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Robot plays „Rock, Paper, Scissors“ – Part 1/3

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Gesture recognition with intelligent camera

I am passionate about technology and robotics. Here in my own blog, I am always taking on new tasks. But I have hardly ever worked with image processing. However, a colleague’s LEGO® MINDSTORMS® robot, which can recognize the rock, paper or scissors gestures of a hand with several different sensors, gave me an idea: „The robot should be able to ’see‘.“ Until now, the respective gesture had to be made at a very specific point in front of the robot in order to be reliably recognized. Several sensors were needed for this, which made the system inflexible and dampened the joy of playing. Can image processing solve this task more „elegantly“?

Rock-Paper-Scissors with Robot Inventor by Seshan Brothers. The robot which inspired me for this project

From the idea to implementation

In my search for a suitable camera, I came across IDS NXT – a complete system for the use of intelligent image processing. It fulfilled all my requirements and, thanks to artificial intelligence, much more besides pure gesture recognition. My interest was woken. Especially because the evaluation of the images and the communication of the results took place directly on or through the camera – without an additional PC! In addition, the IDS NXT Experience Kit came with all the components needed to start using the application immediately – without any prior knowledge of AI.

I took the idea further and began to develop a robot that would play the game „Rock, Paper, Scissors“ in the future – with a process similar to that in the classical sense: The (human) player is asked to perform one of the familiar gestures (scissors, stone, paper) in front of the camera. The virtual opponent has already randomly determined his gesture at this point. The move is evaluated in real time and the winner is displayed.

The first step: Gesture recognition by means of image processing

But until then, some intermediate steps were necessary. I began by implementing gesture recognition using image processing – new territory for me as a robotics fan. However, with the help of IDS lighthouse – a cloud-based AI vision studio – this was easier to realize than expected. Here, ideas evolve into complete applications. For this purpose, neural networks are trained by application images with the necessary product knowledge – such as in this case the individual gestures from different perspectives – and packaged into a suitable application workflow.

The training process was super easy, and I just used IDS Lighthouse’s step-by-step wizard after taking several hundred pictures of my hands using rock, scissor, or paper gestures from different angles against different backgrounds. The first trained AI was able to reliably recognize the gestures directly. This works for both left- and right-handers with a recognition rate of approx. 95%. Probabilities are returned for the labels „Rock“, „Paper“, „Scissor“, or „Nothing“. A satisfactory result. But what happens now with the data obtained?

Further processing

The further processing of the recognized gestures could be done by means of a specially created vision app. For this, the captured image of the respective gesture – after evaluation by the AI – must be passed on to the app. The latter „knows“ the rules of the game and can thus decide which gesture beats another. It then determines the winner. In the first stage of development, the app will also simulate the opponent. All this is currently in the making and will be implemented in the next step to become a „Rock, Paper, Scissors“-playing robot.

From play to everyday use

At first, the project is more of a gimmick. But what could come out of it? A gambling machine? Or maybe even an AI-based sign language translator?

To be continued…

Geek Club and CircuitMess Launch a NASA-inspired DIY Perseverance Educational Space Rover Kit

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After a series of successful Kickstarter Campaigns, Geek Club and CircuitMess launch their most ambitious project yet – a NASA-approved AI-powered scale model Replica of the Perseverance Space Rover  

Zagreb, Croatia – October 31st, 2023. – Today, Geek Club and CircuitMess announced their Kickstarter space exploration campaign designed to teach children eleven and up about engineering, AI, and coding by assembling the iconic NASA Perseverance Space Rover, as well as a series of other NASA-inspired space vehicles.

This new space-themed line of DIY educational products was born out of both companies‘ shared vision to aim for the stars and to take their fans with them. The Kickstarter campaign starts today, October 31st, and will last for 35 days.

The collaboration was a logical union of the two companies. Both companies create educational STEM DIY kits that are targeted towards kids and adults. Both share the same mission: To make learning STEM skills easy and fun.

“For decades, the team and I have been crafting gadgets for geeks always inspired by space exploration,” says Nicolas Deladerrière, co-founder of Geek Club. “Inspired by Mars exploration, we’ve studied thousands of official documents and blueprints to craft an authentic Mars exploration experience. The product comes alive thanks to microchips, electromotors, and artificial intelligence. Imagine simulating your own Mars mission right from your desk!”

Geek Club is an American company that specializes in designing and producing DIY robotics kits that educate their users on soldering and electronics. They focus primarily on space exploration and robotics, all to make learning engineering skills easy and fun for kids, adults, and everyone in between.

“We have successfully delivered seven Kickstarter campaigns, raised more than 2.5 million dollars, and made hundreds of thousands of geeks all around the world extremely happy,” says Albert Gajšak, CEO of CircuitMess. “In a universe where space and technology are constantly growing, we’re here to ensure you’re never left behind.”

The new product line consists of five unique space-themed products:

  • 1. The Perseverance Space Rover Kit

This kit is designed to be an educational journey into programming, electronics, robotics, and AI. The model comes with four electromotors, six wheels, a control system with a dual-core Espressif ESP32 processor, Wi-Fi, and Bluetooth connectivity, a sample collection arm based on the real thing with two servo motors, a Wi-Fi-connected remote controller, and support for programming in Python or via a Scratch-inspired drag-and-drop visual coding environment.

