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Oberkochen beim Roboter-Weltfinale in St. Louis USA

Die Schüler der Klassenstufe 11 des Ernst-Abbe-Gymnasiums, Tim Grupp und Marcus Roschke, waren beim Weltfinale des FIRST Tech Challenge (FTC) in Saint Louis in den USA.

 

Es ist die erste Teilnahme von Schülern des Ernst-Abbe-Gymnasiums Oberkochen an dem internationalen Robotikprogramm der FTC. First Tech Challenge ist in den USA weit verbreitet und es nehmen weltweit jährlich über 3.000 Teams daran teil. Es war für die zwei Schüler eine extreme Herausforderung, sich den Anforderungen zu stellen, die der Wettbewerb 14 bis 20 Jahre alten Jugendlichen abverlangt: Bauen des Roboters und Programmieren nach vorgegebener Hardware, so dass durch den Roboter vorgegebene Aufgaben in einer kurzen Zeitspanne erledigt werden. Hinzu kommt Planung und Dokumentation des Ablaufs sowie die Arbeit im Team.

Der Roboter wird aus Tetrix-Metallteilen zusammengebaut, das Steuerzentrum bildet ein NXT-Baustein. Die Aufgabe war es, in 2:30 Minuten so viele Punkte wie möglich zu erzielen. Dabei fährt der Roboter 30 Sekunden autonom und dann 2 Minuten ferngesteuert über ein WLAN-System. Punkte erzielt der Roboter, indem er Bälle in die 30cm, 60cm und 90cm hohen Plastikröhren befördert und anschließend die Röhren auf eine Rampe oder den „Parkbereich“ schiebt. Die Bälle befinden sich zu Beginn des Spieles in einem Behälter und werden von einem der Spielroboter über einen Auslösemechanismus auf das 3,66m mal 3,66m großem Feld verteilt. Jedem Team steht in jedem Spiel ein anderer „Allianzpartner“ mit seinem Roboter zur Seite. Der Roboter des FTC-Teams „M&T“ (Marcus und Tim) ist sehr funktional und effizient gebaut. Über das achteckige Chassis und den im 45° Winkel zueinander stehenden Rädern ist eine Bewegung in sämtliche Richtungen gewährleistet. Kabelbinder an einer rotierenden Achse befördern die Bälle über einen Kanal und einen Umlenkmechanismus in die Plastikröhre.

Die beiden Schüler erreichten Ende März in Paderborn unter etlichen deutschen europäischen und internationalen Teams die beste Platzierung und qualifizierten sich damit für das Ende April stattfindende Weltfinale der FTC in Saint Louis. Dann mussten die Vorbereitungen auf das Weltfinale rasch vonstattengehen: Flug, Transport des empfindlichen Roboters, Unterkunft und vor allem die Finanzierung musste geklärt werden. Dank der freundlichen und unkomplizierten Unterstützung etlicher Firmen und Institutionen konnte die Anmeldung erfolgen und die Planungen vorangetrieben werden; hierfür sind die Teilnehmer den Sponsoren und weiteren Unterstützern sehr dankbar.

Schon am ersten Tag in St. Louis konnte das Team M&T mit der Startnummer 9756 aus Oberkochen in der ‚Public Library‘ zusammen mit anderen außeramerikanischen Teams ihre Roboter testen und so kleinere Transportschäden infolge des mehrstündigen Fluges ausmerzen und sich auf die kommenden Tage vorbereiten. Alle Phasen des Wettbewerbs konnten nochmals geübt, mögliche Taktiken geprobt werden um beim realen Wettbewerb auf dem Spielfeld auch fit zu sein.

Die Qualifikationskämpfe fanden am folgenden Tag statt, und es galt, sich unter den weltweit 128 angereisten Teams zu behaupten. Austragungsort war das „Union Station“, ein riesiges ehemalige Bahnhofsgebäude. Zu Beginn wurden die ausgelosten Allianzpartner und die Reihenfolge der Spiele bekanntgegeben. So wurden gleich die ersten Kontakte mit den anderen Mannschaften geknüpft sowie Aufgaben und Taktik mit den Partnerteams abgesprochen. Während der Spiele hatte das Team mit allerlei Unzulänglichkeiten zu kämpfen: Funktionsuntüchtige Kabelverbindungen, statische Aufladung über den Bodenbelag und andere, manchmal auch vermeidbare Probleme verhinderten manchen Sieg. Zwischen den Qualifikationsspielen wurden die Gespräche fortgesetzt oder eines der vielen Bewertungsgespräche geführt. Es galt aber auch der Jury die Funktionsweise und die Vorzüge des eigenen Roboters auf Englisch zu erklären, die Programmierung darzulegen und die Dokumentation in ihren wesentlichen Zügen vorzustellen. Schon während der Vorbereitung auf den Wettbewerb kristallisierte sich nach der Konzeptionsphase eine Arbeitsteilung heraus: Tim Grupp hatte seinen Schwerpunkt in der Technik, Marcus Roschke seinen Schwerpunkt bei der Programmierung.

