{"id":8450,"date":"2019-04-09T09:08:00","date_gmt":"2019-04-09T09:08:00","guid":{"rendered":"https:\/\/content.technikum-wien.at\/?post_type=news&p=8450"},"modified":"2026-04-03T11:05:06","modified_gmt":"2026-04-03T11:05:06","slug":"mobiler-roboter-fur-eine-grunere-insel-das-war-der-itq-makeathon-2019","status":"publish","type":"news","link":"https:\/\/content.technikum-wien.at\/news\/mobiler-roboter-fur-eine-grunere-insel-das-war-der-itq-makeathon-2019\/","title":{"rendered":"Mobiler Roboter f\u00fcr eine gr\u00fcnere Insel: Das war der ITQ Makeathon 2019"},"content":{"rendered":"\n
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Hier ein umfangreicher Studierendenbericht vom Makeathon:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Bericht des Teams aus Gran Canaria<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

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Der Smart Green Island Makeathon ist eine j\u00e4hrliche auf Gran Canaria statt findende Veranstaltung der Firma ITQ GmbH, in der motivierte Teilnehmer ihre Ideen und Projekte im Bereich \u201eGreen and Smart\u201c umsetzen k\u00f6nnen. Dabei stehen vor allem innovative Projekte, die f\u00fcr die Verbesserung des Problems der Umweltverschmutzung sorgen sollen, im Vordergrund. Der Makeathon ist nicht nur ein Zusammentreffen verschiedener Teams, welche sich als Ziel gesetzt haben, eine saubere Zukunft zu erschaffen, sondern auch eine M\u00f6glichkeit sich mit innovativen L\u00f6sungskonzepten auseinander zu setzen. Durch die hohe Anzahl an Teilnehmern (400 G\u00e4ste, davon 260 Teilnehmer aus 21 verschiedenen Staaten und 70 welt\u00fcbergreifenden Universit\u00e4ten) und verschiedenen Firmen, bietet diese Veranstaltung somit den idealen Grundbaustein um das Umweltproblem, welcher sich auf dem ganzen Globus befindet, in den Griff zu bekommen. <\/p>\n\n\n\n

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Der ITQ Makeathon 2019<\/em><\/p>\n\n\n\n

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Wir, das Team aus Studierenden der FH Technikum Wien, m\u00f6chten uns herzlich bei der Firma Kapsch bedanken, welche uns diese Reise erm\u00f6glicht hat, wodurch wir zum einen unser Projekt verwirklichen konnten und zum anderen wichtige Informationen auf dem Gebiet der Innovation sammeln konnten<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

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Alle paar Tage lassen sich erschreckende Berichte in Zeitungen finden, die beklagen wie sorglos die Menschheit mit unserem einzigen Planeten umgeht<\/a>. Um die Umweltsch\u00e4den zu reduzieren ist zumindest eine Sammlung notwendig, auf die bestenfalls eine Wiederverwendung folgen kann und schlechtesten falls nur eine thermische Verwertung. Der Trend M\u00fcll durch Mehrwegverpackungen zu vermeiden, der direkt an den Wurzeln ansetzt, zeigt immerhin schon erste Verbesserungen<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

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Wir, als Studenten der FH Technikum Wien, sehen es als zus\u00e4tzlichen Beitrag zum nachhaltigen Schutz der Umwelt, mobile Roboter zu entwickeln, um bereits entstandenen und nicht ordnungsgerecht entsorgten M\u00fcll zu sammeln. Zus\u00e4tzlich soll der mobile Roboter moderne Infrastruktur und IoT Technologien nutzen um autonom und effizient agieren zu k\u00f6nnen. Der eingesammelte M\u00fcll, in diesem Projekt in Form von Plastikflaschen, soll zu einer Station gebracht werden k\u00f6nnen, die Abf\u00e4lle verwerten kann.<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

