Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Informatik-Studenten bauen intelligentes Mini-U-Boot

12.07.2004


Mit dieser Studienarbeit müssen sie sich nicht verstecken: Stephan Busch und Patrick Dietz von der Uni Würzburg haben ein Mini-U-Boot gebaut. Seine Steuerung ist derart intelligent gemacht, dass die beiden Informatikstudenten jetzt eingeladen wurden, ihr Projekt auf einem internationalen Mechatronik-Kongress in Sydney vorzustellen.


Stephan Busch (links) und Patrick Dietz von der Uni Würzburg mit ihrem gemeinsamen "Kind": Die Informatik-Studenten haben ein Mini-U-Boot gebaut und es mit einer intelligenten Steuerung ausgerüstet. Foto: Robert Emmerich



Patrick Dietz kommt aus Zeil am Main, Stephan Busch aus Lahnstein bei Koblenz. Im ersten Semester lernten sich die beiden an der Uni Würzburg kennen. Ihre gemeinsame Vorliebe fürs Tüfteln und Konstruieren führte schnell dazu, dass sich die zwei Informatiker zusammentaten: In der Freizeit bauten sie ein erstes U-Boot, das jetzt allerdings in ihrer privaten Werkstatt "vor sich hinstaubt", wie Dietz sagt: "Es hat eine zentrale Steuerung, darum gab es bei Ausfällen größere Probleme, und der Verkabelungsaufwand war hoch."

... mehr zu:
»Mini-U-Boot »Modul »Steuerung »U-Boot


In das neue U-Boot, das die Studenten als Projektarbeit am Lehrstuhl für Technische Informatik angefertigt haben, sind nun aber alle modernen Raffinessen integriert. Der Clou daran: Jede seiner Komponenten ist selbstständig, die Einzelteile steuern sich gegenseitig. Beispiel: Wenn das "Auge" des Boots, eine Videokamera, zu schlechte Lichtverhältnisse vorfindet, schickt sie ganz von alleine eine Meldung an die Scheinwerfer, die dann mehr Licht geben.

Die Kommunikation zwischen den einzelnen Bestandteilen läuft über eine Art Rückenmark. Dieses "Bus-System" würde ein Laie wohl am ehesten als Kabelsystem beschreiben, das sich durch das gesamte U-Boot zieht. Vorteil: An das Bus-System können jederzeit neue Module angebaut werden.

Wird das Gefährt später einmal in der Tiefsee eingesetzt? Eher nicht. Es ist vorrangig als Spielwiese für Studierende gedacht, die ihm zum Beispiel neue Module hinzufügen und so seine Autonomie weiter vergrößern können. "Unser U-Boot wäre aber mit einer entsprechenden Programmierung durchaus dazu in der Lage, in einem ruhigen Gewässer Objekte zu erkennen oder selbstständig langsam schwimmende Fische zu verfolgen", sagt Dietz.

Mit der Arbeit an dem Unterseeboot begannen die Studenten im Mai 2003, knapp ein Jahr später waren sie fertig. Im Juni demonstrierten sie bei der ersten Würzburger Nacht der Wissenschaft dem Publikum anschaulich die Fähigkeiten des U-Bootes: Sie ließen es in einem großen Wasserbecken tauchen und manövrieren.

Professor Klaus Schilling, Inhaber des Lehrstuhls für Technische Informatik, ermutigte die Studenten schließlich dazu, sich mit ihrer Arbeit für den Kongress in Australien zu bewerben. Dabei handelt es sich laut Schilling um die weltweit wichtigste Tagung für Regelungstechnik in der Mechatronik.

Busch und Dietz reichten eine sechsseitige wissenschaftliche Beschreibung ein - und wurden prompt dazu eingeladen, ihr Projekt vor internationalem Fachpublikum zu präsentieren. Veranstalter der Tagung, die mit rund 300 Teilnehmern vom 6. bis 8. September stattfindet, ist der Fachverband "International Federation of Automatic Control".

"Es ist absolut unüblich, dass Studenten auf solchen Kongressen auftreten, und es bedeutet für die beiden eine echte Auszeichnung", sagt Schilling. Doch es gibt nicht nur Grund zur Freude, denn die Teilnahme an der Tagung ist mit Kosten verbunden. Und weil es gar so ungewöhnlich ist, dass Studenten als Redner zu Kongressen fahren, gibt es offenbar auch keine Geldtöpfe, die für solche Fälle finanzielle Unterstützung vorsehen. Darum sind Busch und Dietz zurzeit auf der Suche nach Sponsoren, um die Reisekosten stemmen zu können.

Wie es nach Sydney weitergeht? "Dann müssen wir so langsam mal an unsere Diplomarbeit denken", sagen die beiden, die jetzt im zehnten Semester sind: Sie liebäugeln damit, ein vierrädriges Kleinfahrzeug für die Geländeerkundung in Sachen Autonomie und Steuerung fit zu machen. Doch ihrem U-Boot wollen sie nicht ganz die kalte Schulter zeigen: "Wenn andere Studenten daran weiterbauen, stehen wir als Betreuer zur Verfügung."

Weitere Informationen: Prof. Dr. Klaus Schilling, T (0931) 888-6647, E-Mail:
schi@informatik.uni-wuerzburg.de

Bus-System verleiht dem Mini-U-Boot "Gesamtintelligenz"

Das U-Boot misst 60 x 40 x 40 Zentimeter und wiegt 13 Kilogramm. Es hält seine Tiefe mit fein regulierbaren Tauchtanks (12 x 60 Milliliter Inhalt), deren Anordnung das Neigen in Fahrtrichtung und seitwärts ermöglicht. Zwei Antriebsmotoren erlauben gleichläufig den Vortrieb, gegenläufig eine Drehung um die eigene Achse. Eine Kamera erfasst die Umgebung, mit ihr kann das U-Boot Objekte erkennen und verfolgen. Das eigens konzipierte interne Kommunikationssystem ("Bus") hat geringe Abmessungen, realisiert durch Mikroprozessoren. Auch jedes Modul des U-Boots verfügt über einen Mikroprozessor, der die geforderten Aufgaben autonom ausführt. Die auf die einzelnen Module verteilte Intelligenz wird mittels der internen Kommunikation zu einer Gesamtintelligenz vereint. Batterien versorgen das Boot mit der benötigten Energie, die Steuerung erfolgt automatisch oder nach Vorgaben des Benutzers am PC.

Robert Emmerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.zv.uni-wuerzburg.de

Weitere Berichte zu: Mini-U-Boot Modul Steuerung U-Boot

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Plattformübergreifende Symbiose von intelligenten Objekten im »Internet of Things« (IoT)
09.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

nachricht Von Fußgängern und Fahrzeugen: Uni Ulm und DLR sammeln gemeinsam Daten für das automatisierte Fahren
09.12.2016 | Universität Ulm

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie