2004

Die AG berichtet 2004

Lego-AG: Senkrechtstart


Im Schuljahr 2003/2004 hatte die FH Rhein-Sieg in Sankt Augustin eine Lego-Roboter-AG für Mädchen angeboten.
Vier Schülerinnen unserer Schule (Sandra Grimm, Maike Hansen, Bianca Heinen, Lena Herscheid) erlebten dort eine Lego-Welt, die den Meisten völlig unbekannt ist: Roboter, die programmiert werden können und dann selbstständig auf einem Spielfeld Aufgaben erledigen müssen. Dazu die FirstLegoLeague, ein aufregender und spannender Wettbewerb zwischen verschiedenen Teams aus deutschsprachigen Ländern. Das Team der FH qualifizierte sich auf Anhieb für den Bundeswettbewerb und konnte aus dem Wettbewerb zwei der begehrten Lego-Pokale nach Sankt Augustin bringen. Für das Sankt-Adelheid-Gymnasium war klar: Das macht auch noch mehr von unseren Schülerinnen Spaß, und auf diese Weise können technische und mathematische Begabungen an unserer Schule wunderbar gefördert werden.
Zwei Väter erklärten sich bereit, ihre Zeit für diese AG zur Verfügung zu stellen: Herr Grimm und Herr Honecker. Die AG wurde vom Deutschen Museum Bonn – als Pate des INSTI-Erfinderclubs – mit den notwendigen Baukästen ausgestattet, und so konnten bereits im Mai 2004 zwölf Schülerinnen die ersten Versuche mit den programmierbaren Lego-„Steinen“ machen.

FLL: Konstruieren und Forschen

Wichtiger Anreiz für die Arbeit der AG ist der Wettbewerb der FirstLegoLeage (FLL). Die FLL ist eine Organisation zur Förderung der Jugend, die jedes Jahr in inzwischen 17 Ländern einen internationalen Wettbewerb für Kinder und Jugendliche von 10-16 Jahren ausrichtet. Dabei sind zwei Aufgaben zu erfüllen: Die Konstruktion und Programmierung eines Roboters und ein Forschungsauftrag. Der Roboter muss seine Fähigkeiten über mehrere Runden des Wettkampfes auf einem fest abgegrenzten Spielfeld beweisen, die Ergebnisse der Forschungsaufgabe werden einer kritischen Jury präsentiert. Es gibt Preise in unterschiedlichen Kategorien: Bestes Roboterdesign, bester Forschungsauftrag, bestes Teamwork, bestes Durchhaltevermögen und – nicht zuletzt – den Hauptpreis „FLL-Champion“ für die insgesamt beste Leistung. 2003 stand der Wettbewerb noch ganz im Zeichen der Marslandungen, das Thema 2004 war (nach den Parolympics) „No limits“, unbegrenztes Leben auch für Menschen mit körperlichen Einschränkungen.
Robotertechnik mit Lego
„Was hat Lego mit Robotern zu tun?“ – so werden manche fragen, die zum ersten Mal vom Roboter-Wettbewerb der FirstLegoLeague hören. Tatsächlich geht es um ernstzunehmende Aufgabenstellungen der Robotertechnik und -programmierung, die mit dem Mindstorm-System von Lego angegangen werden können.
Grundlage dieser Technik ist der RCX-„Lego-Stein“, der einen programmierbaren Mikroprozessor enthält. An diesen Baustein können bis zu drei Motoren und drei Sensoren angeschlossen werden. Also zum Beispiel zwei Motoren zur Fortbewegung, ein Motor zum Greifen, zwei Lichtsensoren zur Positionsermittlung und ein Tastsensor, um das Erreichen eines Ziels zu melden. Die Lego-AG des Sankt-Adelheid-Gymnasiums nennt ihren Roboter liebevoll „Stäbchen“ (Bild links). Programmiert wird am Computer, anschließend werden bis zu 5 unterschiedliche Programme mit Infrarot-Impulsen auf den Roboter übertragen. Dann kann mit Tastern eines der Programme gewählt werden – und los geht’s!
Große Konkurrenz in Frankfurt - ADELHITEC hält mit