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Um die geforderten Ziele umsetzen zu k\u00f6nnen, ben\u00f6tigt es ein heterogenes Team mit \u00fcbergreifenden Kernkompetenzen in verschiedensten Disziplinen der Mechatronik. Dabei haben sich Studenten der FH Technikum Wien (Bereich Mechatronik\/Robotik) mit einem Team der Firma Software Factory zusammengetan, um gemeinsam an dem Projekt zu arbeiten und innovative L\u00f6sungen zu erschaffen.<\/p>\n\n\n\n

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Studenten FH Technikum Wien:<\/p>\n\n\n\n

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  • Manuel Deuerling<\/li>\n\n\n\n
  • Jakob H\u00f6rbst<\/li>\n\n\n\n
  • Tobias Glaser<\/li>\n\n\n\n
  • Lucas Muster<\/li>\n\n\n\n
  • Jannik Wallisch<\/li>\n\n\n\n
  • Manuel W\u00e4ger<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

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    Betreuer FH Technikum Wien:<\/p>\n\n\n\n

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    • Horst Orsolits, MSc<\/li>\n\n\n\n
    • Dominik Schremser, BSc<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
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      Vorbereitung in Wien<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
        \n
      • Konstruktion Roboterarm, konzipiert f\u00fcr Smart Servos<\/li>\n\n\n\n
      • Konstruktion Chassis<\/li>\n\n\n\n
      • Montage und Verkabelung<\/li>\n\n\n\n
      • Testen der Komponenten<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

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        Makeathon 2019 Gran Canaria<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
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        • Fertigstellung Montage<\/li>\n\n\n\n
        • L\u00f6sen der Kinematik f\u00fcr Schwedenr\u00e4der<\/li>\n\n\n\n
        • L\u00f6sen der Kinematik f\u00fcr Roboterarm<\/li>\n\n\n\n
        • Programmieren der Bewegungssteuerung<\/li>\n\n\n\n
        • Programm zur Abfrage der Sensoren und Datenvorbereitung f\u00fcr die IoT-Anbindung<\/li>\n\n\n\n
        • Bilderkennung durch neuronales Netz<\/li>\n\n\n\n
        • Kommunikation Raspberry \u2013 Makeblock Board<\/li>\n\n\n\n
        • Berechnung der Objekterkennungsparameter in kartesische Koordinaten<\/li>\n\n\n\n
        • Steuerung des Roboterarms durch Objekterkennung<\/li>\n\n\n\n
        • Navigation zu erkannten Objekten<\/li>\n\n\n\n
        • Streamen der Objekterkennung auf den Thingworx Server<\/li>\n\n\n\n
        • Suchalgorithmus f\u00fcr Objekte<\/li>\n\n\n\n
        • Augmented Reality APP mit Einbildung von Livedaten<\/li>\n\n\n\n
        • Greiferablauf zum Aufheben der Objekte<\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
          \n

          Noch bevor eine detaillierte Aufgabenstellung f\u00fcr den Smart Green Island Makeathon 2019 bekannt war, gab es erste \u00dcberlegungen, welcher Aufbau f\u00fcr den Roboter verwendet werden sollte. Als vielseitig einsetzbar und als eye-catcher auf einem Makeathon, fiel die Entscheidung schlussendlich auf einen mobilen Roboter. Ein Grundaufbau mit den wichtigsten Komponenten, wurde von der Miniaturfabrik der FH Technikum Wien zur Verf\u00fcgung gestellt. Da dieser Aufbau noch nicht ganz den optischen und mechanischen Vorstellungen entsprach, galt es als Vorbereitung f\u00fcr den Makeathon den mobilen Roboter von Grund auf neu aufzubauen. F\u00fcr das bestehende offene Chassis wurde ein grund\u00fcberarbeitetes, geschlossenes Chassis mit kompakteren Abmessungen entworfen. Das geschlossene Geh\u00e4use soll Schutz vor Umwelteinfl\u00fcssen bieten und durch mehrere Etagen einen \u00fcbersichtlicheren Aufbau der Komponenten und einfachere Wartung des Systems erm\u00f6glichen.<\/p>\n\n\n\n

