Jugend-Forscht-Bundeswettbe­werb: Kooperation von MANOS und RST erzielt Sonderpreis Robotik

Vincent Voigtländer ist Abiturient des Dresdner Martin-Anderson-Nexö Gymnasiums, mit welchem die TUD traditionell eng kooperiert- z. B. im Rahmen des wissenschaftlichen Schülerpraktikums in den Klassenstufen 7 und 8. In der Sekundarstufe II steht eine "Besonderen Lernleistung" an, die Herr Voigtländer am Institut für Regelungs- und Steuerungstheorie anfertigte. Basierend auf einem Vorschlag von Prof. Klaus Röbenack entwickelte er mit Hilfe sog. Allseitenräder ("Omniwheels") einen Roboter, der alle drei Freiheitsgrade in der Ebene vollständig nutzen kann.

Durch geeignete Drehzahlvorgabe an jedem der drei im 120°-Winkel angeordneten Räder kann der Roboter sich in eine beliebige Richtung bewegen und gleichzeitig beliebig um die eigene Achse drehen. Neben der modellbasierten Vorsteuerung werden in verschiedenen Regelkreisen die Orientierung und die Winkelgeschwindigkeit der Plattform erfasst und durch entsprechende Korrektur der Stellsignale die Modellunbestimmtheiten z.B. durch unterschiedliche Untergründe kompensiert. Eine mögliche Anwendung sieht der Abiturient im Logistik-Bereich, da der Ansatz gegenüber klassischen Gabelstaplern mit Achslenkung keinen Platz und keine Zeit zum Rangieren benötigt.

Die Umsetzung dieses Konzepts auf einer Kombination aus Arduino-Mikrocontroller und selbst entwickelter Elektronik würdigte die Jury beim diesjährigen Jugend-Forscht-Bundeswettbewerb vom 24.-27. Mai in Darmstadt mit dem Sonderpreis Robotik. Der Preis ist vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt gesponsert und mit 1000 Euro dotiert. Seitens des Instituts für Regelungs- und Steuerungstheorie wurde Herr Voigtländer durch Christian John und Carsten Knoll betreut.