Digital abtauchen: TU-Studierende entwickeln simulierte Tauchroboter

07.09.2020

An der Technischen Universität Hamburg wurden die Studieninhalte im digitalen Sommersemester in bis zu 170 Lehrveranstaltungen in Online-Formaten angeboten – auch mit Praxisbezug. So haben Studierende in der Lehrveranstaltung „Applied Design Methodology in Mechatronics“ (ADMM) am Institut für Mechatronik innovative Tauchroboter für Messungen in tiefen Gewässern entwickelt. Ziel der Lehrveranstaltung ist es, Entwicklung als Methode zu erlernen, um mechatronische Projekte von der Idee bis zum Prototypen zu verwirklichen.

In die Tiefe tauchen: Vier studentische Teams stellten sich der Aufgabe einen eigenen Tauchroboter zu konzipieren. Dieser soll eine Messboje bis zu zehn Meter in die Tiefe ziehen, um Temperaturen oder den Salzgehalt im Meer zu messen. „In der Forschung werden solche Bojen bereits eingesetzt, zum Beispiel um Wasserströmungen zu überwachen oder Klimamodelle zu erforschen“, sagt Professor Thorsten Kern, Leiter des Instituts für Mechatronik. „Der Tauchroboter hat die Aufgabe, die Boje auf bestimmte Tiefen in einem festgelegten Zeitrahmen zu halten“, so der TU-Forscher weiter.

Aufgrund der Corona-Pandemie realisierten die Studierenden ihre Roboter in diesem Semester nicht am Institut, sondern entwickelten einen sogenannten „Digital-Twin“, eine detaillierte Computer-Simulation ihres Prototypens. Diese „Digital-Twins“ wurden am letzten Vorlesungstag in einer Video-Konferenz präsentiert und traten in einem virtuellen Wettbewerb gegeneinander an. Dabei zeigten die studentischen Konzepte vom klassischen Schraubantrieb über Varianten von Seiltrieben bis hin zu einer technischen Nachahmung eines Fischs. Die Fachjury bestand aus Professor Burkard Baschek vom Helmholtz-Zentrum Geesthacht, Dr. Walter Kühnlein von terra.blue sowie Dr. Carsten Neupert von ITK Engineering GmbH. Gewertet wurden objektive Leistungsdaten wie die Genauigkeit der Tauchtiefe und die Präzision der Verweilzeit, aber auch die Nachvollziehbarkeit der Entscheidungen in der Entwicklung. Außerdem gab es Punkte für die Experteneinschätzung über die Nutzbarkeit in einem realen maritimen Umfeld. Der Tauchroboter „good buoy“ erhielt in der Wertung die meisten Punkte und gewann somit den Wettbewerb. Entwickelt wurde er von den Studierenden Michelle Schulze, Paul Oelkers, Fabian Bläsi, Folke Schwinning und Mika Höhrmann.

Professor Thorsten Kern freut sich über das Resultat der Lehrveranstaltung: „Die Entwicklungsmethodik ist das Werkzeug des Ingenieurs, das es neben dem fachlichen Wissen über die gesamte Berufslaufbahn ermöglicht, eine optimale Lösung für eine technische Aufgabe zuverlässig zu finden. Um sie zu erlernen benötigt es praktische Erfahrung, Interaktion mit Kolleginnen und Kollegen, und das Feedback aus dem Erleben der Funktion der Geräte. Das haben wir dieses Jahr gemeinsam mit den Studierenden spannend und praxisnah umsetzen können."

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