Hirn ist schneller als die Hand

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Tim Schumacher hat einen Roboter programmiert, der zum Glück seine Grenzen hat. Mit schlafwandlerischer Sicherheit greift Tim Schumachers Roboter die unterschiedlich großen Holzscheiben und stapelt sie getreu den Spielregeln der „Türme von Hanoi“ aufeinander.

Ober-Roden - Tim Schumacher hat einen Roboter programmiert, der zum Glück seine Grenzen hat. Von Michael Löw

Eigentlich sieht’s ganz simpel aus, was Tim Schumachers Roboter da treibt: Ein Plastikarm greift sich Holzscheiben von einem Stapel und legt sie auf einem anderen ab. Dass der Roboter mit System arbeitet, sieht man erst auf den zweiten Blick.

Er darf immer nur eine Scheibe greifen, die Zahl der Stapel ist auf drei begrenzt, und unten muss die größte Scheibe liegen. „Türme von Hanoi“ heißt das Spiel, das der Roboter mit fünf Scheiben meisterhaft beherrscht. Das Original geht der Legende zufolge auf vietnamesische Mönche zurück und hat 64 Scheiben unterschiedlicher Durchmesser. Sind sie in der richtigen Reihenfolge sortiert, geht die Welt unter - erzählt man sich in Südostasien. Tim Schumacher verspricht, seinem Roboter zeitig Einhalt zu gebieten. Sonst hätte er beim Regionalwettbewerb „Jugend forscht“ auch sicher keinen zweiten Preis gewonnen.

Der Neuntklässler der Nell-Breuning-Schule ist ein alter Hase bei „Jugend forscht“. Der Roboter war sein drittes und bisher bestes Projekt. Basis ist ein Lego-Baukasten - allerdings keiner, der beim Geburtstag auf dem Gabentisch steht. Denn der „Education Mindstorms EV 3“ - wie sollte ein Roboter auch anders heißen? - kostet stolze 900 Euro. Der Förderverein der NBS hat ihn bezahlt, um Jugendliche mit besonderen Neigungen zu unterstützen.

Software an zwei Nachmittagen programmiert

„Mir ging’s weniger um die Hardware als ums Programmieren“, erzählt der 15-Jährige. Der „EV 3“ ist sozusagen die Verlängerung seines Computers. Trotzdem war zunächst einmal Bauen mit Lego angesagt. Eine Woche lang war er drei bis vier Stunden am Tag beschäftigt. Tim musste drei Elektromotoren so synchronisieren, dass der Greifarm auch tatsächlich von zwei Seiten zupacken kann. Und wie im richtigen Wissenschaftlerleben gehörten Rückschläge zur Forschung: „Ich hatte einige Prototypen, die nicht stabil genug waren.“ Also musste Tim neue Verstrebungen, Kabel und Sensoren bestellen. Die Software hat er an zwei Nachmittag programmiert. Das berichtet Tim, als ob’s die einfachste Sache der Welt wäre.

Der Computer sagt „Dreh den Motor nach rechts!“, „Schalte ein Lämpchen ein!“ oder „Erzeuge ein Geräusch!“. Eigentlich sind’s ganz banale Befehle - sie müssen nur in die richtige Reihenfolge gebracht werden. Mit richtig sortierten Befehlen rechnet Tims Lego-Computer aber um ein Vielfaches schneller als dies Mathe-Genies aus Fleisch und Blut könnten.

Roboter im Unterricht

Die wiederum sind dem Roboter in Sachen Fingerfertigkeit weit überlegen. Bis der seinen Greifarm ausgefahren, in die richtige Position gebracht und eine Holzscheibe gegriffen hat, hat der Mensch die „Türme von Hanoi“ schon gestapelt - vorausgesetzt, er hätte die Lösung im Kopf gehabt.

Roboterbau und -programmierung waren nur zwei Aspekte von Tims „Jugend forscht“-Teilnahme. „Er musste auch eine 15-seitige Dokumentation schreiben, die zum Beispiel beim Zitieren wissenschaftlichen Anforderungen genügt“, sagt sein Mathe-, Physik- und Informatiklehrer Peter Bauer. Tim Schumacher will nächstes Jahr zum vierten Mal bei „Jugend forscht“ mitmachen: „Dann aber was anderes als Roboter!“

Quelle: op-online.de

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