Alongside the Perseverance Space Rover, you’ll be able to get more iconic space vehicles:

  • 2. The Voyager: A DIY kit made as a tribute to NASA’s longest-lasting mission, which has been beaming back data for an incredible 45 years and counting.
  • 3. Juno: A solar-powered DIY kit celebrating the mission that gave us the most detailed and breathtaking images of Jupiter.
  • 4. Discovery: A DIY kit honoring the legendary space shuttle with 39 successful orbital flights under its belt.
  • 5. The Artemis Watch: A sleek, space-themed wrist gadget inspired by NASA’s upcoming Artemis space suit design. The watch is a programmable device equipped with an LCD display, Bluetooth, and a gyroscope.

The Perseverance Educational Space Rover Kit is available for pre-order now on Kickstarter, starting at $149.

No previous experience or knowledge is needed for assembling your very own space rover. The kit is designed for anyone aged 11+  and comes with detailed video instructions.

You can visit the Kickstarter page here.

Die Zukunft der deutschen Wirtschaft: Helfen Roboter dem Fachkräftemangel entgegen zu wirken?

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In der heutigen globalisierten Wirtschaft steht Deutschland vor einer der größten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts: dem Fachkräftemangel. Diese problematische Situation wirkt sich auf nahezu alle Branchen aus und bedroht das Wirtschaftswachstum und die Innovationskraft des Landes. Eine Lösung für die Industrie kann der Einsatz von Robotern sein. Doch wie effektiv ist dieser Ansatz und welche Auswirkungen hat der Fachkräftemangel?

Die Abbildung 1 der Bundesagentur für Arbeit macht es deutlich: Deutschland benötigt mehr Fachkräfte. Es ist davon auszugehen, dass sich die Zahlen im laufenden Jahr (2023) weiter verschlechtert haben. Die Abbildung 2 zeigt die Problematik speziell hinsichtlich Fachkräfte im Bereich Mechatronik und Automatisierungstechnik. Quasi bundesweit zählen sie zu den Engpassberufen. Und dies spüren deutsche Industrieunternehmen deutlich.

Der deutsche Fachkräftemangel: Ein ernstzunehmendes Problem

Der Fachkräftemangel in Deutschland ist in den letzten Jahren zu einem brennenden Thema geworden. Wie Abbildung 2 zeigt, ist dieses Problem besonders in technischen und ingenieurwissenschaftlichen Berufen ausgeprägt und deshalb im industriellen und produzierenden Umfeld von großer Bedeutung. Die Gründe für das Fehlen der Arbeitskräfte sind vielfältig:

  • Demografischer Wandel: Deutschland erlebt eine alternde Bevölkerung, was zur Folge hat, dass viele erfahrene Fachkräfte in den Ruhestand gehen und weniger junge Menschen in den Arbeitsmarkt eintreten. Gerade geburtenstarke Jahrgänge werden in den nächsten Jahren in Rente gehen, was eine Lücke hinterlässt.
  • Bildungssystem: Die Nachfrage nach qualifizierten Arbeitskräften übersteigt oft das Angebot. Dies liegt zum Teil an Herausforderungen im deutschen Bildungssystem und der Ausbildung von Fachkräften, aber auch an mangelnden attraktiven Weiterbildungsangeboten auf dem Arbeitsmarkt.
  • Konkurrenz aus dem Ausland: Fachkräfte haben heute die Möglichkeit, global nach den besten Arbeitsmöglichkeiten zu suchen. Dies führt zu einem verstärkten Wettbewerb um Talente.

Die Folgen für die deutsche Wirtschaft

  • Produktionsverzögerungen: In der Industrie führt der Mangel an qualifizierten Mitarbeitern, zu Produktionsverzögerungen und steigenden Kosten.
  • Innovationsrückstand: Ohne ausreichendes Fachpersonal geraten deutsche Unternehmen ins Hintertreffen, wenn es darum geht, innovative Technologien zu entwickeln und zu implementieren.
  • Wachstumsbremse: Deutschland steht im internationalen Wettbewerb um Investitionen und Aufträge. Fehlende Fachkräfte verringern die Produktivität und gefährden die Wettbewerbsfähigkeit.

Besonders betroffene Branchen

In der Industrie sind fast alle Branchen vom Fachkräftemangel betroffen. Eine Branche muss jedoch besonders kämpfen: die Automobil- und Zulieferindustrie. Eines der größten Standbeine der deutschen Wirtschaft versucht im internationalen Vergleich wettbewerbsfähig zu bleiben: Digitalisierung statt Mechanik. Themengebiete die zurzeit als utopisch oder fern in der Zukunft erscheinen, werden immer relevanter, wie bspw. autonomes Fahren oder innovative Antriebsarten. Einer der größten Konkurrenten auf diesem Markt ist China, die zwar weniger hochwertige, dafür aber kostengünstige Alternativen bieten. Die Antwort vom größtem deutschen Automobilkonzern VW war eindeutig: im Jahr 2022 wurden 18,9 Milliarden Euro für Forschung und Entwicklung (F&E) ausgegeben. Doch damit diese Ausgaben auch Wirkung zeigen, braucht es fachkundiges Personal, welches Digitalisierung und Automatisierung als Chance und nicht als Bedrohung sieht.