          <\/p>\n\n\n\n

          <\/p>\n\n\n\n

          Der Roboterarm selbst wurde \u00e4hnlich dem Vorg\u00e4ngermodell als Palettierroboter ausgef\u00fchrt. Diese Art der Roboterarm zeichnet sich durch eine stabile Kinematik und bessere Kraftverteilung aus. Angetrieben durch Smart Servos war nicht nur die Implementierung von Direct Teach Methode m\u00f6glich, sondern durch bidirektionale Kommunikation der dezentral gesteuerten Servos, konnten auch aktuelle Prozesswerte der Servos abgefragt, gestreamt und damit predictive maintenance realisiert werden. Die Fertigung des Chassis wurde aus Sperrholz mit Lasercutter beziehungsweise die Komponenten des Roboterarms aus umweltvertr\u00e4glichem und kompostierbarem PLA durchgef\u00fchrt und unterstrichen damit den Smart Green Island Gedanken des Makeathons. Damit der mobile Roboter in der Miniaturfabrik eingesetzt werden kann wurde er mit Schwedenr\u00e4ndern ausgestattet. Nach Aufl\u00f6sen der Kinematik war der Roboter somit in der Lage sich ohne mechanische Einschr\u00e4nkungen im Raum zu bewegen.<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

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          Aufgrund des Mottos \u201eSmart Green Island\u201c war es f\u00fcr uns eine naheliegende Herausforderung, unseren Roboter (roBottle) mit den neuesten Erkenntnissen der K\u00fcnstlichen Intelligenz (KI) auszustatten. Algorithmen sorgen daf\u00fcr, dass der Roboter \u00e4hnlich wie ein Mensch die Umgebung wahrnehmen kann. Eine Kamera dient als Auge am vorderen Ende des Greifers. Ziel war es, Plastikflaschen und \u00e4hnliche umweltsch\u00e4dliche Gegenst\u00e4nde zu erkennen und anschlie\u00dfend einzusammeln. Was f\u00fcr einen Menschen erstmals einfach klingt, ist f\u00fcr einen Roboter harte Arbeit. Denn der Roboter muss Flaschen als solche erkennen und anschlie\u00dfend dahin navigieren k\u00f6nnen. Derartige Aufgaben waren vor ein paar Jahren nur mit unglaublicher Rechenleistung und m\u00fchsamer Programmierarbeit m\u00f6glich. Algorithmen k\u00f6nnen Objekte antrainieren, was die Programmierarbeit erheblich reduziert. Unser Roboter besitzt ein k\u00fcnstliches Neuronales Netzwerk, welches bereits mit g\u00e4ngigen Alltagsgegenst\u00e4nden antrainiert wurde. Das hei\u00dft, Plastikflaschen k\u00f6nnen in einem Bild detektiert und lokalisiert werden. Diese Informationen werden direkt der Basiseinheit (Zentralcomputer f\u00fcr Bewegungsabl\u00e4ufe) zu Verf\u00fcgung gestellt. Sie entscheidet ob und wie der Roboter zur Flasche f\u00e4hrt.<\/p>\n\n\n\n

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          Objekterkennung durch K\u00fcnstliches Neuronales Netzwerk<\/em><\/p>\n\n\n\n

          <\/p>\n\n\n\n

          Im Roboter ist eine kleine Recheneinheit (Raspberry PI) eingebaut. Da diese f\u00fcr ein k\u00fcnstliches Gehirn nicht gen\u00fcgend Rechenleistung aufweist, wurde sie mit einem Deep-Learning-Stick von Intel (MOVIDUS) erweitert.<\/p>\n\n\n\n

