Auf dem Weg zur Meisterschaft: RoboCup Junior findet bei igus in Köln statt

Experte für kostengünstige Robotik ist Gastgeber für Roboter-Wettbewerb

Köln, 16. Januar 2024 – Am Samstag, den 27. Januar 2024, öffnet igus in Köln seine Tore für den RoboCup Junior-Wettbewerb. Schülerinnen und Schüler aus dem Rheinland treten hier mit ihren selbstgebauten Robotern in verschiedenen Disziplinen gegeneinander an, um sich für die Qualifikation für die Deutsche Meisterschaft vorzubereiten. Interessierte Zuschauer und Pressevertreter sind herzlich willkommen.

Fußballspielen und simulierte Rettungseinsätze mit Robotern stehen am 27. Januar 2024 in Köln ganz im Mittelpunkt. Denn dort findet die Generalprobe des RoboCup Juniors bei igus in Porz-Lind statt. Dabei handelt es sich um den größten internationalen Robotik-Wettbewerb für Schülerinnen und Schüler im Alter von 10 bis 19 Jahren. Er hat das Ziel, die Fächer Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik populärer zu machen. Die teilnehmenden Schülerinnen und Schüler treten mit ihren selbstgebauten Robotern in verschiedenen Wettkämpfen an. Erstmalig ist die igus GmbH Gastgeber für die Generalprobe des NRW-Qualifikationsturniers. Die Idee dazu hatte Winfried Schmitz. Der Lehrer für Physik und Mathematik an der Christophorusschule Königswinter organisiert seit mehreren Jahren den Wettbewerb: „igus ist als Robotikexperte und Unterstützer der unterschiedlichen Roboterligen bekannt. So kamen wir auf die Idee, igus als Gastgeber für unsere Generalprobe anzufragen.“ igus selbst entwickelt, testet, produziert und vertreibt mit seinem Geschäftsbereich Low-Cost-Automation kostengünstige Automatisierungs- und Roboterlösungen und setzt dabei auf Kunststoff. Vor Ort können die jungen Teilnehmer direkt echte Industrieluft schnuppern, unterschiedliche Robotik-Kinematiken kennenlernen und sich von den Robotik-Experten beraten lassen. „Es ist wichtig, dass die Schüler vor dem Qualifikationsturnier ihre Roboter in einer Wettkampfumgebung testen und Fehler ausmerzen. Außerdem bietet die Veranstaltung uns die Möglichkeit, unsere Schiedsrichter zu schulen“, so Schmitz. Alexander Mühlens, Geschäftsbereichsleiter Low-Cost-Automation bei igus, freut sich über seine Gastgeberrolle: „Bereits seit mehreren Jahren engagiert sich igus im Rahmen seines young engineers supports beim RoboCup, sowohl mit kostenlosen Produkten als auch mit finanziellen Sponsorings. Uns liegt die Förderung des Roboternachwuchses sehr am Herzen und dafür benötigen wir Technikinteressierte Schüler. Daher sind wir nicht nur Sponsor der RoboCup Teams, sondern unterstützen weitere Veranstaltungen wie den Smart Green Island Makeathon.” Ein weiteres spannendes Projekt von igus war auch die Entwicklung eines humanoiden Open-Source Roboters mit der Universität Bonn. Der für Bildungs- und Forschungszwecke entwickelte Roboter mit dem Namen NimbRo basiert dabei auf ROS und wurde komplett im 3D-Druck hergestellt. Der Roboter feierte große Erfolge beim RoboCup, so gewann er 2015 den ersten RoboCup Design Award, 2016 und 2017 erhielt er den Preis direkt in mehreren Kategorien.

22 Teams treten mit ihren Robotern gegeneinander an

22 Teams haben sich für die Generalprobe bereits angemeldet. Mit dabei ist die Christophorusschule Königswinter, das Albert-Einstein-Gymnasium in St. Augustin, das Heinrich Böll Gymnasium aus Troisdorf, die Bertold Brecht Gesamtschule aus Bonn, das Engelbert von Berg Gymnasium aus Wipperfürth sowie das Städtische Gymnasium Haan. Die Teilnehmenden reichen von Fünftklässlern bis zu Oberstufenschülerinnen und -schülern. Die Wettbewerbe beginnen um 10 Uhr, die Siegerehrung ist für 16:30 Uhr geplant. Die besten deutschen Junior-Teams qualifizieren sich über eines von acht Qualifikationsturnieren für die Deutsche Meisterschaft in Kassel. Die erfolgreichsten Teams haben außerdem die Chance an der Weltmeisterschaft 2024 in Eindhoven oder an der Europameisterschaft in Deutschland teilzunehmen.

