Mobile Roboter sind aus dem Alltag heute kaum mehr wegzudenken. Auf den Ozeanen der Welt fahren Flotten von unbemannten Forschungsbooten herum, die Wetterdaten, Meerestemperatur, Sauerstoff- und Salzgehalt messen. Drohnen vermessen die Ausdehnungen von Gletschern aus der Luft. Als Autofahrer hat man sich längst an Fahrassistenzsysteme gewöhnt, die immer mehr Aufgaben übernehmen. Und schliesslich setzt auch die Schweizer Rettungsflugwacht REGA inzwischen fliegende Drohnen ein, um Personen in Notlagen zu lokalisieren.

Schweizweit einzigartiges Studienangebot

Durch diesen wachsenden Markt der Robotik weltweit erhalten Firmen an einem Technologiestandort wie der Schweiz immer neue Möglichkeiten. Die Anwendungen, in denen mobile Roboter eingesetzt werden, sind aber sehr anspruchsvoll. Um diese erfüllen zu können, müssen sich Ingenieurinnen und Ingenieure der modernsten Technologien bedienen, die in den Teilgebieten Mechatronik, Elektronik, Softwareentwicklung und Konstruktion existieren.

Aus diesen Zutaten ein stimmiges Gesamtsystem zusammenzustellen, steht im Mittelpunkt des Studiums Mobile Robotics. Die Studierenden lernen im neuen Bachelorangebot der FH Graubünden, solche Systeme zu verstehen und selber zu bauen. Sie konstruieren Roboter und deren Antriebe, versehen diese mit einer elektronischen Steuerung und programmieren die passende Software dazu. In der Schweizer Bildungslandschaft ist dieser praxisorientierte Studiengang bisher einzigartig. Die dabei vermittelten Fähigkeiten der einzelnen Fachgebiete und des übergreifenden systemischen Denkens werden in der Schweizer Industrie dringend gebraucht. Je nach persönlichen Vorlieben können die Absolventinnen und Absolventen später als Softwareentwicklerin, als Elektrotechnikentwickler oder als Automatisationsingenieurin tätig sein.

Ein Boot, das selber Kurs hält

Ein Roboter ist nach Definition eine Maschine, die selbstständig Bewegungsabläufe durchführen kann, um verschiedene Aufgaben zu übernehmen. Seine Bewegungsabläufe werden programmiert und sind oft sensorgeführt. Mobile Roboter sind nicht an einen Ort gebunden und besitzen die Fähigkeit zur autonomen Fortbewegung. Ihre wichtigsten Komponenten sind der Bewegungsapparat, die Sensoren, das System aus Elektronik und Software und schliesslich die Energieversorgung.

Im Rahmen eines Projektes mit Studierenden wurde an der FH Graubünden ein kleines Segelschiff gebaut, welches autonom einem abgesteckten Kurs folgen kann: Ein Raspberry-Pi als Boardrechner mit einem GPS-Empfänger legt den Sollkurs zum nächsten Zielpunkt fest und entscheidet, ob das Ziel direkt angefahren werden kann oder ob gegen den Wind gekreuzt werden muss. Der Sollkurs zum Wind wird dann mittels einer mechanischen Windsteueranlage gehalten, bis wieder ein Kurswechsel ansteht. Ein erster Testlauf auf dem Lai da Marmorera war erfolgreich. Im Projekt lernen die Studierenden ein komplexes System zu designen und sich mittels schneller Iterationen beim Prototypenbau auch ein unbekanntes Fachgebiet wie den Schiffsbau und das Segeln zu erschliessen. Wie das Segelschiff zum ersten Mal in See stach, kann am Infotag an der FH Graubünden vom kommenden Samstag, 16. November miterlebt werden. Die Verantwortlichen zeigen dort den Film der ersten Wasserung und informieren über das neue Bachelorangebot. Zu sehen sein, werden aber auch der mehrbeinige Spinnenroboter und der sogenannte NAO-Roboter, der auf zwei Beinen vor allem in der Interaktion mit Menschen eine wichtige Rolle spielen kann.

Weitere Details:

• fhgr.ch/mr
• Mobile Robotics Projekt «Segelboot» auf YouTube