Ein Mondroboter „Made in Romania“

Die „Coandă-Gruppe“ vom Polytechnikum Bukarest vertritt Europa bei internationalem NASA-Wettbewerb

Montag, 26. März 2012

Theodor Milian (4.v.l) und Professor Petrişor Pârvu (2.v.r) mit den Studenten im Experimentierkeller unter dem Aerodynamik-Tunnel.

Laura Manoliu (Mitte) mit einem Roboter für den nationalen „Robochallenge“ Wettbewerb am 21. März.

Die Mitglieder von Xprojects danken ihren bisherigen Sponsoren (auf den hochgehaltenen und aufgestellten Tafeln) ganz herzlich für ihre Unterstützung!
Fotos: George Dumitriu

Wie der Kleine heißen soll, wissen seine Konstrukteure noch nicht. Auch sein „Gesicht“ ist noch streng geheim, obwohl wir das prinzipielle Design am Computer schon mal sehen durften. Fest steht allerdings, dass der noch namenlose Roboter am 21. Mai 2012 ins Kennedy Space Center nach Florida reisen wird, zusammen mit seinen Erbauern, die sich zu Ehren des  rumänischen Erfinders Henri Coandă patriotisch als „Coandă Gruppe“ präsentieren werden.

Dort wird der Metallkamerad nicht nur von Experten der NASA begutachtet, sondern muss in einem Wettbewerb gegen über 60  Artgenossen aus der internationalen Welt der künstlichen Intelligenz zum Sandschürfen antreten. Das Ziel: Die NASA sucht Ideen für die technische Realisierung einer Mondbasis als Startplattform für die nächste Mission zum Mars.

Der Kandidat “Made in Romania” ist vielleicht sogar der erste Roboter der Welt, der seine Aufgabe ohne Fernsteuerung autonom ausführen kann und danach selbstständig zum Raumschiff zurückfindet. Doch seine Erfinder, Erbauer und Konstrukteure sind keine hochbezahlten Raumfahrttechniker, sondern eine Handvoll Studenten des Bukarester Polytechikums, zusammengewürfelt aus verschiedenen Semestern und Fakultäten.

Unter den über 60 Teilnehmern hochkarätiger Universitäten aus den USA, Kanada, Indien, Süd-Korea, Kolumbien und Mexiko ist die rumänische Gruppe die einzige aus Europa, die bei dem von der NASA  ausgeschriebenen Wettbewerb “Third Lunabotics Mining Competition” antreten wird.

Wochenenden im Aerodynamik-Tunnel

Wir parken am Nordbahnhof und laden die Fotoausrüstung aus. Die Sonne strahlt, doch die Luft ist immer noch bitterkalt. Als ich mich suchend umsehe, winkt auf der anderen Straßenseite ein Mädchen im roten Anorak. Laura Manoliu, Studentin der Elektrotechnik im ersten Jahr und Mitglied des Public Relations Teams der „Coandă Gruppe“. Als ADZ-Leserin kam sie auf die Idee, unsere Redaktion anzuschreiben. Neugierig geworden, balancieren wir über die Schneehaufen im schattigen Hof des Polytechnikums  und kämpfen uns zum himmelblauen Aerodynamiktunnel vor, in dem sich die Studenten seit vier Jahren fast jedes Wochenende treffen.

Der aktuelle Wettbewerb ist jedoch nur eines der vielseitigen Projekte der bereits mehrfach ausgezeichneten Studentengruppe. Ob „Robochallenge“ oder  „Sumo Concurs Final Frontier“, wo  sich statt bulligen japanischen Ringern fahrzeugartige Roboter gegenseitig aus dem Ring drängen, ob Romexpo-Erfindersalon oder „Rocketworkshop“, überall haben die Tüftler von „Xprojects“, wie sie ihre Forschungsprojekte auf der gleichnamigen Webseite nennen, einzeln oder zusammen hohe Preise eingeheimst - unter anderem auch bei früheren NASA-Wettbewerben.