Playtastic Spielzeug-Roboter-Bausatz: Spielspaß, Lernen und Kreativität

Der Playtastic Spielzeug-Roboter-Bausatz mit Bluetooth und App stellt eine faszinierende Verbindung von Spielspaß und Bildung dar. Dieser innovative Bausatz ermöglicht es Kindern und Erwachsenen, nicht nur einen eigenen Roboter zu bauen, sondern auch die Grundlagen der Programmierung auf spielerische Weise zu erlernen.

Der Bausatz kommt mit einer klaren, bebilderten Anleitung, die den Zusammenbau Schritt für Schritt erklärt. Bastelfreudige Kinder, Eltern oder Großeltern können sich gemeinsam am Aufbau des Roboters erfreuen, indem sie die Einzelteile miteinander verbinden und so ein faszinierendes Robotikprojekt zum Leben erwecken. Mit einer Größe von etwa 19 x 28 x 19 cm und einem Gewicht von 810 g ist der Roboter handlich und gleichzeitig beeindruckend.

Ein herausragendes Merkmal dieses Roboters ist die Integration von Bluetooth-Technologie und einer kostenlosen App für Android und iOS. Diese Funktionalitäten eröffnen vielfältige Möglichkeiten: Nutzer können den Roboter nicht nur programmieren, sondern auch direkt über ein Smartphone oder Tablet steuern. Die App bietet eine benutzerfreundliche Oberfläche, die sowohl das Programmieren als auch die Live-Steuerung des Roboters ermöglicht.

Der Roboter selbst verfügt über vielseitige Bewegungsmöglichkeiten, darunter Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen, Drehungen im Kreis sowie tänzerische Einlagen. Ein Greifarm, der in der Lage ist, Gegenstände wie Getränkedosen aufzunehmen und festzuhalten, erweitert die Funktionalität des Roboters und bietet zusätzlichen Spielspaß.

Besonders beeindruckend ist das Gesicht des Roboters, das mit LED-Augen und -Mund ausgestattet ist. Diese Details ermöglichen es dem Roboter, Gefühle auszudrücken, sei es durch fröhliche Mimik während des Tanzens oder durch einen griesgrämigen Gesichtsausdruck in anderen Situationen. Dies verleiht dem Roboter eine persönliche Note und fördert die emotionale Verbindung der Nutzer zu ihrem selbstgebauten Roboterfreund.

Die Möglichkeit, den Roboter mit einfachen Programmierbefehlen zu steuern und ihn auf kreative Weise zum Leben zu erwecken, macht den Playtastic Spielzeug-Roboter-Bausatz zu einem lehrreichen und unterhaltsamen Erlebnis für Kinder und Erwachsene gleichermaßen. Die Verbindung von Technologie, kreativem Basteln und spielerischem Lernen macht diesen Bausatz zu einer empfehlenswerten Option für alle, die ihre Begeisterung für Robotik entdecken möchten.

https://www.pearl.de/mtrkw-12254-programmierbare-roboter-bausaetze-mit-bluetooth-und-apps.shtml

Cybersicherheit in Zeiten der KI – Expertentalk im Deutschen Museum Bonn

Das Deutsche Museum Bonn erfindet sich gerade neu und entwickelt sich mit großen Schritten zu einem innovativen und lebendigen Informationsforum zum Thema Künstliche Intelligenz. Das Ziel der „Mission KI“: Die Besucherinnen und Besucher aktiv in die Vermittlung und in die Diskussion rund um die Künstliche Intelligenz einzubeziehen. Dies geschieht nicht nur in der rundumerneuerten Ausstellung mit vielen Mitmachstationen, sondern auch regelmäßig in Form von Vorträgen und Diskussionsrunden mit namhaften Experten und Expertinnen.

