Robotik-Wettbewerb an der TU Kaiserslautern am 30.10.09

Schüler nehmen erfolgreich an Robotik-Wettbewerb teil

Im Rahmen des von der TU Kaiserslautern ausgerichteten „Tages der Informatik“ am 30. Oktober veranstalteten die „Robotic Research Labs“ einen Robotik-Wettbewerb. Schüler sollten hierbei einen Roboter aus dem Lego Mindstorm NXT Bausatz zusammenbauen und ihn so programmieren, dass er eigenständig aus einer Reihe von (unbekannten) Labyrinthen herausfindet.
Unter Betreuung der Informatik-Lehrerin Frau Gwinner fanden sich zwei Teams zusammen, sich dieser Aufgabe zu stellen: Team 1 mit dem Gruppennamen „XBots“ setzte sich zusammen aus Markus Gräb, Tobias Uhmann (beide Jgst. 12) und Christopher Funk (Jgst. 11), das zweite Team bestand aus Lukas Böhm und Jonas Mentz (beide Jgst. 11) und wurde auf den Namen „Schloboter“ getauft.

Die Vorbereitung:
Auf die Anmeldung folgte noch vor den Herbstferien die Ankunft des Bausatzes, wahlweise samt eines Notebooks, auf dem die benötigte Software bereits vorinstalliert war. Der Bausatz selbst stellte sich als sehr gut ausgestattet heraus. Zu ihm zählten neben unzähligen Lego-Technik-Bauteilen auch eine Reihe von Sensoren und ein programmierbarer Baustein, an welche man diese anschließen konnte. Das Programmieren begann. Nach den ersten Schritten mit der von Lego gestellten Drag-and-drop-Software stellte es sich allerdings schnell heraus, dass es effektivere Wege geben musste. Es fanden sich auch sehr schnell Alternativen: Selbst für hochentwickelte Programmiersprachen wie Java oder C gab es Compiler und passende Entwicklungsumgebungen. Die XBots entschieden sich für die erste Variante, Team Schloboter nahm nach Einstiegsschwierigkeiten mit C bzw. „Not eXactly C“ (kurz NXC) vorlieb.

Die Anreise:
Da der Wettbewerb in Kaiserslautern bereits um 9 Uhr begann und die „Schloboter“ mit dem Zug fahren mussten, bedeutete dies für die beiden ein Aufstehen um 5(!) Uhr. Begleitet wurden sie von Frau Gwinner. Die Fahrtzeit betrug fast zweieinhalb Stunden, was den beiden Schülern jedoch ganz Recht kam, waren sie schließlich stark im Verzug mit ihrer Arbeit – so wurde die Programmierung noch im Zug fortgesetzt. In Kaiserslautern stießen die XBots dazu, die mit dem Auto gefahren waren.

Der Wettbewerb:
Siebzehn Teams hatten sich vorab angemeldet, zwei wieder abgesagt – also dreizehn Konkurrenten für die beiden Teams vom Schloss. Schon bei den ersten Tests in einem verkleinerten Labyrinth gab es allerdings die ersten Probleme, aber nicht nur bei den XBots und Schlobotern. Dies beruhigte, dachte man vorher noch man könne sich blamieren. Bis zum ersten Durchgang wurde bei fast allen Gruppen noch fleißig an der Software gearbeitet, abgestimmt und ausprobiert. Dann wurde es ernst. Die XBots fanden im ersten Durchgang souverän und in einer guten Zeit den Ausgang, die Schloboter gaben indes beim ersten Lauf etwas zerknirscht auf und wurden mit der Maximalzeit bestraft.
Nun lag alle Hoffnung auf dem zweiten Durchgang der Qualifikationsphase. Doch was die betreuenden Studenten nun zusammenbauten, entpuppte sich als eine große Gefahr für die XBots: Das Labyrinth war nicht durchgehend gebaut, sondern es gab eine Art „Insel“ im Labyrinth, sodass die von den XBots verfolgte Taktik (nämlich immer rechts zu fahren wenn man an eine Wand stieß und links, wenn sich plötzlich Platz bot) unweigerlich in einem endlosen Kreiseln um eben jene Insel enden würde. Schnell versuchte man also noch eine Erkennung für solche „Zyklen“ zu integrieren. Diesmal gingen die Schloboter vor den XBots ins Rennen – und schafften es glücklicherweise den Ausgang zu finden, kombiniert mit einer relativ guten Zeit von unter einer Minute. Die XBots hingegen wurden vom Pech heimgesucht: Nicht nur dass man während der Tests für die neue Software ständig auf eine veraltete Version zugriff und man sich über die ausbleibenden Effekte wunderte; während des Laufs schaffte es der Roboter bis 10cm vor die Ziellinie – ehe er es sich anders überlegte und umkehrte. Über sieben Minuten waren verstrichen ehe der Roboter doch noch den richtigen Weg fand, was nur knapp unter der Maximalzeit lag.
Nun hieß es auf die andern Teams und die Auswertung warten. Die Zeit wurde allerdings leicht durch die zahlreichen Begleit-Angebote rund um den Wettbewerb gefüllt, beispielsweise gab es Schnuppervorlesungen zu verschiedenen Informatik-Themen oder man konnte sich die ausgestellten „großen“ Roboter der universitären Forschungsinstitute vorstellen lassen.
Als dann von der Wettbewerbsleitung die Zeiten bekanngegeben wurden gab es gemischte Gefühle: Für die XBots hatte es leider nicht gereicht, trotz der guten Zeit im ersten Durchgang kamen die drei nur auf den 7. Platz. Team Schloboter hatte es allerdings auf den 6. Platz geschafft und war somit im Viertelfinale. Bis dahin war es aber noch etwas Zeit, die auch wieder in die Verbesserung der Software investiert wurde.
Im Viertelfinale war dann jedoch auch für die Schloboter Endstation. Eine neue Funktion funktionierte nicht richtig und erforderte mehrere Neustarts im Labyrinth, so dass die direkte Konkurrenz schneller ins Ziel kam.

Die Preisverleihung:
Bei der Preisverleihung war die Spannung dann noch einmal groß, weil hier auch die Preise für die „Konstrukteurswertung“ bekannt gegeben wurden – leider war aber keines unserer beiden Teams dabei. Doch leer ausgegangen ist deswegen niemand: Neben einem Haufen Erfahrung für ihr späteres Leben (alle fünf Wettbewerber gaben an, später in Richtung IT streben zu wollen) gab es für den 5. Platz der Schloboter ein Preisgeld über 200 Euro, das später in Form von Gutscheinen auf alle beteiligten Schüler aufgeteilt wurde.

Herzlichen Glückwunsch!

Lukas Böhm (Team Schloboter)