Wir steigen die Treppe in den Experimentierraum unter dem Tunnel hinab. Stimmengewirr dringt nach draußen, an diesem Samstagmorgen herrscht bereits geschäftiges Treiben. In Grüppchen beugen sich Mädchen und Jungen über seltsame Metallvehikel, dazwischen Zeichnungen, Pappmodelle, Laptops, Platinen und Kabelsalat auf den Tischen. Es sieht nicht gerade aus, wie man sich ein NASA-Labor vorstellt.

Schon eher wie der Bastelkeller eines Modellflugzeugfans. Die Wände sind über und über mit bunten Fliegern dekoriert – motorisierte Prototypen, die allerdings tatsächlich fliegen und in Echtzeit Bilder aus der Luft auf einen Computer übertragen können, klärt uns Theodor Milian, der Leiter der Gruppe, auf. Für eines dieser Fluggeräte hat er letzten November den ersten Preis des „Salonul Inventică 2011“ gewonnen. 

Zusammen mit Universitätsprofessor Petri{or Pârvu koodiniert der dynamische Aeronautik-Ingenieur, der „X-Projects“  ins Leben gerufen hat, die Arbeiten an dem Roboterprojekt. Sein Antriebsmotor: der Wunsch nach Leistung, Perfektion und Erfolg. Sein Ziel: der Welt zu zeigen, dass „Made in Romania“ ein Qualitätssiegel sein kann!

So begann er vor vier Jahren, angeregt durch Professor Ion Băraru aus Konstanza/Constanţa, dessen Mannschaft  2008 den ersten und zweiten Preis bei NASA-Wettbewerben gewonnen hatte,  selbst begeisterungsfähige Studenten um sich zu versammeln und mit ehrgeizigen Forschungsprojekten aus  Robotertechnik, Elektronik, Aeronautik und Biotechnologie zu konfrontieren.

Kluge Köpfe und neue Ideen

Jedes Jahr veranstaltet die NASA internationale Wettbewerbe auf der Suche nach klugen Köpfen und neuen technischen Lösungen, die man in zukünftigen Raumfahrtprojekten umsetzen kann, erklärt Theodor Milian. Ziel ist die Errichtung einer stabilen Mondbasis, von der aus die nächste Marsmission erfolgen soll, denn der Mond eignet sich wegen seiner geringeren Anziehungskraft als Raketenstartbasis besser als die Erde.

Probleme bereitet nur die Versorgung mit Rohstoffen, die in kostspieligen Raumflügen in den Orbit transportiert werden müssen. Deswegen soll so viel wie möglich an Ort und Stelle hergestellt  werden. Der eisenoxidhaltige Mondsand eignet sich zum Beispiel für die Produktion von Sauerstoff. Hierfür aber benötigt man leichtgewichtige, autonom agierende Roboter, die den Sand von der Mondoberfläche schürfen und zu den Fabriken bringen.

Für den diesjährigen Wettbewerb gab die NASA daher vor: 10 Kilogramm Mondsand müssen in 10 Minuten aufgenommen, zum Raumschiff zurückgebracht und in einen Behälter abgeladen werden. Festgelegt sind Reichweite und Maximalgewicht des Roboters, und wertvolle Extrapunkte gibt es, wenn der Roboter nicht ferngesteuert wird, sondern sich autonom im Terrain bewegt, indem er sich mithilfe von Sensoren eigenständig orientiert.

Dieser Herausforderung will sich die „Coandă-Gruppe“ stellen, was in bisherigen Wettbewerben noch keiner gewagt hat. Es kann also gut sein, dass der rumänische Roboter   das weltweit erste autonome Sandschürfvehikel sein wird. Dieses muss mit Hindernissen wie Steinen oder Kratern klarkommen und es schaffen, den Mondsand, der ganz andere Eigenschaften hat als irdischer Sand, aufzunehmen und wieder abzugeben. Iulia Jivănescu, in NASA-Wettbewerben bereits ein alter Hase, ist zuständig für die Simulation des geeigneten Substrats.

Das Mädchen mit dem rosa Space-Shuttle-T-Shirt führt uns zur „Mondsandkiste“: eine Pappschachtel mit einer Zementmischung, die sich wie echter Mondsand verhält: staubig an der Oberfläche, kompakt in tieferen Schichten. Hier soll der Roboter bald seine Zähne hineinschlagen – wie fest und unter welchem Winkel muss im Experiment erprobt und vom Programmierer entsprechend umgesetzt werden.

Da im Wettbewerb immer zwei Roboter gegeneinander antreten, muss man sich auch mit  Problemen auseinandersetzen, die das Konkurrenzgerät verursachen könnte. „Unser Roboter staubt nicht“, erklärt Ion Ciobanu, Student für Automatik und Computerwesen im zweiten Jahr. „Doch für den Fall, dass der andere  Staub aufwirbelt, werden wir unsere Sensoren mit einer Art Scheibenwischer ausstatten.“

Eine der Herausforderungen besteht darin, den Input aller Sensoren zusammenzuführen und das Verhalten des Roboters zu steuern. „Es klingt kompliziert, doch der Algorithmus ist nicht schwer zu programmieren“, meint Răzvan Pistolea, Student der Künstlichen Intelligenz, zuversichtlich. „Doch wo Soft- und Hardware aufeinandertreffen, werden wir harte Nüsse zu knacken haben”, fügt er wie ein Profi hinzu. Wertvolle Erfahrungen hat das Team in den früheren Wettbewerben gesammelt. Ion Ciobanu gibt lachend eine Anekdote zum Besten: beim Sumo-Wettbewerb programmierten er und sein Partner Flavius Târnacop im Taxi mit dem Laptop auf dem Schoß hektisch die letzten Veränderungen. „Doch diesmal sind wir besser vorbereitet!“

Fans und Sponsoren gesucht

Was die 20 Mitglieder der Gruppe dringend benötigen, sind Sponsoren zur Finanzierung der Materialkosten, aber auch für die Flugtickets nach Amerika. Bis jetzt sind erst vier Flüge der 20-köpfigen Gruppe gesichert. Aber auch Fans, die bei Facebook „Likes“ vergeben oder Links an Freunde, Firmen und Pressevertreter versenden, sind gefragt. Denn neben technischer Performance geht auch die Medienpräsenz jeder Gruppe in die Bewertung ein.

Hierfür hat das Team eigens eine Marketinggruppe gebildet, die Pressevertreter und Firmen anscheibt. „Leider antworten viele erst gar nicht“,  klagt Laura Manoliu. Und so manche namhafte Großfirma behauptet, kein Budget zu haben. „Peinlich“, findet dies die junge Studentin, denn es geht ja nicht um riesige Summen, sondern um die Finanzierung von Zement, Lötzinn, Kabeln und Bauteilen. Viele elektronische Komponenten werden ohnehin selbst gebaut, Improvisieren steht stets an der Tagesordnung.

Zum Beispiel bei der Konstruktion eines Pappmodells für den Fahrgestellentwurf eines Sumo-Roboters, wo Saftflaschendeckel als Räder herhalten mussten...

Den Lohn für die vielen, neben Studium und Privatleben geopferten Wochenenden, ernten sie spätestens dann, wenn es in den Schlagzeilen heißt: „Roboter ‘Made in Romania’ gewinnt internationalen NASA-Wettbewerb“, darunter ein Foto vom gesamten rumänischen Team bei der Siegerehrung im Kennedy Space Center. Drücken wir ihnen kräftig die Daumen!

Sponsoren können unter der Mailadresse office@xprojects.ro mit Theodor Milian Kontakt aufnehmen, oder mit Laura Manoliu (spricht Deutsch) unter der Telefonnummer 0040-740655549.

Weitere Forschungsgebiete von XProjects siehe: www.xprojects.ro

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