Am 9.November 2023 lud das Deutsche Museum Bonn wieder zum „KI-Talk“ ein, der diesmal unter dem Motto „Cybersicherheit in Zeiten der KI“ stand. Als Talkgäste diskutierten Prof. Ulrich Kelber (Bundesbeauftragter für den Datenschutz und die Informationsfreiheit), Thomas Tschersich (Chief Security Officer Deutsche Telekom AG), Journalistin und Autorin Eva Wolfangel („Ein falscher Klick“) und Oberst Guido Schulte vom Cyber- und Informationsraum der Bundeswehr) über gängige Bedrohungen im Netz, den Schutz unserer Daten, den Einsatz Künstlicher Intelligenz in der Cybersicherheit und vieles mehr. Moderiert wurde das in Kooperation mit dem Cyber Security Cluster Bonn veranstaltete Event von „Quarks“-Moderatorin Florence Randrianarisoa.

Die sehr interessante und lebhafte Talkrunde mit einem sehr interessierten Publikum im vollbesetzten Museum wurde live im YouTube-Kanal des Fördervereins WISSENschaf(f)t SPASS übertragen und ist dort weiterhin als Aufzeichnung zu sehen:

Makeblock mBot Ultimate 10-in-1 Robot Building Kit

In der sich ständig weiterentwickelnden Landschaft der Bildungsrobotik sticht der Makeblock mBot Ultimate als vielseitiges und umfassendes Werkzeug hervor, das die Art und Weise revolutioniert, wie Schüler MINT-Konzepte (Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik) erlernen. Dieser multifunktionale Roboterbausatz kombiniert Kreativität, praktisches Lernen und technologische Innovation und bietet sowohl Anfängern als auch fortgeschrittenen Nutzern ein tiefgreifendes Erlebnis.

Design und Komponenten: Der mBot Ultimate verfügt über ein modulares Design, das es den Benutzern ermöglicht, den Roboter nach ihren Wünschen zusammenzubauen und anzupassen. Mit über zehn verschiedenen Formen, darunter ein Kettenfahrzeug mit Roboterarm, ein dreirädriges Rennauto und ein selbstbalancierendes zweirädriges Fahrzeug, regt dieser Bausatz die Kreativität an, indem er die Benutzer dazu ermutigt, verschiedene Konfigurationen zu erkunden.

Mit einer breiten Palette von Komponenten wie Motoren, Sensoren (einschließlich Ultraschall-, Gyroskop- und Lichtsensoren), Greifer und einer Vielzahl mechanischer Teile erleichtert der mBot Ultimate ein ganzheitliches Verständnis von Robotik und Programmierung. Seine Kompatibilität mit der Arduino-Plattform bietet eine umfassende Programmierumgebung, die es den Benutzern ermöglicht, tiefer in die Programmierung und Robotik einzusteigen.

Makeblock-Bausätze: Robotik-Bausätze, wie z. B. die mBot-Serie, bieten den Benutzern vielseitige Plattformen zum Bauen, Programmieren und Anpassen von Robotern. Diese Bausätze eignen sich für verschiedene Fähigkeitsstufen, von Anfängern bis hin zu Fortgeschrittenen, und ermöglichen es den Benutzern, die Robotik durch praktische Erfahrungen zu erkunden.

Innovation und Zukunftsorientierung: Makeblock ist bekannt für seine Innovationskraft und entwickelt sein Produktangebot ständig weiter, indem es die neuesten technologischen Entwicklungen integriert, um an der Spitze der Bildungsrobotik zu agieren. Das Unternehmen ist stets bestrebt, Lernende, Pädagogen und Innovatoren zu befähigen, Technologie, Kreativität und Problemlösungsfähigkeiten zu nutzen. Makeblock ist ein Pionier in der Bereitstellung zugänglicher, innovativer und umfassender Robotiklösungen für den Unterricht. Makeblock bietet eine breite Palette von Produkten, Bildungsressourcen und eine unterstützende Community an, um Lernende aller Altersgruppen zu inspirieren, die Bereiche Robotik und Technologie zu erforschen.

Pädagogischer Wert: Eine der herausragenden Eigenschaften des mBot Ultimate für die Nutzung im Unterricht. Er dient als außergewöhnliches Lernwerkzeug für Studenten, Pädagogen und Hobbyisten gleichermaßen. Durch seine benutzerfreundliche Software und Programmierschnittstelle können die Benutzer grundlegende Programmierkonzepte durch grafische Programmierung erfassen oder zu textbasierten Programmiersprachen wie Python übergehen, um ihre Fähigkeiten weiter zu verbessern.

