauteile wie Mikrocontroller oder Motoren beschrieben waren. Der Ingenieurskunst der Schüler wurden jedoch bewusst wenig Grenzen gesetzt, wichtigste Einschränkung für die Roboter war die Verwendung eines einzigen 8-Bit-Controllers oder -Prozessors. Räder, Antriebsriemen oder Akkus konnten hingegen genauso gut aus Teilen des heimischen Fischertechnik-Kastens wie aus Baumarkt-Komponenten bestehen. So wurde beispielsweise die Schublade eines CD/DVD-Laufwerks für das Auffangen und den Transport der Bausteine genutzt. Ein anderes Teams fertigte die Lagerfläche aus einem alten Backblech.

Da die einzige unbekannte Variable im Spielverlauf das Verhalten des gegnerischen Roboters war, hoffte der Veranstalter die Aufgabe gegenüber dem vergangenen Jahr vereinfacht zu haben. Schließlich sollten erfahrene Teams wie der Vorjahressieger aus Neustadt die gleichen Chancen im Wettbewerb haben wie Neueinsteiger. Die Vorrundenspiele am Freitag deuteten allerdings schon an, dass auch die diesjährige Aufgabe nicht einfach zu lösen sein sollte: Obwohl die 16 Teams mit jeweils maximal fünf Schülern plus Teamleiter sich bereits in einer Vorrunde unter insgesamt 25 Konkurrenten durchsetzen mussten und so ihren Roboter bereits im Einsatz hatten, brach schon dann großer Jubel aus, wenn eine Maschine wenigstens einen Stein in das heimische Lager brachte. Oft wollten die kurz vor dem Steinbruch platzierten Roboter aber gar nicht starten. Da sie nur mit einem Handgriff ihr Werk beginnen und dann völlig autonom ihre Aufgabe verrichten sollen, gab es hier schon erste Strafpunkte. Und wer es mit der Ladung in die Heimatbasis geschafft hatte, fand mitunter den Rückweg zum Steinbruch nicht.

Der vorab exakt beschriebene Kurs verleitete viele Teams dazu, ihre Roboter mit statischen Anweisungen auf den Weg zu schicken, um so auf Sensoren und einer aufwändigen Auswertung von Navigationsmesswerten verzichten zu können. Lief dabei jedoch etwas schief, halfen auch Eingriffe von außen wie das erlaubte Drehen des Roboters nicht mehr. Da solch ein Eingriff Strafpunkte kostete, brachen die Teams der verwirrten Roboter das Spiel ab und retteten so bisher erzielte Punkte. Im Vorteil waren also Modelle, die geschickt feste Wege mit Sensorenwerten kombinierten, um die Position ihrer Maschine an markanten Punkten immer wieder neu justieren zu können.

Die Spielpausen nutzen die Schüler, um ihre Roboter weiter zu tunen. So konnte aus einem Versagen in einer Runde ein Vorteil im restlichen Turnier werden – allerdings nur, wenn Fehler beseitigt wurden und zu einer Verbesserung des Roboters führten.

Die Siegermanschaft des Roboking 2006 kommt vom Hamburger Walddörfer-Gymnasium. [Quelle: Stowasser & Butschke; Klicken für Großansicht]

Zum letzten Vorrundenspiel am heutigen Sonntag hatten die meisten Teams dann auch schon einige Punkte eingefahren. Jedoch gingen nur zwei Teams mit mehr als 100 Punkten in die Endrunde. Es waren die beiden Gruppensieger Gympl5 aus Plochingen (Plochingen-Gymnasium) mit 111 Punkten und Team WDGBV aus Hamburg (Walddörfer-Gymnasium) mit respektablen 273 Punkten. Nur selten musste deren Roboter durch Drehen auf Kurs gebracht werden und über seine Geschwindigkeit konnte er die dafür einkassierten Strafpunkte locker wieder wettmachen. Fünf Teams kamen nicht einmal über die 10-Punkte-Marke hinaus, darunter auch Vorjahresteilnehmer.

Die Spielpausen nutzen die Teams, um an ihren Tischen die Roboter weiter zu verbessern. [Klicken fĂĽr GroĂźansicht]

Nach den Viertel- und Halbfinalspielen trafen sich die Vorrundensieger schließlich im Endspiel wieder. Wie sich die Leistungen der beiden besten Teams im Laufe des Tuniers annäherten, belegt der Ausgang des ersten Satzes: 32 : 32. Doch dann setzte sich Hamburg in den nächsten beiden Sätzen durch und krönte mit dem Tuniergewinn seine konstant gute Leistungen an allen Spieltagen.

Der nächste Roboking 2007 startet am 15. Juni 2006. Dort müssen die Roboter die Folgen eines Steinschlags beseitigen. Dabei darf man sich auf so manche taktische Raffinesse freuen, denn der Unrat lässt sich auch dem Gegner zuschieben. Zwischen dem 1. April und 31. Mai können sich interessierte Schülerteams auf der Wettbewerbs-Homepage anmelden. (bbu)