Robotik als Teil der Lösung

Wie kann Robotik nun helfen? Der Einsatz von Industrierobotern und Cobots eröffnet Möglichkeiten, Freiräume für Mitarbeiter zu schaffen und für Entlastung zu sorgen. Angestellte haben dann die Zeit, anderen, höher qualifizierten Aufgaben nachzugehen oder sich fortzubilden. Speziell körperlich anstrengende oder repetitive Arbeit kann optimal von Robotern übernommen werden. Häufig wird dieser Ansatz aber nicht weitergedacht, da Unternehmen den Einsatz von Robotern meist mit hohem Integrations- und Schulungsaufwand und fachspezifischer Expertise aufgrund der individuellen Roboterprogrammiersprachen verbinden. Doch es gibt Template-basierte und herstellerunabhängige Programmiertools wie ArtiMinds RPS, die Unternehmen die Integration und Inbetriebnahme von Robotern erleichtern und dadurch für einen wirtschaftlichen und effizienten Einsatz sorgen. Fachspezifische Expertise in der Roboterprogrammierung wird überflüssig, der Prozessexperte kann ohne Vorkenntnisse zum Robotik-Experten werden. Der Einsatz von Industrierobotern kann somit dazu beitragen, das Problem Fachkräftemangel zu lösen und die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Wirtschaft zu erhalten. Welche Aspekte spielen hier eine besondere Rolle?

  • Effizienzsteigerung: Roboter können repetitive und gefährliche Aufgaben in der Produktion übernehmen, was die Produktivität der Unternehmen steigert, menschliche Arbeitskräfte entlastet und zusätzliche Kapazitäten freisetzt.
  • Qualitätskontrolle: Roboter können Präzisionsarbeiten durchführen und gleichzeitig eine hohe Qualität sicherstellen, was Fehler reduziert und Ausschuss bzw. Kosten senkt.
  • Flexibilität: Moderne Industrieroboter sind vielseitig und flexibel einsetzbar und können unterschiedlichste Aufgaben und Prozesse übernehmen. Dank Low-Code-Tools wie ArtiMinds RPS ist es schnell und einfach möglich, den Roboter bzw. den programmierten Prozess für neue Anforderungen und Arbeitsschritte anzupassen und so z.B. auf kleine Losgrößen oder schwankende Nachfrage zu reagieren.
  • Einsparungen: Auf lange Sicht können Investitionen in Robotik die Kosten senken und helfen, den Mangel an Fachkräften auszugleichen.
  • Attraktive Arbeitsplätze: Neue und moderne Technologien machen Arbeitgeber und Arbeitsplätze langfristig attraktiver und können am hartumkämpften Arbeitsmarkt das Zünglein an der Waage sein. Zudem eröffnen sie neue Möglichkeiten für Innovationen und neue Geschäftsmodelle.

Je mehr Roboter, desto mehr Arbeitsplätze?

Was vorerst widersprüchlich klingt, könnte tatsächlich stimmen! In Zeiten von Industrie 4.0 muss ein Umdenken in den Köpfen der Menschen entstehen. Auf den ersten Blick stellen Roboter und eine Automatisierung von Geschäfts- oder Produktionsprozessen eine Art Bedrohung für den eignen Job dar, doch laut KUKA-Manager Heinrich Munz ist das Gegenteil der Fall: Digitalisierung und Automatisierung schaffen offensichtlich Jobs. Wenn man nämlich die Zahlen der installierten Industrieroboter mit der Arbeitslosenquote ins Verhältnis setzt, zeigt sich ein deutlicher Trend. Länder die beim Thema Robotisierung weit vorne mit dabei sind, haben eine niedrigere Arbeitslosenquote (s. Grafik 3). Das liegt in erster Linie daran, dass Roboter zwar einfache bzw. mechanische Aufgaben übernehmen und ausführen können, aber dennoch Menschen nötig sind, die komplexere bzw. kreative Aufgaben übernehmen. D.h. während einfache oder monotone Tätigkeiten wegfallen, entstehen zudem neue Berufsfelder rund um die Entwicklung, Programmierung und den Einsatz von Robotern.

Fazit

Der Fachkräftemangel ist zweifellos eine große Herausforderung für die Wirtschaftspolitik – und das nicht nur in Deutschland. Es ist eine Kombination aus Maßnahmen notwendig, um dieses Problem anzugehen. Die Automatisierung und Integration von Robotern in industrielle (Fertigungs-)Prozesse ist ein guter Ansatz, um die Effizienz zu steigern, Kosten zu senken und die Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands in der globalen Wirtschaftswelt zu erhalten. Die Robotisierung ist jedoch auch mit Herausforderungen verbunden. Denn sie erfordert Investitionen in Roboter-Technologien, Schulungen, das Schaffen eines Umfelds, in dem Mensch und Maschine harmonisch zusammenarbeiten können und vor allem Umdenken und Veränderungsbereitschaft. No-Code- und Low-Code-Lösungen wie ArtiMinds RPS oder ArtiMinds LAR, die die Programmierung von Robotern erleichtern, Prozesse automatisiert analysieren und dadurch auch komplexere Aufgaben automatisierbar machen, eröffnen neue Einsatzfelder, verringern den Schulungsaufwand und steigern die Flexibilität und Innovationskraft der Unternehmen.

