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Vizeweltmeister in Bordeaux

Das RWTH und FH Team Carologistics wird in Bordeaux Vizeweltmeister in der RoboCup Logistics League. Die Erfahrungen im Team sind auch ein Sprungbrett ins Berufsleben.

Robotino Nummer 1 fährt eine Station an, bringt seinen Arm in Position und greift nach einem Plastikelement, dann fährt er zur nächsten Station, legt das Teil ganz präzise auf ein kleines Förderband, kurz ist er orientierungslos, findet sich aber gleich wieder und steuert schon die nächste Station an – vollkommen autonom.

Je mehr Schritte ausgeführt und kombiniert werden, desto mehr Punkte gibt es in der RoboCup Logistics League. Nachgestellt werden Produktionsabläufe, bei denen variable Komponenten verarbeitet werden; wie bei der Fertigung eines Autos mit individuellen Anforderungen und Ausstattungen.
"Nicht die immer gleichen Aufgaben sollen erfüllt werden, sondern immer die, die gerade anfallen", erklärt Matteo Tschesche, wissenschaftlicher Angestellter im Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik und einer der Leiter des Teams Carologistics, "so kann zum Beispiel eine On-Demand-Produktion ohne Lager und ohne Restposten realisiert werden." Bestehend aus Studierenden der FH Aachen und der RWTH Aachen, arbeitet das Team an immer besseren Logistik-Robotern und tritt mit diesen beim alljährlichen RoboCup gegen Teams aus der ganzen Welt an.

"Menschliche Fehler existieren auch bei autonomen Systemen"

In diesem Jahr haben sie den zweiten Platz erreicht: "In vier Testrunden lief es für uns besser als je zuvor. Und im entscheidenden Spiel hatten wir dann einen Komplettabsturz des Systems", erklärt Daniel Swoboda, verantwortlich für die Robotersoftware. Die Liga sei aber sehr kollegial, daher geben sie den Weltmeistertitel – für dieses Jahr – auch mal aus der Hand. "Wir machen gerne Fehler, das ist ganz wichtig für die Weiterentwicklung."

Die "Aufträge" werden zufällig generiert, jeweils drei Roboter von zwei Teams müssen dann auf einer begrenzten Fläche in 20 Minuten komplett autonom interagieren. Es geht darum, so produktiv und effizient wie möglich zu sein, aber auch langfristig gute Entscheidungen zu treffen. Ist es sinnvoll, auf eine Produktion zu warten oder in der Zwischenzeit schon etwas anderes zu machen? Wo befinden sich die anderen Roboter, und wie können die Aufgaben aufgeteilt werden?

Das Herz der Roboter, die Software, baut auf dem Robot Operating System (ROS) auf. Die Hardware ist in Form des Robotinos der Firma Festo vorgeschrieben, kann aber individuell modifiziert werden. Wichtiger Bestandteil ist zum Beispiel der Greifarm, der stetig weiterentwickelt wird. Zuletzt durch die Software für den Greifvorgang, die Matteo im Zuge seiner Masterarbeit komplett überarbeitet hat: "Pro Vorgang können wir nun fünf Sekunden einsparen."

Sprungbrett ins Berufsleben

Für die Handlungen und Bewegungen der Roboter werden alle potenziellen Möglichkeiten und Wege permanent berechnet. Dabei geht es darum, die beste Lösung für die jeweilige Situation zu finden, zum Beispiel den schnellsten oder den sichersten Weg. "Auch wenn unsere drei Roboter eigentlich baugleich sind, hat jeder seinen eigenen Charakter. Nummer zwei ist auf jeden Fall unser Problemkind", erklärt Tom Hagdorn, Maschinenbaustudent und verantwortlich für die Navigation.

Neben Matteo leitet auch Tarik Viehmann das Team und ist schon seit 2018 dabei. Carologistics freuen sich aber auch über Nachwuchs: "Tim Wendt ist in diesem Jahr dazugekommen, er studiert Maschinenbau im zweiten Semester und ist eine große Bereicherung!", erklärt der Teamälteste.

Für die Industrie sind die Fortschritte in der Logistics League sehr relevant. Die Ergebnisse sind vielseitig einsetzbar, ob in einem Lager, einer Produktionsstätte oder in autonomen Verkehrsmitteln. Das Team steht in ständigem Austausch mit Firmen und Sponsoren, was gute Kontakte während des Studiums und für die Zeit danach garantiert. So wird Tom für ein Praktikum nach Japan reisen, um dort sein Wissen einzubringen. Aber auch Firmen aus Aachen und Umgebung freuen sich über die erlernten Fähigkeiten der FH- und RWTH-Studierenden und -Absolvent:innen.