von links: Kevin Mayr (12), Nick Hanel (11),  Luca Nowak (12)

**Regionalsieger**

Problemstellung:

Katzen oder andere Haustiere wollen mehrmals am Tag in oder aus der Wohnung gehen. Dazu muss üblicherweise der Besitzer jedes mal die Türe öffnen. Eine immer geöffnete Türe oder Klappe lässt natürlich auch unerwünschte fremde Tiere passieren.

Unsere Lösung:

Wir haben eine automatisch gesteuerte Katzenklappe gebaut, die nur berechtigte Katzen durchlässt.

Dazu trägt die Katze einen RFID-Transponder.

Kommt sie in den Eingangsbereich dient dieser für eine Identifikation unserer Katze. Mit dem Lego-Robotersystem werden die Daten aufgenommen und überprüft. Bei gültiger Identifikation, geht vom Lego-Roboter ein Ausgangssignal an ein speicherprogrammierbares Mikrokontollersystem (”Siemens Logo!”) der dann die Klappe öffnet und wieder verschließt. So kann der Wohnungsbereich nur von unserer Katze, nicht dagegen von fremden Katzen betreten, bzw. auch wieder verlassen werden.

Das besondere an unserer Katzenklappe ist, dass sie auch tages- und tageszeitabhängig gesteuert werden kann.

Da wir nicht mit einer lebenden Katze experimentieren wollten, haben wir mit dem “Lego-Robotersystem” eine “Modellkatze gebaut, die wir dann entsprechend programmiert haben.

von links: Marco Reinhardt (14), Nils Siegle (14)

Das Projekt basiert auf der Idee eines Baukasten, mit dem man eine spezielle Art von Solarzelle die mit Farbstoffen z. B. aus Tee Energie gewinnen kann. Dieser Baukasten wurde von uns erweitert, indem wir mit unterschiedlichen Teesorten, fettlöslichen Farbstoffen usw. experimentiert haben. Die Solarzelle erzeugt Strom, weil der Farbstoff unter Lichteinstrahlung Elektronen abgibt. Da die Glasplatten mit einem leitenden Stoff beschichtet sind, kann der Strom dann über sie fließen. Diese Zellen sind jedoch noch nicht alltagstauglich, da der Farbstoff relativ schnell zerfällt und wieder erneuert werden muss.

Bis jetzt haben wir mit den Farbstoffen aus Hibiskustee und Grüntee gearbeitet, versuchen wollen wir es noch mit Schwarztee, Sanddornsaft, Curry, Zimt und anderen. Die Farbstoffe gewannen wir durch abkochen des Tees.

von links: Martin Winter (17), Silas Pfattheicher (15), Sebastian Kalt (16)

Übliche Baustellenampeln für nur einseitig befahrbare Straßenseiten detektieren nur wenige Fahrzeuge, die unmittelbar vor der Ampel stehen, um die Rot- und Grünphasen zu steuern. Bei zeitlich unsymmetrischem Verkehr kann dies dazu führen, dass in der einen Richtung lange Staus entstehen, auf der Gegenseite sich aber nur wenige Fahrzeuge befinden, die vermeidbare Totzeiten erzeugen.

Die Entwicklung versucht, die Lasten der Baustelle solidarisch auf beide Seiten zu verteilen.

Dazu wurden zwei verschiedene sensorgesteuerte Steuerungen entwickelt. Eine mit einem speicherporgrammierbaren Mikrokontroller und eine mit einer USB-Eingabe- und Ausgabeplatine in Verbindung mit einem in Visualbasic geschriebenen Programm. Der benötigte Steuerungsalgorithmus wurde mit Hilfe eines Modellbildungssystem gesucht. Eine weitere Lösung des Problems kann hier noch nicht beschrieben werden, da eine Patentrechtliche Anmeldung noch aussteht.

von links: Robin Püttmann (19), Andreas Rastätter (19), Marc-German Emmert (18)

Nach dem wir an einem Ideenfindungskurs teilgenommen hatten kam uns die Idee für das VCCB (VoiceControlledChessBoard), das, wie sein Name bereits verrät, ein sprach gesteuertes Schachbrett ist. Dies bedeutet, dass man mit diesem Schachbrett spielen kann ohne die Figuren per Hand bewegen zu müssen, sonder nur, indem man direkte Befehle an das Schachbrett ausspricht. Es ist das erste Schachbrett seiner Art und bietet neben Spaß beim Schachspielen für jedermann auch motorisch beeinträchtigten Personen, wie Querschnittsgelähmten, die Möglichkeit ohne fremde Hilfe Schach zu spielen.