Quelle:

https://statistik.arbeitsagentur.de/Statistikdaten/Detail/202212/arbeitsmarktberichte/fachkraefte-engpassanalyse/fachkraefte-engpassanalyse-dl-0-202212-zip.zip?__blob=publicationFile&v=3

https://tradingeconomics.com/country-list/unemployment-rate

https://forcam.com/wozu-wir-digitale-fabriken-brauchen-und-warum-die-digitalisierung-chefsache-ist/

Volkswagen AG – Forschungs- und Entwicklungskosten | Statista

https://ifr.org/ifr-press-releases/news/china-overtakes-usa-in-robot-density

Autor:

Silke Glasstetter
Head of Marketing
ArtiMinds Robotics GmbH

United Robotics Group und Fraunhofer IPA schließen technologische Partnerschaft und Lizenzdeal: Übertragung der Nutzungsrechte an Laborroboter KEVIN®

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Bochum, 16. Oktober 2023 – Die United Robotics Group (URG) und das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) haben im Rahmen ihrer neu geschlossenen technologischen Partnerschaft eine Lizenzvereinbarung unterzeichnet. Inhalt der Vereinbarung ist der Vertrieb und die Weiterentwicklung des Laborroboters KEVIN®, der zukünftig von der URG produziert und vertrieben wird. Mit diesem strategischen Schritt baut die URG ihre Präsenz im Bereich Life Science aus.

(V. l. n. r.:) Andreas Traube, Leiter der Abteilung Laborautomatisierung und Bioproduktionstechnik, Prof. Thomas Bauernhansl, Institutsleiter des
Fraunhofer IPA, Thomas Linkenheil, Co-CEO der URG, Sarah Ostertag, UX & Industrial Design Lead and Product Management und Tobias Brode, Head
of Business Development Lab Automation. 
Quelle: Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez

Zudem erschließen beide Partner wertvolle Synergien für die zukunftsweisende Automatisierung von Laboren – die Forschungs- und Innovationskompetenz des Fraunhofer IPA ergänzt die Robotik-Expertise der URG optimal. Der Laborroboter KEVIN® wurde von der Abteilung für Laborautomatisierung und Bioproduktionstechnik des Fraunhofer IPA entwickelt und mit ersten Testkunden weltweit zur Prototypenreife gebracht. Unter dem Dach der URG soll KEVIN® nun in Serienproduktion gehen. Hierzu erwirbt das Unternehmen eine entsprechende Lizenz zur Nutzung und Weiterentwicklung der Hard- und Software des Roboters.

„Wir freuen uns darüber, dass wir im Rahmen der Zusammenarbeit durch unsere Robotik-Lösungen neue, vielversprechende Perspektiven für die Laborautomation schaffen können. Damit stärken wir unsere Präsenz im Life Science-Bereich – und können gesellschaftlichen Herausforderungen wie dem Fachkräftemangel und dem demografischen Wandel wirksam begegnen,“ erklärt Thomas Linkenheil, Co-CEO der URG. 

Mobiler Laborroboter

KEVIN® ist ein autonomer, mobiler Laborroboter. Er automatisiert Prozesse und lässt sich flexibel und intuitiv in Laborinfrastrukturen integrieren. Der Roboter übernimmt repetitive Routineaufgaben. So befördert er Mikrotiterplatten und Racks im SBS-Format, wie etwa Proben oder Consumables zum Nachfüllen. Darüber hinaus kann er Anlagen mit Pipettenspitzen beliefern.

Mit einem Einsatz von KEVIN® rund um die Uhr steigt die Effizienz im Labor. Angesichts des Fachkräftemangels ist eine Entlastung der Belegschaft besonders wichtig, denn so kann sie sich auf besonders wertschöpfende Tätigkeiten konzentrieren.

„Mit der neuen Vereinbarung haben wir der weiteren Entwicklung und Vermarktung von KEVIN® einen entscheidenden Schub verliehen. Automatisierung spielt im Life-Science-Bereich eine zentrale Rolle. Labore können dadurch auf unterschiedliche Bedarfe flexibel reagieren. Umso wichtiger ist es, gemeinsam passende Lösungen für diesen Sektor zu entwickeln“, kommentiert Thomas Bauernhansl, Institutsleiter des Fraunhofer IPA.

Personeller Zuwachs für die URG

Im Zuge der technologischen Partnerschaft zwischen dem Fraunhofer IPA und der URG sowie der Übertragung der Lizenzrechte an KEVIN® kommt es auch zu personellen Veränderungen. So werden Sarah Ostertag und Tobias Brode zur United Robotics Group wechseln. In der URG werden Sarah Ostertag künftig als UX & Industrial Design Lead + Product Management und Tobias Brode als Head of Business Development Lab Automation tätig sein. Beide begleiten KEVIN® von der ersten Idee an bis zum marktreifen Serienprodukt und stärken somit nachhaltig die Expertise im Unternehmen.

Roboverse Reply leitet das EU-Projekt „Fluently“, das eine soziale Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern mithilfe von KI ermöglicht

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Roboverse Reply, das auf die Integration von Robotik-Lösungen spezialisierte Unternehmen der weltweit agierenden Reply Gruppe, leitet das von der EU finanzierte Projekt „Fluently“. Das Projekt zielt darauf ab, eine Plattform zu schaffen, die eine echte soziale Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern in industriellen Umgebungen ermöglicht, indem sie die neuesten Fortschritte in der KI-basierten Entscheidungsfindung nutzt.

Ziel dieses dreijährigen Projekts ist es, eine Plattform sowie ein tragbares Gerät für Industriearbeiter und Roboter zu entwickeln, die den Maschinen ermöglichen, Sprache, Inhalt und Tonfall genauer zu interpretieren und Gesten automatisch in Roboteranweisungen umzuwandeln. Weiterer Bestandteil des Projekts ist der Aufbau des Trainingszentrums „Fluently RoboGym“, in dem Fabrikarbeiter und Roboter trainieren können, im Industrieprozess reibungslos zu interagieren.

Praktische Anwendungsfälle für die Mensch-Roboter-Kollaboration beziehen sich auf für die europäische Wirtschaft wichtige Wertschöpfungsketten, die hohe physische Belastungen und hohe Anforderungen an die menschliche Erfahrung sowie Kompetenz mit sich bringen. Dies betrifft z. B. die Demontage und das Recycling von Lithiumzellenbatterien, Prüf- und Montageprozesse in der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie die Aufarbeitung komplexer Industrieteile mittels additiver Fertigung.

An dem Projekt sind zweiundzwanzig Partner beteiligt, darunter die Schweizer Universität SUPSI. Anna Valente, Leiterin des SUPSI-Labors für Automation, Robotik und Maschinen und Mitglied des Schweizer Wissenschaftsrats, fügt hinzu: „Das Projekt Fluently zielt darauf ab, Roboter zu Teamplayern auszubilden, die menschliche Arbeiter bestmöglich unterstützen. Als wissenschaftliche und technische Koordinatoren wollten wir mit Fluently einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung der Mensch-Roboter-Kollaboration leisten und gleichzeitig eine Best Practice und einen Proof of Concept (PoC) für integrativere sowie interaktive Ökosysteme schaffen.“

Das Projekt hat das erste Entwicklungsjahr erfolgreich abgeschlossen und erste Meilensteine erreicht. Das Team konzentriert sich aktuell auf drei Hauptarbeitspakete:

  • Design des Fluently Interfaces, bestehend aus dem Design des Fluently Geräts, Softwaretests und Integration in tragbare Steuerungs- und Robotersysteme;
  • Entwicklung von KI-Modellen, einschließlich Architekturdesign, Edge Computing, Training von RoboGym-Modellen und Unterstützung von Mensch-Roboter-Teamarbeit;
  • RoboGym-Design und -Implementierung, d. h. Festlegung der RoboGym-Spezifikationen und -Ziele sowie Entwicklung und Aufbau von drei Trainingsbereichen.

Das Fluently-System stützt sich auf innovative Technologien, um eine nahtlose Kommunikation zwischen Menschen und Robotern sicherzustellen. Die Verarbeitung natürlicher Sprache, Hardware für die freihändige Steuerung von Robotern aus der Ferne, Monitoring physiologischer Signale und Eye-Tracking werden im Rahmen dieses Projekts erforscht und integriert.  

„Wir sind stolz darauf, das innovative Fluently-Projekt zu koordinieren, das Partner aus Wissenschaft und Industrie zusammenbringt, um eine empathische Roboterplattform zu entwickeln, die Sprachinhalte, Tonfall und Gesten interpretieren kann und Industrieroboter für jedes Qualifikationsprofil einsetzbar macht“, kommentiert Filippo Rizzante, CTO von Reply. „Roboter, die mit Fluently ausgestattet sind, werden den Menschen bei physischen wie kognitiven Aufgaben unterstützen, lernen und Erfahrungen mit den menschlichen Teamkollegen sammeln.“

Zukunft zum Anfassen: Der TouchTomorrow-Truck kommt nach Troisdorf!

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Vom 22. bis 29.09.2023 ist der Truck zu Gast am Heinrich-Böll-Gymnasium in Troisdorf. Seine  Zielsetzung: Schülerinnen und Schüler durch das Erleben und Ausprobieren von  Zukunftstechnologien für Bildungs- und Berufswege im MINT-Bereich (Mathematik, Informatik,  Naturwissenschaft, Technik) zu gewinnen. Das Projekt wird gefördert durch die  Regionaldirektionen NRW, Hessen und Berlin-Brandenburg der Bundesagentur für Arbeit. Stiftung und Regionaldirektionen arbeiten Hand in Hand, um Jugendlichen bestmögliche Berufsorientierung zu bieten und dem wachsenden MINT-Fachkräftemangel entgegenzuwirken. 

