Wie alles anfing:

ONGEL fing an als Hardwareprojekt der Klasse 12 in der Viktoriaschule in Darmstadt vor etwa 1 ½ Jahren. Wir benutzten 4 Räder und nicht die stabilere 3-Rad Variante, da man die 3-Rad Variante eigentlich gar nicht gut steuern kann. Das "dritte schleppende Rad" ist das Problem. Exakte Drehungen sind nicht möglich. So entwickelten wir die 3-Rad Variante weiter. Das dritte Rad hat nur den gleichen Abstand zum Mittelpunkt wie die beiden Antriebsräder. Um die Balance halten zu können, wird ein weiteres viertes Rad im gleichen Abstand zum Mittelpunkt, gegenüber vom "schleppenden Rad" platziert. Da es jetzt zwei "schleppende Räder" gibt, wird auch diese Konstruktion schwer zu steuern. Durch ein Servo und ein Gestänge können die "schleppenden Räder" in zwei Positionen gestellt werden, die zwei Fahrstiele erlauben: Fahren und Drehen. Anfangs wurde der Roboter, noch ohne Namen, nur mit dem Computer gesteuert. Der Mikrokontroller diente ausschließlich als Schnittstellenwandler (seriell - parallel), da man den Parallelport des Computers heute unter Windows sehr schlecht und mit Problemen ansteuern kann. Später wurden Zeitaufwändige Programmroutinen im Mikrokontroller verarbeitet und die Elektronik dementsprechend erweitert. Um die Drehung und den gefahrenen Weg bestimmen zu können, benutzten wir anfangs Reflex-Lichtschranken, die jedoch zu ungenau waren und je nach Lichtverhältnissen funktionierten oder dementsprechend auch nicht. Also benutzten wir Gabellichtschranken, die etwas unempfindlicher sind.

Ein Puzzle:

Die Software wurde von uns Anfangs mit Delphi geschrieben. Manuel Schreiner, der eher Hardware orientierte Mensch, sorgte dafür, dass ein Programmierinterface zwischen Programm und dem Roboter entstand. Es ermöglicht, komplizierte Befehle unkompliziert in die verschiedensten Programme zu integrieren. Christian Klose programmierte ein Programm in Delphi, mit dem es möglich war, einen Weg zu zeichnen und den Roboter danach fahren zu lassen. Florian Mehm entwickelte ein Programm, in dem man Hindernisse einzeichnen kann und welches dann den Weg zum Ziel zeichnet und den Roboter danach fahren lässt. Somit hatten wir ein Puzzle aus drei Teilen: Hardware, Hardware<->Software-Schnittstelle, Wegsoftware und Wegfindungssoftware. Zusätzlich gab es auch einige Testprogramme um Funktionen und Fahrstiel zu testen. Erst als wir alles mit Hilfe des Computers steuern konnten, ermöglichten wir dem inzwischen ONGEL getauften Roboter einen Standalone-Modus. Dazu kam ein Display und neue Steuerbefehle.

Warum ONGEL?

Es stellt sich wahrscheinlich jedem die Frage, warum ONGEL, ONGEL heißt. Sicherlich könnte es eine Abkürzung sein, doch hier ist es anders! Während unseren Programmierarbeiten hatten wir immer wieder Probleme mit unserem Dongle, einem Programmierinterface. Das Dongle war eine äußerst passende Metapher für unseren Roboter, da der Namenlose anfangs genauso viele Probleme hatte wie unser "Programmierteil". Nun fanden wir Dongle nicht sehr passend und da wir Hessen sind haben wir das D wegfallen lassen und haben den Rest "Eingedeutscht".

Wie bekam ONGEL seine Preise?

Um ehrlich zu sein, machten wir uns anfangs keine großen Hoffnungen, da zuvor bei einem Schulfest so ziemlich alles schief ging, was schief gehen konnte. Wir hatten damals auch noch keine exakten Ideen für den Einsatz und Design. So fuhr ein doch sehr kleiner, platter, rechteckiger "Klotz" durch die Gegend. Recht unattraktiv, zumal er auch nur an der Strippe fuhr. Unser Lehrer Herr Sauer ermutigte uns, doch mal an Jugend forscht teilzunehmen. Das war aber erst in der 13. Klasse. Zusätzlich schickten wir unsere Idee noch an Elektor. Unser Roboter wurde also noch etwas verbessert, bekam noch einen Tisch und die Aufgabe, zu kellnern.

Die Aufgabe bei Jugend Forscht:

Wir hatten bis zum Herbst 2000 einiges erreicht, zumal ONGEL eine relativ ungewöhnliche Fahrweise hat: Drehen und Fahren. Das Problem war nur, wie wir etwas Interessantes für Jugend Forscht daraus machen könnten. Wir überlegten uns, wo ONGEL überall eingesetzt werden könnte. Uns fielen Dinge wie Transporter, Dienstbote, Kellner usw. ein. Wir entschieden uns für einen Kellner.

Der Gedanke ist folgender: ONGEL bekommt einen Tisch und kann somit Gläser, Teller und andere Sachen transportieren. Leider fehlen ihm die Arme. Aber das ist nicht das Problem. Wir wollen ja nur andeuten, was möglich ist. Arme kann man später ja noch montieren (Leider nicht bis Jugend Forscht). Die Basisstation ist z.B. die Küche. In ihr steht ein Computer, der ganz genau weiß, wo die Tische stehen. Er gibt ONGEL den Weg ein und schickt ihn dann auf den Weg zum Tisch. Die Speisen und Getränke muß man noch per Hand in der Küche auf ONGEL stellen. Wenn ONGEL am Tisch angelangt ist, wartet er eine kurze Zeit, in der man sich die Getränke selbst herunternehmen kann, und fährt danach entweder zum nächsten Tisch oder weiter zur Basisstation. ONGEL besitzt auch Distanz-Sensoren, so daß ONGEL stehenbleibt, wenn er einen Gegenstand oder eine Person erkennt.

Was kann ONGEL heute, was hat ONGEL alles erlebt?

Nun, erst einmal ist er vielseitig einsetzbar und kann nicht nur mit dem Computer gesteuert werden. Durch die selbst entwickelte Infrarotverbindung, ist es möglich, Steuerungsdaten ohne Kabel zu übertragen. Der Fehler liegt bei etwa 5%, deshalb ist die Übertragung auch relativ langsam, hat dafür aber eine Reichweite von etwa 10 Metern. ONGEL hat sozusagen 3 Fahrweisen:

1. Manuelles fahren/fernsteuern

2. Eine Art KI-Fahren

3. Fahren einer Mission

Für manuelles Fahren benutzt man entweder einen Computer, einen Organizer oder das Menu-Display. Für das KI-Fahren braucht man gar nichts, ONGEL fährt frei! Für das Fahren einer Mission kann man wiederum Computer oder Menu-Display benutzen.

Bis jetzt war ONGEL bei den Wettbewerben nicht immer der Beste. Dafür war er bei jedem Wettbewerb der "Partygag". Am meisten hat er Kindern gefallen, die ihn dann auch gerne gleich mitgenommen hätten.

Sponsoren gesucht...

Wir wollen wahrscheinlich wieder bei Jugend forscht teilnehmen. Unsere Idee wollen wir noch nicht verraten, es hat diesmal aber nicht nur mit einem Roboter zu tun. Wir brauchen dazu aber Sponsoren. Falls Interesse besteht, schicken Sie mir bitte ein Mail an ongel@schreinerman.de.