          Somit gelang es dem Team aus Studierenden, Lektoren und den Mitarbeitern der Software Factory einen fertigen Prototypen eines omnidirektionalen, mobilen Roboters herzustellen, der mittel kombinierten Greifarm, Greifer und KI-Kamerasystem in der Lage ist, Flaschen zu erkennen, sich auf die Flasche zuzubewegen, diese zu greifen und an einen definierten Ablagepunkt (M\u00fclleimer) zu bringen. Weiters sind s\u00e4mtliche Sensoren an eine IOT Plattform (Thingworx, PTC) angebunden und erm\u00f6glichen die Live-Datenauswertung sowie die historische Analyse um etwa Themen wie Predictive Maintenance zu erm\u00f6glichen. Zus\u00e4tzlich wurde eine Augmented Reality Applikation erstellt, um einem Anwender die Ansicht der Live-Sensordaten zu erm\u00f6glichen und so sofort eine Zustandsaussage \u00fcber die aktuellen Umgebungs- und Prozessparameter zu bekommen.<\/p>\n\n\n\n

          <\/p>\n\n\n\n

          Dank des Sponsorings der Fa. Kapsch war es den Studierenden m\u00f6glich, im Rahmen eines internationalen Formats an einem kollaborierendem Projekt mitzuwirken und zu erfahren, welche Kompetenzen und F\u00e4higkeiten es braucht um in einer Makeathon Umgebung innerhalb von vier Tagen einen funktionierenden Prototypen realisieren zu k\u00f6nnen. Die Studenten der FH Technikum Wien konnten in jeder Phase zeigen, dass Sie sowohl technisch als auch im internationalen Projektmanagement in der Lage sind, die Aufgabenstellungen unter Zeitdruck zu bewerkstelligen.<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

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          1x Rasberry Pi3 B+<\/p>\n\n\n\n

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          1x Makeblock MegaPi Pro<\/p>\n\n\n\n

          <\/p>\n\n\n\n

          1x Makeblock MeOrion<\/p>\n\n\n\n

          <\/p>\n\n\n\n

          4x Makeblock Me Stepper Treiber<\/p>\n\n\n\n

          <\/p>\n\n\n\n

          4x Makeblock Me Ultrasonic Sensor<\/p>\n\n\n\n

          <\/p>\n\n\n\n

          3x Makeblock Smart Servo MS12-A<\/p>\n\n\n\n

          <\/p>\n\n\n\n

          1x Makeblock Gripper<\/p>\n\n\n\n

          <\/p>\n\n\n\n

          1x Movidius Deep-Learning Stick<\/p>\n\n\n\n

          <\/p>\n\n\n\n

          2x DC-DC Spannungswandler<\/p>\n\n\n\n

          <\/p>\n\n\n\n

          1x 4s LiPo-Akku<\/p>\n\n\n\n

          <\/p>\n\n\n\n

          1x Makbelock MeTeperatur Humidity Sensr<\/p>\n\n\n\n

          <\/p>\n\n\n\n

          1x Logitech Webcam<\/p>\n\n\n\n

          <\/p>\n\n\n\n

          1x 2805 Ultraschall Sensor<\/p>\n\n\n\n

          <\/p>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

          Beim Smart Green Island Makeathon auf Gran Canaria konstruierte eine Studierendengruppe aus Mechatronik\/Robotik gemeinsam mit MitarbeiterInnen der Software Factory einen mobilen Roboter, der helfen soll, die Insel von Plastikm\u00fcll zu befreien. Unterst\u00fct wurde das Team von Kapsch. <\/p>\n","protected":false},"author":11,"template":"","news-categories":[],"news-tags":[625,627],"ppma_author":[2451],"class_list":["post-8450","news","type-news","status-publish","hentry","news-tags-mechatronik-robotik","news-tags-robotics-engineering"],"acf":{"featured_image":{"id":"28031","top":"50","left":"50","url":"https:\/\/media-hp.technikum-wien.at\/media\/20220831114556\/augmented-reality.png","width":"1534","height":"955","alt":"Ein auf einer Holzplattform montierter Roboterarm liest Entfernungsmessungen ab. Die Plattform ist \u00fcber ein Kabel mit einer Elektronikbox mit der Aufschrift SMART GREEN verbunden. 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