Der TouchTomorrow-Truck ist konzipiert für 8. und 11. Klassen. Moderiert wird der Besuch von vier „MINT Coaches“ (speziell geschulte Naturwissenschaftler*innen), die mit den Schülerinnen und Schülern einen Dialog  auf Augenhöhe führen. Dabei wird niemand zu MINT überredet. TouchTomorrow ist ein inspirierendes  Informations- und Interaktionsangebot, das auch sprachlich oder gesellschaftswissenschaftlich interessierte  Schülerinnen und Schüler anspricht und ihnen neue Perspektiven eröffnen kann – insbesondere im Hinblick auf  die zunehmend fachübergreifenden Formen der Zusammenarbeit in wechselnden Teams.  

Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in Kleingruppen rotierend an verschiedenen Zukunfts-Themenstationen  aus Naturwissenschaft und Technik. Diese reichen von Virtual und Augmented Reality Learning über Robotik  bis hin zu Gedankensteuerung (z. B. im Kontext von Medizintechnik). Durch die dialog- und diskursorientierte  Vermittlung erhalten die Jugendlichen ein individuelles Verständnis dafür, dass MINT-Bildung bereits eine  wesentliche Grundlage der heutigen, aber vor allem der in Zukunft weiter digitalisierten Lebens- und  Arbeitswelt ist. Der große Vorteil für Schulen: Ein außerschulischer Lernort auf dem eigenen Schulhof. 

Marco Alfter, Geschäftsführer Dr. Hans Riegel-Stiftung:  

„Der TouchTomorrow-Truck weist eine zentrale Innovation auf: Wir vermitteln nicht nur einmalig naturwissenschaftlich technische Inhalte und Zukunfts-themen, sondern stellen diese in einen konkreten, langfristig angelegten Kontext zu Ausbildungs- und Berufs-perspektiven. Die Begeisterung und das initiale Interesse für MINT-Themen sind das Fundament für eine intensive, anhaltende Beschäftigung in diesem für die deutsche Wirtschaft so wichtigen Feld – etwa in der Wahl der Leistungskurse oder für die Ausbildungswege nach der Schule.

Wir freuen uns sehr über die enge Zusammenarbeit mit der Bundesagentur für Arbeit, die das Projekt über drei  Regionaldirektionen fördert. Die Expert*innen der lokalen  Arbeitsagenturen knüpfen mit ihrer Berufsberatung nahtlos an  die Zukunftsimpulse von TouchTomorrow an und sind damit  eine echte Bereicherung für das Konzept. 

Uns ist es wichtig, dass es nicht beim einmaligen WOW-Effekt  des Trucks bleibt, sondern dass interessierte Jugendliche  dranbleiben. Deshalb erhalten alle Schülerinnen und Schüler ein RFID-Speichermedium, mit dem sie im Truck Infos  sammeln, sie zu Hause wieder abrufen und ihre Interessen 

Schwerpunkte auf www.touchtomorrow.de vertiefen können.  Auch hier arbeiten wir vernetzt mit den zahlreichen  Angeboten der BA.“

Miko 3 – KI-basierter intelligenter Roboter – Testbericht

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Gastbeitrag von Markus Schmidt

Intelligente Geräte haben das Leben von Erwachsenen auf der ganzen Welt einfacher gemacht. Sie ermöglichen es uns, Dinge auszuschalten, die wir eingeschaltet gelassen haben, und Dinge einzuschalten, für die wir zu faul sind, aufzustehen und sie zu erledigen. Die meisten dieser Geräte sind verständlicherweise für ein erwachsenes Publikum gedacht. Aber was ist mit den Kindern? In den letzten zwei Wochen hatten meine Kinder viel Spaß mit einem der vielseitigsten intelligenten Roboter auf dem Markt, dem Miko . Mit vielen tollen Aktivitäten und eingebauten Assistenten haben auch sie ihr eigenes intelligentes Gerät, das sie nutzen können. Mal sehen, ob dieser kinderfreundliche Roboter sein Geld wert ist!

Der Miko-Roboter bringt Spaß und Lernen zusammen. Er wird durch künstliche Intelligenz angetrieben und wurde für Kinder im Alter von 5 bis 10 Jahren entwickelt. Die Technologie des Unternehmens, die in den Miko-Roboter eingebaut wurde, ermöglicht es ihm, mit Menschen zu interagieren, Emotionen zu erkennen und sogar sein eigenes Verhalten auf der Grundlage des Gelernten anzupassen. Je länger man also mit ihm spielt, desto mehr lernt er und passt sich an verschiedene Aktivitäten an.

Der Miko ist einfach einzurichten

Wie bei jedem elektronischen Gerät ist die Einrichtung des Miko sehr einfach und überschaubar. Das Gerät führt Sie durch die verschiedenen Schritte und hält Sie dabei an der Hand. Sie stellen eine Verbindung zu Ihrem lokalen Wi-Fi-Netzwerk her, fügen Benutzer hinzu und vieles mehr. Die Eltern werden sogar aufgefordert, die kostenlose Miko-Mobil-App aus dem iOS App Store oder dem Google Play Store herunterzuladen.

Wenn Sie Ihren Miko zum ersten Mal aus der Verpackung holen, sollten Sie beachten, dass eine Vielzahl von Updates installiert werden muss. Bei einer Standard-Wi-Fi-Verbindung – 40 Megabyte Download – dauerte das Herunterladen und Aktualisieren des Roboters immer noch etwa 15 bis 20 Minuten. All das musste erledigt werden, bevor meine Kinder ihn benutzen konnten.

Was kann der Roboterbegleiter Miko?

Miko scheint wie ein normaler intelligenter Assistent zu funktionieren, allerdings einer, der sich bewegen kann. Nachdem Miko all die verschiedenen Möglichkeiten durchgespielt hatte – einschließlich des Aufweckens von Nutzern, indem sie „Hallo Miko“ sagten – hatten meine Kinder einen Riesenspaß bei der Auswahl verschiedener Aktivitäten. Es sei darauf hingewiesen, dass die Auswahl an Aktivitäten noch viel größer ist, wenn man sich für ein Miko Max-Abonnement entscheidet. Damit erhalten Sie Zugang zu zahlreichen lizenzierten Produkten von Disney, Paramount und anderen.

Spiele

Miko wird mit einer Reihe von tollen Spielen für Kinder ausgeliefert. Die Spiele sind relativ simpel, aber für Kinder bis 10 Jahre sind sie trotzdem sehr interessant. Meine Kinder spielten täglich Tic-Tac-Toe mit Miko und versuchten, einen KI-Gegner zu besiegen, der oft dazu bestimmt schien, nie zu verlieren. Wir fanden, dass die Spiele nichts sind, was man nicht auch auf einem Standard-Tablet im Apple iOS Store oder bei Google Play für Android finden könnte.

Körperliche Aktivität

Unsere Interaktionen mit Mikos körperlichen Aktivitäten waren etwas gemischt. Eine Tanzparty mit Miko zu veranstalten und ein Tanz- und Standbildspiel zu spielen, hat sehr gut funktioniert. Miko war in der Lage zu erkennen, wann meine Kinder tanzten und wann sie still standen. Je stiller sie standen, wenn Miko „Freeze“ sagte, desto mehr Punkte bekamen sie. Das hat gut funktioniert. Das Versteckspiel mit Miko war weniger beeindruckend, als es die Werbung vermuten ließ. Miko bewegte sich einfach durch unser offenes Obergeschoss und verwechselte oft Stühle oder Gegenstände auf dem Boden mit meinen Kindern.

Pädagogischer Inhalt

Auch wenn dies nicht der aufregendste Aspekt von Miko ist, so haben meine Kinder doch die pädagogischen Inhalte genossen. In diesem Punkt fand ich Miko am beeindruckendsten. Egal, ob er ihnen Bücher vorlas oder sie mit Statistiken oder Quizfragen versorgte, Miko beeindruckte. Während meine Kinder unsere intelligenten Geräte im Haus nutzen können, um Assistenten Fragen zu stellen und Antworten zu erhalten, haben wir festgestellt, dass Miko sich mit unseren Kindern über eine Vielzahl von Themen unterhalten hat.

Bei einem Austausch sprach Miko mit meinen Kindern über die verschiedenen interessanten Fakten und Statistiken über Chamäleons. Obwohl es für mich offensichtlich war, dass diese Interaktionen auf der Grundlage der von meinen Kindern getroffenen Entscheidungen geplant waren, hatten sie das Gefühl, dass Miko direkt mit ihnen interagierte.

Emotionale Unterstützung

Die Firma, die hinter Miko steht, wirbt damit, dass Miko ein Roboter ist, der von seinen Benutzern lernt. Er verspricht emotionale Unterstützung für Kinder. Miko verspricht zum Beispiel, dass er weiß, wann er ihnen einen Witz erzählen muss, wenn sie sich schlecht fühlen. Ich glaube zwar, dass Miko mit der Zeit einiges über meine Kinder lernen könnte, aber in den wenigen Wochen, in denen wir das Gerät benutzt haben, war das nicht zu erkennen. Wie ich bereits erwähnt habe, fühlten sich meine Kinder immer mit Miko verbunden und hatten das Gefühl, dass er ein guter KI-Freund ist. Wenn man meine Kinder fragen würde, würden sie sagen, Miko sei ihr Freund und würde sie durch Fragen und Aktivitäten kennen lernen.

Abschließende Gedanken

Alles am Miko war wunderbar. Der Roboter ist unglaublich reaktionsschnell, mit wenigen Verzögerungen und geringen Wartezeiten, wenn er Fragen stellt oder Spiele spielt. Er ist zwar nicht so flink wie andere intelligente Geräte, die ich benutzt habe, aber immer noch ziemlich schnell. Miko macht auch viel mehr als andere Geräte. Tanzpartys zu veranstalten war der Favorit meiner Kinder, etwas, das unsere stationären Geräte nicht können!

KOSMOS Line-Follow-Robot

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This sophisticated robotic toy is created remarkably to follow lines seamlessly. For kids above 10 years, the Kosmos Line-Follow Robot provides an exciting chance to construct their robot and experience its remarkable line-following skills firsthand. Different branches of science, including physics and mathematics, are all brought together in one convenient experiment kit. Let’s investigate what makes this fascinating instructional tool so effective.