Der Wettbewerb in Deutschland findet auch für die deutschsprachigen Nachbarländer und -Regionen statt. 2004 nahmen insgesamt 166 Teams teil. Auf 12 Regionalwettbewerben wurden in den Wochen vom 07.11. bis 20.11.2004 die 26 Finalteilnehmer ermittelt. Beim Regionalwettbewerb in Frankfurt war Adelhitec vom Sankt-Adelheid-Gymnasiums das einzige Mädchenteam. Mit einem ersten Platz in der Forschungspräsentation und der nach Punkten zweitbesten Roboterleistung eroberte es sich eine der drei Fahrkarten zum Finale nach Tauberbischofsheim. Hier der Bericht von Stephanie Strauven:
„Am 12.11.2004 traf sich das Wettkampf-Team „Adelhitec“ der Lego-AG (Sandra Grimm, Maike Hansen, Angela Her­scheid, Lena Herscheid, Annika Koch, Christiane Reinert, Sylvia Schmitz, Ra­bea Siweris, Johanna Sostmann, Re­bec­ca Steffen, Stephanie Strauven, Britta Völk­ner) des St.Adelheid Gymnasiums um 7 Uhr auf dem Parkplatz vor dem SAG, um zum regionalen Wettbewerb der „First-Lego-League“ zu fahren. Herr Koch, Herr Honecker ,Herr Grimm und Herr Boch waren als Begleiter dabei. Wir fuhren in Richtung Frankfurt, wo wir um 9.15 in der „Musterschule“ ankamen. Dort bauten wir auf einem uns zugewiesenem Tisch in der ausgeräumten Sporthalle unsere Sachen auf und testeten noch mal den Durchlauf für den Wettbewerb.
Um 11 Uhr startete der Wettbewerb gegen die „Lego- Reds“, „Legolas SE“, „Future Vision Junior Team“ und andere Teams. Nach dem ersten Durchlauf lag unser Team an zw eiter Stelle, obwohl anfangs der Roboter nicht richtig auf die Lichtverhältnisse des Wettkampffeldes abgestimmt war. Auf dem ersten Platz lagen die Lego-Reds, die schon letztes Jahr den ersten Platz belegt hatten. Nach einer weiteren Runde lagen wir weiterhin auf dem zweiten Platz, immer noch hinter den Lego-Reds. Das blieb dann auch nach dem dritten Durchgang so. Nach dem zweiten Durchgang hatten wir aber auch noch einen anderen wichtigen Termin des Wettbewerbs. Wir mussten den Forschungsauftrag präsentieren: Das ist eine kreative Präsentation, die von einem besonderen Thema han­delt, das uns vorher vorgegeben wurde. Wir hatte uns für die Frage der behindertengerechte Schulen in unserem Schulumfeld entschieden. Nach der Prä­sen­ta­tion unseres Forschungsauftrages hatten wir den dritten und letzten Durchlauf in der Vorrunde Mittlerweile war es 12.30 und Mittagspause. Als wir morgens angekommen waren, hatten wir Bons für ein Essen und ein Getränk pro Teammitglied bekommen. Es gab gebratene Nudeln oder Reis mit chinesischem Gemüse und Fleisch, dazu eine Cola oder Fanta. Am Nachmittag ging es dann weiter mit dem Viertelfinale. Wir mussten gegen die Otto- Hahn Robotics spielen, die uns zwar besiegten, uns aber den dritten Platz in der Gesamtwertung nicht nehmen konnten. Dieser dritte Platz beruhte auch auf unserer Präsentation des Forschungsauftrags, für den wir in der Siegerehrung einen Lego-Pokal („Beste Forschungspräsentation“) bekamen. Und das Beste: Wir hatten uns damit für das Finale in Tauberbischofsheim qualifziert!.“
Präsentation im Deutschen Museum Bonn am 14.11.04

Am Sonntag nach dem erfolgreichen Abschneiden in Frankfurt präsentierten die Mitglieder von Adelhitec ihren Roboter und die Wettbewerbsfläche bei der INSTI-Erfinderbörse im Deutschen Museum Bonn vor Presse und Besuchern. Vor allem die kleinen Besucher wollten immer wieder sehen, mit welchen Mitteln der Roboter die kniffligen Aufgaben löste: Ein Ball in den Korb bugsieren, mit Lichtsensoren eine weiße Fahne wahrnehmen und umlegen, ein Tor aufziehen und Steine hindurch transportieren... „Stäbchen“ – wie der Roboter liebevoll von den Mädchen genannt wurde – kam kaum zur Ruhe. Aber auch die Erwachsenen waren überrascht über die Möglichkeiten von „Stabchen“. Außerdem nahmen die Schülerinnen die wenigen ruhigen Minuten wahr, um ihre Konstruktion im Hinblick auf den Bundeswettbewerb zu verbessern.

