Eine Mann und eine Frau präsentieren in ihrem Büre jeweils einen Roboter.© J. Kö­nigs

Mit fah­ren­den Ro­bo­tern ins erste Se­mes­ter

von viel.-Re­dak­tionj

LEGO-Pro­jekt für die neuen #me­di­en­in­ge­nieu­re

Wer sich im Win­ter­se­mes­ter 2018/19 für den Stu­di­en­gang Me­di­en­in­ge­nieur/in an der Fach­hoch­schu­le Kiel ent­schei­det, kann auf ein be­son­de­res Pro­jekt ge­spannt sein: Deike Fietz und Pro­fes­sor Chris­toph Weber aus dem Fach­be­reich In­for­ma­tik und Elek­tro­tech­nik (I&E) haben der viel.-Re­dak­ti­on ge­zeigt, was sie für die neuen Stu­die­ren­den ge­plant haben. 

Zwei, drei Hand­grif­fe in der App auf dem Smart­pho­ne, dann er­wacht der klei­ne Ro­bo­ter zum Leben. Das Lämp­chen an sei­nem Motor leuch­tet, die Rei­fen dre­hen sich, und er be­wegt sich im Kreis, ein­mal um die ei­ge­ne Achse, dann in die an­de­re Rich­tung. Pro­fes­sor Chris­toph Weber schmun­zelt, lässt den Ro­bo­ter stop­pen, tippt auf sei­nem Smart­pho­ne – und schon steht der Ro­bo­ter aus den LEGO-Bau­stei­nen auf den Hin­ter­rei­fen und be­hält seine Po­si­ti­on. „Wie ein klei­nes Seg­way“, er­klärt Weber stolz und schal­tet den Ro­bo­ter wie­der ab. „Er kann auf den Rei­fen fah­ren, ohne um­zu­kip­pen.“

Damit die­ses Wun­der­werk der Tech­nik so rei­bungs­los funk­tio­niert, ist ein aus­ge­klü­gel­tes Sys­tem nötig, das bald auch die neuen Stu­die­ren­den der FH Kiel im Stu­di­en­gang Me­di­en­in­ge­nieur/in ken­nen­ler­nen und selbst ent­wi­ckeln wer­den.

Pro­fes­sor Weber ist Dekan des Fach­be­reichs IuE und seit 2008 Pro­fes­sor am In­sti­tut für Me­cha­tro­nik. Er ist mit­ver­ant­wort­lich dafür, dass im Win­ter­se­mes­ter die ers­ten Me­di­en­in­ge­nieu­rin­nen und -in­ge­nieu­re aus­ge­bil­det und somit In­ge­nieurs­wis­sen­schaf­ten mit Me­di­en­wis­sen­schaf­ten ver­knüpft wer­den. Das Pro­jekt, das er ge­mein­sam mit sei­ner Kol­le­gin Deike Fietz ent­wi­ckelt hat, bie­tet gleich zu Be­ginn des Stu­di­ums einen gro­ßen An­reiz und viel Mo­ti­va­ti­on.

„Die Stu­die­ren­den haben die Mög­lich­keit, mit viel Spaß und einer sehr nied­ri­gen Hemm­schwel­le eine Pro­gram­mier­spra­che zu ler­nen“, sagt Deike Fietz, die am Fach­be­reich IuE ihren Mas­ter­ab­schluss ge­macht hat und als Lehr­kraft für be­son­de­re Auf­ga­ben tätig ist. Schon wäh­rend ihres Stu­di­ums hat Fietz be­gon­nen, mit den LEGO-Ro­bo­tern zu ar­bei­ten. „Kon­zi­piert waren die Ro­bo­ter an­fangs für das Ro­ber­ta-Pro­jekt, bei dem über­wie­gend Mäd­chen aus der sieb­ten und ach­ten Klas­se an MINT-Fä­cher her­an­ge­führt wer­den“, er­klärt Fietz. MINT ist eine Ab­kür­zung für den Zu­sam­men­schluss der Fä­cher Ma­the­ma­tik, In­for­ma­tik, Na­tur­wis­sen­schaft und Tech­nik. „Dann kam die Idee auf, die LEGO-Ro­bo­ter auch in die stu­den­ti­sche Aus­bil­dung zu in­te­grie­ren.“ Seit­dem Deike Fietz diese Auf­ga­be über­nom­men hat, führt sie die Stu­die­ren­den mit den Ro­bo­ter-Pro­jek­ten an ver­schie­de­ne Pro­gram­mier­spra­chen heran. Im ers­ten Se­mes­ter wird auch den Me­di­en­in­ge­nieur/innen diese Basis ver­mit­telt: Sie sol­len einen Auto-Ro­bo­ter via Smart­pho­ne-App fah­ren und len­ken kön­nen. Die Steue­rung er­folgt dabei über das LEGO-Sys­tem.