Simplifying Robotics

The Kosmos Line-Follow Robot is an attempt to simplify the complex field of robotics so that it may be understood by and appealing to young people. Despite the common perception that robots are too complicated or only useful for highly specialised tasks, it is crucial to learn the basics of robotics as these devices become increasingly commonplace in everyday life. Involving yourself with the Kosmos Line-Follow Robot is an excellent way for students to get their feet wet in the fascinating field of robotics.

Applied Physics and Logical Thinking

Students need a foundation in physics and the ability to think critically to control the line-follow robot properly. Students may learn the basics of simple circuits using the Kosmos robot’s helpful visual representations. Through hands-on assembly, students create a flow of electricity between electrical components, guaranteeing the vehicle’s functionality and conformity with input and line specifications. This method improves one’s capacity to comprehend logic and circuits.

Line Following and Steering

The robot’s fundamental goal is always the same: it must follow a black line, either one that has been physically put out or one that has been painted on a surface. . The Kosmos Line-Follow Robot shows how robots may independently traverse their environment with the help of sensors.

Components and Reusability

Electrical components with cables, motors, wheels, tires, printed robot decorations, and in-depth instructions are all included in the Kosmos experiment kit. The kit’s target audience was children in grades 4 through 8, however, it may be used with any age group for demonstration. After the first construction is complete, the robot may be used as a helpful teaching tool in physics classes, concretizing theoretical concepts about circuits. The fact that the robot can be assembled and disassembled several times means it may serve as a durable and adaptable teaching tool.

Learning Outcomes

During its construction, the Kosmos Line-Follow Robot relied heavily on principles of physics and mechanics, two fields that are deeply intertwined. Students may learn how to operate the robot by following detailed instructions that walk them through each procedure. Students learn important information that may be used in the classroom and built upon in other ways, such as via experimentation and independent study.

Hands-On Experience and Practical Understanding

The line-following robot facilitates experiential learning and real-world comprehension via the use of a potentiometer for detecting electrical resistance and LEDs for providing visual feedback. By taking the robot apart and putting it back together, students may better understand the interdependencies between its parts. The robot’s behaviour can be changed by tinkering with the black line, opening the door to experimentation and a deeper knowledge of cause and effect.

Conclusion

The Kosmos Line-Follow Robot is an excellent approach to introduce children to robotics. This teaching aid gives students a firm footing on which to explore the potential of robotics by giving them hands-on experience, encouraging logical thought, and incorporating fundamental principles from physics and mechanics. The Kosmos Line-Follow Robot sets the path for the next generation of robotics experts by arousing their natural curiosities, encouraging them to try new things.

Variobot VariAnt: The Robot Ant

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The presence of robots in our modern environment is getting increasingly casual to see. Robots are progressing rapidly in terms of both their capabilities and the potential uses they have. Examples of this include self-driving automobiles and drones. The VariAnt, a robot created by Variobot, is another amazing example.

VariAnt: At the First Glance

VariAnt, a robot ant, moves and acts almost exactly like its biological model. It independently explores its environment using a sensor system to detect obstructions or markers. The Variobot programmable kit is appropriate for researchers who are passionate and young at heart.

Advanced Autonomy

Like the majority of living things, the variAnt adjusts to the surroundings by detecting relative brightness. Using a network of patented sensors is made feasible. The autonomous robot ant has light sensors connected to its body, legs, antennae, and jaw claws that can be positioned as needed.

A processor is housed on an Arduino-compatible nano board, which serves as the ant robot’s central processing unit (CPU). The small control unit provides connections for two motors, 12  analog sensors,  8 digital I/Os,  2 programmed buttons, 2 reed switches for step numbers, that may be used in any way, and 15 status LEDs that can be plugged in and switched as needed.

The state of the sensors, motors, and reed switches may all be indicated by the LEDs. Inside the ant’s head is a tiny circuit board that is equipped with plug-in ports, which enables the flexible combination and extension of environmental sensors.

The lithium-ion battery that comes standard with the variAnt has a run time of around 3  hours and can be recharged using the provided USB cord.

The Walking Mechanism

The robotic ant makes use of these to identify objects, lines, light sources, or shadows in its surroundings, and then either follows them or stays away from them in an intentional manner.

The purpose of the walking mechanism that was created and patented by Variobot is to mimic the natural mobility of an ant as closely as possible. This is doable with only 24 different components made of acrylic.

VariAnt: Best for

For individuals of all ages, the robot ant is also an engaging and entertaining toy. You can use this set to design your own robot to behave, move, and appear like an actual, but much bigger, ant. The robot is an interesting thing to watch due to its distinct motions and behaviors, and due to its size, it can be used in a number of scenarios. The variAnt kit costs around €199.

Conclusion

The VariAnt might revolutionize robotics and our understanding of nature. Since it mimics ants, the VariAnt can perform many tasks that conventional robots cannot. Whether employed for research, environmental monitoring, or as a toy, the VariAnt is a groundbreaking robotics innovation that will captivate people worldwide.