Schülertrio aus der HTL Rankweil mit der vorläufigen Krönung eines mehrjährigen Projekts: Der Bagger werkt dann allein - "autonom"

© Sodex

Kiku
07/03/2020

Jeder Bagger kann dann alleine (autonom) graben

Außerdem in der Kategorie Engineering II: Elektrisches Zusatzmodul für Rollstühle, trotz VR-Brille echte Hindernisse sofort erkennen, mobile Holzklassen, 3D-Druck-Verband statt Gips.

von Heinz Wagner

Jeder Bagger kann in weniger als einer Woche so umgerüstet werden, dass er allein – fahrerlos - zum Beispiel eine große Baugrube aushebt. Mit dieser (Weiter-)Entwicklung haben Ralf Pfefferkorn, Raphael Ott und Bernhard Gantner aus der HTL Rankweil den Bewerb Jugend Innovativ in der Kategorie Engineering II – in diesem Jahr in der Endphase nur digital abgewickelt - gewonnen.

Schon mit einer Vor-Form, einem tischgroßen Modell-Bagger, der mit den Besucher_innen der Ausstellung, bei der sich alle Finalprojekte vorstellten, Tic Tac Toe spielte, waren sie im Vorjahr ins Finale des größten österreichweiten Schulwettbewerbes für innovative Ideen gekommen. Außerdem hatten sie da die  Software für einen echten Bagger und die passenden Sensoren präsentiert.

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Laaangfristig

Mit einem kleinen Modellbagger, der auch schon – vorprogrammiert gesteuert - allein vor sich hin werkte, war das Projekt SODEX dem Kinder-KURIER zum ersten Mal – bei einem anderen Bewerb (AX-Award) auch im Finale noch ein Jahr früher aufgefallen. Schon damals war’s das Ziel der Burschen, im Diplomarbeitsjahr einen echten Bagger autonom werken zu lassen. „Das haben wir in diesem Jahr aber verändert, wir haben uns überlegt, dass es besser wäre, ein flexibles System zu entwickeln, mit dem jeder Bagger dazu umgerüstet werden könnte“, so Pfefferkorn zum Kinder-KURIER. „Die entsprechenden Sensoren werden mit Schellen am Bagger befestigt, das Steuerungselement wird am Heck montiert. In die Software müssen nur die Maße des jeweiligen Baggers eingegeben werden.“

Den Prototypen an einem 2,5-Tonnen-Bagger haben sie als Maturaprojekt – das nun auch den Kategorie-Sieg bei Jugend Innovativ davongetragen hat – fix fertig ein 1,5 Meter tiefes Loch ausbaggern lassen – insgesamt 9 m³ Erde.

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In weniger als einer Woche umgerüstet

In drei bis fünf Werktagen sollte so jeder Bagger umgerüstet werden können. In der Benutzeroberfläche, so der Baggerfan von Klein-auf, kann in wenigen Minuten relativ intuitiv eingegeben werden, was und wo die Maschine zu bewerkstelligen hat.

Nach der Absolvierung ihrer Bundesheer- und Zivildienstzeiten wollen die drei Maturanten im Frühjahr des kommenden Jahres ein Unternehmen gründen, um ihre Erfindung zur Serienreife weiter zu entwickeln und dann zu verkaufen. „Innerhalb von zwei, drei Jahren“, so schätzt der KiKU-Interviewpartner am Telefon, „könnten wir dann die ersten Systeme verkaufen“.

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Schon als 11-Jähriger

„Schuld“ an der Idee, einen Bagger zu bauen, der selbstständig beispielsweise ein ganzes Loch ausgraben können soll, ist Ralf Pfefferkorns schon früh entdeckte Leidenschaft für diese Geräte. Mit elf Jahren habe er in seinem Heimattal, dem Montafon, schon Bagger gelenkt, ebenso Pistenbullis usw. Und so setzte er in der Projektwoche in der vorjährigen dritten Klasse Kollegen den Floh ins Ohr, einen Bagger – in dem Fall ein online für rund 70 Euro bestelltes, mittelgroßes Spielzeug – mit Sensoren und Elektronik auszustatten. Und ein Programm zu schreiben, um das Gerät sozusagen allein werken zu lassen – oder gegebenenfalls auch fernzusteuern.