Atemberaubend: Das Finale der FLL


Das Finale des FLL-Wettbewerbs fand am 20.11.2004 im Olympiazentrum der Fechter in Tauberbischofsheim statt. Bereits kurz nach 5 Uhr in der Frühe ging es mit dem ICE nach Würzburg, von dort wurden die teilnehmenden Teams mit Shuttle-Bussen zum Olympiazentrum gefahren. Die Atmosphäre war unglaublich: Überall Übungstische, wo hektisch noch ausprobiert wurde, klappernde Tastaturen von Laptops, in jeder freien Ecke Proben für die Präsentation, und alle paar Minuten ein Wettlauf zwischen zwei Robotern, der auf die Großleinwand übertragen wurde. Zunächst lief es nicht sehr gut für die Schülerinnen des SAG: „Stäbchen“ zeigte plötzlich Schwächen und machte Fehler, deren Ursache nicht klar war. Rabea und Sylvia, die die Aufgabe hatten, den Roboter während eines Wettbewerbsdurchlaufs zu starten, auszurichten und umzubauen, waren der Verzweiflung nahe. Die folgenden Stunden waren ausgefüllt mit dauernden Probeläufen und Messungen, um den Fehler zu finden. Dabei musste aber beachtet werden, dass zu viele Probeläufe die Batterien zu sehr leerten und sich dadurch das Fahrverhalten änderte – kurz, die Veranstaltung glich an manchen Stellen einem Formel-1-Wochenende. Nach zwei enttäuschenden Durchläufen zeigte Stäbchen dann im letzten Versuch endlich die Leistung, die das Team von ihm erwartet hatte, und katapultierte ADELHITEC mit der siebtbesten Punktzahl zuerst ins Achtel- und dann ins Viertelfinale. Damit belegte die Lego-AG des Sankt-Adelheid-Gymnasiums von 166 Teams den siebten Platz.

Neue Wege mit „Roberta“

Nach den guten Erfahrungen im Wettbewerb wurde beschlossen, einen neuen Weg in der Roboter-AG zu wagen: Auf Anregung unserer Schule nahmen erstmals vier Schülerinnen (Lena Herscheid, Rebecca Steffen, Lucia Müller und Maike Hansen) an einer „Roberta“-Schulung ins Fraunhofer-Institut Birlinghoven teil. Es handelt sich dabei um ein Förderprogramm des Bundes, um Mädchen einen Zugang zur Roboter-Technik zu eröffnen. Diese Kurse werden mit Fragebögen wissenschaftlich von der Universität Bremen begleitet, um ihre Wirkung für die Mädchenförderung sicher zu stellen. Die Schulungen in Birlinghoven waren ursprünglich für Lehrer gedacht, die dann in Roboter-AGgs an ihren Schulen mit dem Lego-Material arbeiten. Wir wollten aber erreichen, dass die älteren und erfahrenen Schülerinnen selbst den jüngeren ihre Begeisterung und ihre Kenntnisse vermitteln. Im Halbinternat traf diese Idee auf offene Ohren von Schwester Weber. Auf diese Weise entstanden im Mai zwei durch das Roberta-Programm begleitete neue Gruppen für jüngere Schülerinnen, die im kommenden Schuljahr 2005/6 am Wettbewerb teilnehmen.
An dieser Stelle sei noch einmal ausdrücklich Herrn Honecker und Herrn Grimm gedankt für ihr unermüdliches Engagement, Schwester Weber für ihre tatkräftige Unterstützung der neuen Gruppen, den vier Roberta-Teamleiterinnen, und natürlich allen Schülerinnen, die zum Gelingen der AG beigetragen haben.