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Zwei Wochen zwischen Robotern

Bei der ROS Summer School lernen Teilnehmer:innen aus der ganzen Welt, wie autonome Systeme programmiert werden.

Den eigenen Standort lokalisieren, Raumgrenzen wahrnehmen und Ziele ausfindig machen: Das ist nur ein kleiner Teil dessen, was die Teilnehmenden während der ROS Summer School ihren autonomen Robotern „beibringen“ sollen. Die zweiwöchige Summer School wird vom MASKOR-Institut unter der Leitung von Prof. Dr. Stephan Kallweit organisiert. Die Teilnehmer:innen sind dafür aus der ganzen Welt angereist, beispielsweise aus Südafrika und Schweden.

In den ersten Tagen der Summer School steht zunächst Theorie auf dem Lehrplan, bis diese dann auf die kleinen Roboter übertragen werden kann. Das Robot Operating System (ROS) ist ein Open-Source-Softwareframework, welches die Erstellung von Programmcode für autonome Roboter stark vereinfacht und als Standard in der mobilen autonomen Robotik gilt. Die meisten Roboter bestehen aus Aktuatoren, die sich bewegen lassen, zudem aus Sensoren und Kontrollsystemen. Damit ein Roboter eine Aufgabe erfüllen kann, müssen die verschiedenen Komponenten nahtlos zusammenarbeiten. ROS bietet dafür neben der Kommunikationsgrundlage weiterführende Algorithmen zur Lokalisierung und autonomen Navigation. Mit Hilfe der Programmbibliotheken, die das System zur Verfügung stellt, können die Anwendungen auf einfache Art und Weise modular erweitert werden. Diese Softwarebibliotheken werden von einer großen, internationalen Community erstellt und stets weiterentwickelt.

Zum Abschluss der Summer School gibt es einen Wettbewerb, in welchem die Roboter mit den entworfenen Anwendungen der Teams gegeneinander antreten. Eine der Aufgaben ist es, den Roboter so zu programmieren, dass dieser in einem kleinen Labyrinth aus Pappkartons navigieren und möglichst schnell alle „April-Tags“ (Schwarz-weiße Positionsmarker) aufspüren kann. Dabei muss der Roboter möglichst problemlos zwischen den Kartonwänden hindurch fahren. Je schneller der Roboter alle Positionsmarker findet, desto mehr Punkte gibt es für das Team. Berührt er eine Wand, gibt es Punktabzug. „Ich finde es immer wieder erstaunlich, wie schnell die Teilnehmenden die Arbeit mit ROS innerhalb der zwei Wochen erlernen“, merkt Patrick Wiesen, wissenschaftlicher Mitarbeiter am MASKOR Institut, an.

Neben den offiziellen Veranstaltungen waren zudem eine Stadtführung durch Aachen und gemeinsame Treffen am Abend, in deren Rahmen sich die Teilnehmer:innen weiter austauschen konnten, Teil des Programms. „Die Möglichkeit, andere Menschen und Kulturen kennenzulernen, gefällt mir an der Summer School besonders gut“, berichtete Oliver Tiessen, der bei der ROS Summer School als Tutor tätig war. Durch die Summer School ergibt sich zudem die Möglichkeit, dass die Programmierarbeit mit ROS durch die internationalen Teilnehmer:innen in weiteren Ländern Anklang findet und so weiter verbreitet werden kann.