„Für un­se­re neuen Me­di­en­in­ge­nieu­rin­nen und -in­ge­nieu­re wird die­ses Pro­jekt wahr­schein­lich das erste Mal sein, dass sie mit einer Pro­gram­mier­spra­che sowie kom­ple­xer Ma­the­ma­tik und Phy­sik in Be­rüh­rung kom­men. Daher wäh­len wir einen sehr ein­fa­chen An­satz, damit man früh Er­fol­ge sehen kann“, sagt Weber. Mit dem LEGO-Pro­jekt wol­len Weber und Fietz den Geist und das Ver­ständ­nis der Stu­die­ren­den dafür öff­nen, an einem Pro­jekt dran­zu­blei­ben und zu ler­nen. „Es mo­ti­viert, wenn man etwas schafft, was sich da­nach be­wegt, durch die Ge­gend fährt oder Ge­räu­sche macht“, er­klärt Deike Fietz. „Das be­geis­tert auch Leute, die per se gar nicht so viel mit Pro­gram­mie­rung zu tun haben möch­ten. Sie be­kom­men Spaß an der Sache und ler­nen auf diese Weise Kon­zep­te ken­nen, die auch in der nor­ma­len Pro­gram­mie­rung wich­tig sind.“ Auch die Ein­stiegs­schwie­rig­kei­ten seien nicht groß, sagt Fietz. „Es gibt keine fie­sen Syn­tax­fal­len, man muss nicht auf jede Klam­mer und jedes Komma in der Pro­gram­mier­spra­che ach­ten. Man muss sich aber schon Ge­dan­ken um den Al­go­rith­mus ma­chen. Man muss schau­en, wie man das Pro­blem lösen kann und ler­nen, einen Be­fehl so zu for­mu­lie­ren, dass die Ma­schi­ne ihn ver­steht.“ Ist die App pro­gram­miert, soll sie Be­feh­le wie „Fahre nach links“ feh­ler­frei an den Ro­bo­ter sen­den, damit die­ser selbst aus­rech­nen kann, wie er seine Mo­to­ren be­we­gen muss, damit er nach links fährt.

„Der LEGO-Ro­bo­ter be­steht näm­lich unter an­de­rem aus zwei Mo­to­ren und ver­schie­de­nen Sen­so­ren“, er­klä­ren Weber und Fietz. „Der Ul­tra­schall­sen­sor funk­tio­niert etwa wie eine Ein­park­hil­fe, er misst einen Ab­stand“, sagt Fietz. Mit dem Dreh­sen­sor da­ge­gen misst der Ro­bo­ter seine Ori­en­tie­rung. „Wenn man sich um 90 Grad dre­hen will, mit einem Rad aber über Sand fährt und das Rad durch­dreht, dann kann der Sen­sor kon­trol­lie­ren, wie weit man sich wirk­lich ge­dreht hat.“ Die­ser Sen­sor ist auch für die Seg­way-Funk­ti­on ver­ant­wort­lich. Auch einen zwei­ten Ro­bo­ter, der in einem stu­den­ti­schen Kurs ent­wi­ckelt wurde und Auf­ga­ben einer Wet­ter­sta­ti­on über­neh­men kann, haben Weber und Fietz mit­ge­bracht. „Der Licht­sen­sor an der Wet­ter­sta­ti­on er­kennt, ob es Tag oder Nacht ist. Man könn­te ihn bei an­de­ren Ro­bo­tern auch auf den Boden rich­ten, damit man an einer Mar­kie­rung ent­lang­fah­ren kann. So fin­det der Ro­bo­ter be­stimm­te Po­si­tio­nen und könn­te an einer Linie ro­tie­ren und ein­par­ken“, er­klärt Fietz die Funk­tio­nen.

Von den neuen Stu­die­ren­den wün­schen sich Weber und Fietz, dass sie viel Spaß an Tech­no­lo­gi­en, den Me­di­en und an Kom­mu­ni­ka­ti­on mit­brin­gen. „Das ist das Be­son­de­re: Mit un­se­rem Stu­di­en­gang spre­chen wir auch Men­schen an, die sich von rein tech­ni­schen Stu­di­en­gän­gen eher ab­schre­cken las­sen, ob­wohl sie sehr gerne etwas mit Me­di­en ma­chen wol­len. Das gilt ins­be­son­de­re für Frau­en“, be­tont Fietz. „Me­di­en­in­ge­nieur/in – das ist ein tol­ler in­ter­dis­zi­pli­nä­rer Stu­di­en­gang, der Män­ner und Frau­en glei­cher­ma­ßen be­geis­tern kann. Frau­en haben ein rie­si­ges Po­ten­zi­al in die­sem Fach­ge­biet! Es ist reine Kopf­sa­che. Wir hei­ßen alle Frau­en sehr herz­lich will­kom­men, sie sind hier bei uns genau rich­tig.“

Um Men­schen aus­zu­bil­den, die breit auf­ge­stellt sind und auch breit den­ken kön­nen, sind Weber und Fietz genau das rich­ti­ge Team. Sie set­zen sich dafür ein, dass alle Stu­die­ren­den ihre Scheu vor tech­nisch aus­ge­rich­te­ten Stu­di­en­gän­gen ab­le­gen und als Me­di­en­in­ge­nieur/e ihre Ta­len­te und Fä­hig­kei­ten ent­de­cken. „Das Pro­jekt lässt viel Frei­raum für Krea­ti­vi­tät. Da die Stu­die­ren­den aus sehr un­ter­schied­li­chen Be­rei­chen kom­men und ver­schie­de­nes Wis­sen mit­brin­gen, kön­nen sie sich ge­gen­sei­tig wun­der­bar er­gän­zen“, freut sich Deike Fietz auf die LEGO-Pro­jek­te mit den neuen Me­di­en­in­ge­nieu­ren.

                                                                                                                                     Julia Kö­nigs

© Fach­hoch­schu­le Kiel