Über eine Sprachplatine werden die Zug-Befehle der Spieler empfangen und an einen Mikrocontroller weitergeleitet. Ein Programm auf dem Controller verarbeitet die empfangenen Daten der Sprachplatine, woraufhin der Mikrocontroller zwei Elektromotoren ansteuert, die einen Elektromagneten an jede beliebige Position unter dem Schachbrett fahren können, beispielsweise unter die gewünschte Figur. Hier wird der Elektromagnet Magnetisch und zieht die Figur, welche einen kleinen Magneten im Sockel hat, auf ein neues Feld. Um Kollisionen der Figuren beim verschieben zu Vermeiden werden die Figuren stets zwischen den einzelnen Feldern bewegt. Wird eine Figur geschlagen fährt das Programm zuerst die geschlagene Figur auf einen Abstellplatz neben dem Spielfeld, bevor die angreifende Figur bewegt wird.

Dieses Schachbrett ist zweifellos ein tolles Spielgerät und kann auf verschiedenste Art erweitert werden. So könnte man Beispielsweise auch über das Internet Schachspielen ohne dabei nur virtuelle Figuren zu beobachten.

Es hat riesigen Spaß gemacht dieses Projekt zu verwirklichen und wir haben dabei auch eine Menge neuer Dinge im Bereich der Elektrotechnik, der Mechanik und der Mikrocontroller Programmierung gelernt.

von links: Phillip Schneider (18), Philipp Hönig (18), Kevin Armbruster (19)

Konstruktion eines Solarkollektors, der effizienter, günstiger und umweltfreundlicher ist als bisherige Modelle auf dem Markt. Normale Kollektoren absorbieren Sonnenlicht mit einem schwarzen Rohr, dieses erwärmt dann zirkulierendes Wasser. Die innovative Idee unseres Projektes ist es, das Licht direkt mit einer schwarzen Flüssigkeit zu absorbieren, die durch transparente Kunststoffröhren zirkuliert. Damit sollen Energieverluste eingespart werden. Wir haben ein ein Modell gebaut und die Funktion in einem Sonnensimulator getestet.

von links: Tobias Bremicker (17), Lukas Geyer (16), Merlin Büge (16)

Unser Ziel ist die Anfertigung eines Kugelroboters aufbauend auf Experimenten mit verschiedenen Bewegungskonzepten. Wir beschäftigen uns mit den physikalischen Grundlagen eines Kugelroboters und veranschaulichen diese in einer Simulation. Wir haben ein Bewegungskonzept entwickelt, dass die Fahrt aus jeder Lage in jede Richtung ermöglicht und somit ist der Roboter auf engstem Raum navigierbar.

Die Besonderheit eines Kugelroboters besteht in der Abgeschlossenheit des Systems in einer Kugelhülle, was Vorteile in verunreinigter oder besonders feuchter Umgebung hat.

von links: Christian Schäfer (20), Oliver Dieterle (19), Paul Rudolph (19)

Um Katzen auch dann täglich in ihrer Bewegung zu fördern, wenn man mal keine Zeit für das Tier hat, wollen wir ein elektronisches Katzenspielzeug entwickeln, welches den Jagdinstinkt einer Katze wecken und sie so dazu animieren soll, sich zu bewegen. Dies wollen wir erreichen, indem wir ein sehr kleines, einachsiges, von zwei Elektromotoren angetriebenes Minimobil entwerfen, welches sich etwa 15-30 Minuten lang computerbetrieben schnell in zufällige Richtungen bewegt, durch Infrarotdistanz- sowie Tastsensoren den Kontakt zu Wänden meidet, durch einen Lichtsensor dunkle Stellen erkennt und dort kurzzeitig ausharrt, sowie mit einem Lautsprecher Geräusche, ähnlich denen einer Hausmaus, abspielt.

von links: Stefanie Schneider (19), Timo Kussinna (19)

Es gibt viele taubstumme Menschen auf der Welt. Diese Menschen sind durch ihre Behinderung vielen Herausforderungen im Alltag gegenüber gestellt.

Das Deaf-mute bracelet soll diesen Menschen helfen wenigstens in ihrem eigenen Zuhause diese Herausforderungen leichter meistern zu können. Es kann z.B. anzeigen, wenn es an der Tür klingelt oder das Baby schreit.Doch wie und mit welchen Komponenten kann man ein System aufbauen, das einerseits zuverlässig funktioniert und sich andererseits in ein Armband integrieren lässt. Die Gruppe „Deaf-mute bracelet“ beschäftigte sich mit der Suche nach einer Lösung, die beide Voraussetzungen erfüllt.

Unser deaf-mute bracelet besteht aus zwei Elementen:

Das erste Element ist einArmband, das einen µController besitzt, mit dem man das LCD, das Empfängermodul und das Vibrationsmodul steuert. Das zweite Element besteht aus beliebig vielen Sendern, welche aus einer Mikrofonschaltung, einem µController und einem Sendemodul bestehen.

Die beiden Elemente sind per Funk miteinander verbunden, damit es im ganzen Haus nutzbar ist.