Aus der Projektwoche wurde weit mehr. Hunderte, ja Tausende Stunden tüftelten die drei Drittklassler. Nicht immer funktionierte alles auf Anhieb. „Einmal“, so gesteht das Trio aus der HTL Rankweil (Vorarlberg) haben wir vier Stunden gebraucht, um einen Fehler in einer einzigen Programmzeile zu finden. Ein fehlender Strichpunkt hat verhindert, dass der Bagger das tat, was sie geplant hatten.

Hardware-mäßig ließen sie einen Aufsatz 3D-drucken, um die Kabel und die Elektronik am Bagger verbauen zu können.

Das Obige schrieb der Kinder-KURIER vor zwei Jahren über das Projekt „SODEX - Software driven Excavator“, das es damals ins Finale eines anderen Bewerbes (AXAward) schaffte.

Auf dem Schulgelände durfte der Bagger ganz selbsständig ein großes Loch ausheben ...

... natürlich programmiert ...

Werkt auch nachts ;)

Raphael Ott, Ralf Pfefferkorn und Bernhard Gantner auf "ihrem" Bagger ...

... und in Präsentations-Montur

Bagger spielte

Das damalige Trio strahlte schon aus: Damit geben wir uns nicht zufrieden, wir machen weiter. Zwei blieben gleich, der oben genannte Pfefferkorn sowie Rapahel Ott. Ein neuer Dritter, Bernhard Gantner, gesellte sich hinzu. Zum einen entwickelten sie Hard- und Software weiter, ein neues Modell kann auf dem Tisch autonom oder gesteuert fuhrwerken. Autonom spielt es beispielsweise mit Besucher_innen am Final-Stand Tic Tac Toe. Zum anderen programmieren die drei nunmehrigen 4.-Kläss’ler schon an der Software für einen echten Bagger - samt Sensoren, die stoppen, wenn wer dem Bagger zu nahekommt. Ein 2,5-Tonnen-Gerät haben sie von einer Firma leihweise zur Verfügung gestellt bekommen.

Das Trio hat sich aber auch Gedanken mit den Folgen ihrer Entwicklung gemacht. Autonome Bagger brauchen keine Fahrer, „aber erstens braucht es mehr Arbeiter, weil ja jede Baustelle schneller fertig wird und zweites sicher auch Fachkräfte, die solche Bagger warten oder reparieren können“, so Ralf Pfefferkorn schon im Vorjahr zum Kinder-KURIER.

Follow@kikuheinz

Top-Engineering Leistung - vom Konzept über Modellierung bis zur Umsetzung in einer Pilotanwendung. Dazu eine vorbildliche Auseinandersetzung mit der Digitalisierung von Arbeitseinsätzen!“

Aus der Jury-Begründung
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Platz 2

eRolli - Modulares Unterstützungssystem für Rollstühle, HTL Saalfelden, Salzburg
Günstiges und einfaches Nachrüstsystem zur elektrischen Unterstützung von Rollstühlen.

Platz 3

AID-System - Acoustic Image Description-System, TGM – Die Schule der Technik, Wien
System zur raschen Erkennung realer Hindernisse bei der Verwendung von Virtual-Reality-Brillen.

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Anerkennungspreise

Von Schülern für Schüler - Mobile Klassenräume aus Holz, HTL Mödling, Niederösterreich
Alternative zu Stahlcontainern für Ausweichklassen: Räume aus Holz, die das Klima in der Klasse und außerhalb nutzen.

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innoHeal, IT-HTL Ybbs, Niederösterreich
Leichter, umweltfreundlicher Verband aus dem 3D-Drucker ersetzt Gipsverband.

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