Die Vielseitigkeit des Roboters ermöglicht es den Benutzern, ihn in Aktivitäten einzubinden, die von einfacher Hindernisvermeidung bis hin zu komplexen KI-Anwendungen reichen. Dank dieser Anpassungsfähigkeit eignet er sich für eine Vielzahl von Alters- und Fähigkeitsstufen und fördert so eine interaktive Lernumgebung.

Praktische Lernerfahrung: Der mBot Ultimate bietet einen praktischen Ansatz zum Lernen, der zum Experimentieren und Problemlösen anregt. Durch das Zusammenbauen und Anpassen des Roboters werden nicht nur mechanische Konzepte gelehrt, sondern auch das kritische Denken und die Fähigkeiten zur Fehlersuche gefördert. Die Benutzer können die direkten Auswirkungen ihrer Programmierung auf die Aktionen des Roboters beobachten, was das Verständnis von Ursache-Wirkungs-Beziehungen bei der Programmierung fördert.

Schlussfolgerung: Im Grunde ist der Makeblock mBot Ultimate mehr als nur ein Roboterbausatz. Seine Anpassungsfähigkeit, sein pädagogischer Wert und sein praktischer Lernansatz machen ihn zu einem herausragenden Werkzeug im Bereich der Bildungsrobotik auf Augenhöhe mit z.B: LEGO MINDSTORMS oder VEX Robotics Produkten.

Ob im Klassenzimmer, in Robotik-Clubs oder im Kinderzimmer, der mBot Ultimate inspiriert und befähigt Enthusiasten, die unendlichen Möglichkeiten der Robotik und Programmierung zu erkunden

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

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…

Kurzinterview: 4 Fragen an Etienne Lacroix, CEO of Vention

Etienne Lacroix, CEO Vention (Copyright Vention)

Robots-Blog: Wie ist die aktuelle Situation für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) bei der Automatisierung?

Etienne Lacroix: Bisher wurde Automatisierungstechnologie für die Fertigung mit hohem Durchsatz entwickelt, sodass sie für Unternehmen geeignet ist, die sich komplexe, maßgeschneiderte Integrationsdienste leisten können. Dadurch blieben kleine und mittlere Unternehmen zurück, die eigentlich von der Demokratisierung der Automatisierung hätten profitieren können. Durch neue Technologien und Ansätze ändert sich das jetzt.

Robots-Blog: Was sind die größten Herausforderungen und Vorteile der Automatisierung für kleine und mittlere Unternehmen?

Etienne Lacroix: Die größte Herausforderung für KMU liegt in den Kosten für die Automatisierung ihrer Produktionsabläufe. Die Kosten der Technologie führen in Kombination mit den Kosten eines externen Systemintegrators meist zu einer Investitionssumme, die sich nur dann amortisieren lässt, wenn Sie ein Hersteller mit hohem Durchsatz sind. Was auf dem Markt fehlt, sind Automatisierungstechnologien, die es allen Herstellern ermöglichen, profitabel zu automatisieren.

Foto: (Copyright Vention)

Robots-Blog: Welches Angebot bietet Vention und welchen Nutzen haben KMU davon?

Etienne Lacroix: Vention demokratisiert die industrielle Automatisierung durch eine intuitive Self-Service-Manufacturing Automation Platform (MAP). Mit Vention können Hersteller Lösungen in einer digitalen Umgebung entwerfen, automatisieren, bestellen und bereitstellen. Dies führt dazu, dass sich die Projektlaufzeiten um das Dreifache verkürzen und die Kosten um bis zu 40 Prozent sinken.

Robots-Blog: Gibt es einen Rat, den Sie KMU geben möchten, die sich mit der Automatisierung befassen?

Etienne Lacroix: Ja, natürlich! Erstens: Identifizieren Sie zunächst sich wiederholende, zeitaufwändige und fehleranfällige Prozesse und fangen Sie klein an. Zweitens: Wählen Sie einen Automatisierungspartner, der Transparenz über Kosten, Zeitpläne und Amortisierung bietet. Drittens sollten Sie bei Ihrem ersten Projekt von Anfang an ein funktionsübergreifendes Team aufstellen, dass das Projekt technisch umsetzt, aber auch die Menschen mit einbezieht, die später in dem automatisierten Umfeld arbeiten werden

Robots-Blog: Vielen Dank für das kurze Interview und die interessanten Einblicke.

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

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.“