Technik autonom machen
Friedberg (pm). Wenn sich der Staubsaugerroboter mit leerem Akku in seine Ladestation zurückzieht, mutet das beinahe lebendig an - eine wohlverdiente Ruhepause nach getanem Tagwerk. Solch ein »Verhalten« macht es Menschen leicht, unbeliebte Helfer im Alltag zu akzeptieren, doch dahinter stecken komplexe Programmierung, ausgefeiltes Design und eine Menge Ingenieurskunst.
Studierende des Master-Programms »Control, Computer and Communications Engineering« der Technischen Hochschule Mittelhessen (THM) haben im Rahmen eines Projektes an »Geschwistern« des Staubsaugers gearbeitet.
Drohne bereitet Probleme
Der CCCE abgekürzte, international ausgerichtete und daher durchgehend englischsprachige Master-Studiengang wird in Friedberg angeboten und bildet eine Synergie aus Teilbereichen der Kommunikationstechnik, Regelungstechnik sowie der Technischen Informatik mit Fokus auf die Entwicklung sicherheitskritischer, vernetzter, intelligenter, elektrotechnischer Systeme. Beispiele dafür zu konstruieren, war die von Studiengang-Leiter Prof. Andreas Penirschke, Prof. Alexander Kuznietsov und Prof. Fabian Mink formulierte Aufgabenstellung für ein Abschlussprojekt.
Die vorgestellten Projekte gestalteten sich höchst unterschiedlich - bei allen musste aus Vorhandenem etwas Neues konstruiert werden. Der Gedanke des »Internet of Things«, also des Internets der Dinge, war dabei zentral: Alle Projekte mussten ohne Kabelverbindung aus dem Netzwerk der THM bedienbar sein.
Eine Gruppe hatte sich dafür einer im Hobbybereich beliebten Drohne angenommen mit dem Ziel, sie autonom zu einer kabellosen Ladestation fliegen zu lassen. Dass auch Scheitern Teil einer erfolgreichen Prüfungsaufgabe sein kann, stellten sie dabei schnell fest: Da die Drohne herstellerseitig nicht für das kabellose Laden vorbereitet ist, musste diese Komponente - neben solchen zur Orientierung und Bildgebung - nachgerüstet werden. Sie war jedoch schwerer als die Drohne maximal trägt. So musste sich das Team auf das zielgenaue Landen konzentrieren, erschwert durch die geringe Zuverlässigkeit der verbauten Komponenten.
Eine Gruppe hatte ein handelsübliches, funkferngesteuertes Spielzeugauto zu einem Helfer für die Landwirtschaft umgebaut: Versehen mit zusätzlicher Hardware und einer eigenen, auf Open-Source-Software basierenden Programmierung ist es in der Lage, während seiner Fahrt ein Video sowie Luftfeuchtigkeit und Temperatur zu übermitteln, verknüpft mit exakten GPS-Koordinaten. Weitere Sensoren können durch den modularen Aufbau sehr einfach integriert werden. Vorstellbar sei eine Anwendung bei der Überwachung der Vegetationsbedingungen auf einer landwirtschaftlichen Fläche - abgewandelt seien aber auch viele weitere Verwendungen denkbar, so das Team.
Regelungen selbst programmieren
Die dritte Gruppe war auf eine künftig in der Lehre einsetzbare Anwendung fokussiert und hatte ein Web-Interface zur Programmierung von Regelungen mit der visuellen Programmiersprache »Blockly« entwickelt. Das Projekt wurde an einem System zum hydraulischen Ausgleich zweier Gefäße erprobt. Es kann künftig als Demonstrator verwendet werden, bei dem beispielsweise Studierende der ersten Semester oder Schüler ohne Programmierkenntnisse einfache Regelungen selbstständig entwickeln können.
Prof. Penirschke zeigte sich nach den Präsentationen zufrieden: »Gerade nach der Zeit des Distanzunterrichts hat diese Aufgabe dazu beigetragen, dass Studierende aus verschiedenen Teilen der Welt zueinander gefunden haben und gemeinsam im Team konstruktiv an einer Themenstellung aus ihrem Studienschwerpunkt arbeiten konnten«, sagte er. Zudem hätten die Präsentationen eine erfreulich hohe Qualität gehabt.