Dass beim ersten Weltfinale eine Platzierung unter den Besten nicht erwartet werden konnte, ist selbstredend. Immerhin erreichten beide unter den 128 Teams in der Division „Franklin“ im Roboterwettbewerb einen beachtlichen 50. Platz nach Ende der neun eigenen Spiele von den insgesamt 64 Qualifikationsspielen. So konnte sich das Team, zusammen mit den Betreuern am letzten Tag beruhigt die spannenden Finalkämpfe anschauen und weitere Kontakte mit anderen Teams pflegen. U.a. wird auch in der chinesischen Presse das M&T-Team zusammen mit den chinesischen Freunden erscheinen.

Waren die beiden Schüler und ihre Begleiter, Sonja Fick und Hans Maurer, nicht unmittelbar mit dem Wettbewerb beschäftigt, konnten sie sich in Saint Louis umsehen, vom über 190 Meter hohen „Gateway Arch“, dem „Tor zum Westen“ einen Überblick über St. Louis und die Weite des Landes verschaffen oder eine Rundfahrt mit dem historischen „Riverboat“ auf dem Mississippi unternehmen. Auch die Besichtigung des „Old Corthouse“ und des „City Museum“, einem Erlebnismuseum für Erwachsene stand auf dem Programm. Mit dem freundlichen und hilfsbereiten amerikanischen „exchange team“ traf sich die die Gruppe auch abends und auch während des Wettbewerbs, um sich gegenseitig und das Land näher kennenzulernen. Dieses „Projekt“, wie es die Schüler oft nannten, und die damit verbundene USA-Reise brachte viele neue Erkenntnisse und erweiterte Horizonte. Eine wahrhaft herausragende Bereicherung für die Schule allemal, so die einheitliche Beteuerung aller Teilnehmer.

Ein besonders herzlicher Dank geht an alle, die diese Veranstaltung unterstützt haben: Vectorstiftung, Südwestmetall Bezirksgruppe Ostwürttemberg, Familie Dr. Dieter Brucklacher, Parametric Technology Corporation, Carl Zeiss AG, Gesellschaft der Freunde und Förderer des Ernst-Abbe-Gymnasium, Elternbeirat des Ernst-Abbe-Gymnasium, Verein Erhalt Abbe’schen Gedankenguts, Gemeinde Königsbronn, C.D. Wälzholz, Kreissparkasse Ostalb, VR-Bank Aalen und Gasversorgung Essingen-Oberkochen und die Stadt Oberkochen.

 

 In der Public Library

In der „St Louis Public Library“ wurde am Tag nach der Ankunft geprüft, ob der Roboter den Flug von Frankfurt nach St. Louis heil überstanden hatte. Die aufgetretenen Transportschäden wurden behoben und Testläufe durchgeführt. Deutlich erkennbar ist hier ein Teil der Aufgaben: Der Roboter hat die auf dem Boden verteilten Bälle zu sammeln, in 30cm, 60cm bzw. 90cm hohe Röhren zu sammeln und diese am Ende des 2:30 min dauernden Spieles möglichst auf die Rampe zu bringen.

Vor dem Union Station  

Tim Grupp (links) und Marcus Roschke (rechts) mit dem Roboter auf dem Transportcontainer vor dem Union Station in Saint Louis USA. In dem ehemaligen weitläufigen Bahnhof von St. Louis wurden die Wettkämpfe zum Weltfinale der FIRST Tech Challenge für die 128 angereisten Mannschaften durchgeführt.



Der Roboter

 Der Roboter des Teams M&T mit der Startnummer 9756 bei den letzten Vorbereitungen.



Am Spielfeld  

Zum Qualifikationsspiel steht das Team M&T (Startnummer 9756) mit ihrer Betreuerin Sonja Fick und ihrem Roboter am Spielfeldrand bereit zum Start. Daneben die beiden Akteure des Allianzpartners, mit dem zusammen das Spiel zu durchzuführen war. Der Roboter des Oberkochener Teams startbereit auf der blauen Rampe, der von Team 4017 im Feld.



Beim Spielfeld  

Das Oberkochener Team M&T mit Marcus und Tim am rechten Spielfeldrand (rotes Feld) während einem der neun Qualifikationsspiele. Der Allianzpartner daneben mit den blauen Shirts.



  Im Übungsfeld

Marcus Roschke (links) und Tim Grupp (rechts) mit ihrem selbst entworfen und gebauten Roboter auf dem stark frequentierten Übungsfeld. Denn selbst während der Qualifikationsspiele gab es noch Anlass, die Funktionsweise zu optimieren.

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