Zero Robotics

Was ist Zero Robotics?

Meh­re­re Pha­sen in 2D und 3D müs­sen bewäl­tigt wer­den, um im Lea­der­board auf­zu­stei­gen und so wei­ter am Wett­be­werb teil­neh­men zu kön­nen. Anschlie­ßend gibt es sogar eine Alli­anz­pha­se, in wel­cher man mit Teams von ande­ren Kon­ti­nen­ten koope­rie­ren und gemein­sam arbei­ten muss.

Daher ist beson­ders das Kom­mu­ni­zie­ren unter­ein­an­der wich­tig, wes­halb auch regel­mä­ßig Online-Tref­fen statt­fin­den. Dabei ist ja angeb­lich genau Kom­mu­ni­ka­ti­on oft eine Schwä­che der Hertzschüler:innen…aber ich glau­be Zero Robo­tics kann da das Gegen­teil bewei­sen.

Zuerst lau­fen die Pro­gram­me nur als Simu­la­tio­nen, doch beim Fina­le wer­den die Ergeb­nis­se der Bes­ten sogar real auf der ISS getes­tet. Natür­lich ist es manch­mal schwie­rig bei elf Team­mit­glie­dern aus drei ver­schie­de­nen Klas­sen­stu­fen zu errei­chen, dass jede:r auf dem Lau­fen­den ist und alle Ideen ver­wirk­licht wer­den kön­nen. Aber es macht doch allen viel Spaß und so hat es das Team unse­rer Schu­le bereits erfolg­reich in die drit­te Run­de geschafft.

Geschichte des Wettbewerbs am Heinrich-Hertz Gymnasium in Berichten:

Zero Robo­tics 2018/19

02.02.2019

Nun sind wir erfolg­reich vom Fina­le aus Ali­can­te zurück­ge­kehrt. Es hat zwar nicht für den Final­sieg gereicht. Aber wir haben uns gut geschla­gen. Und das Nach­wuchs­team weiß nun, wie sie im nächs­ten Jahr arbei­ten muss, um erneut im Fina­le anzugreifen.

Mehr Ein­drü­cke vom Fina­le des Zero Robo­tics 2019 hier.

22.12.2018

Nach dem letz­ten nicht so erfolg­rei­chem Jahr star­te­ten wir die­ses Mal mit einer etwas klei­ne­ren Mann­schaft. 5 Schüler:innen des 12. Jahr­gangs ver­ab­re­de­ten sich früh­zei­tig, um sich mit dem Pro­gram­mier­sys­tem des Zero Robo­tics aus­ein­an­der­zu­set­zen. Da eini­ge Schüler:innen schon letz­tes Mal mit dabei waren, konn­ten die ihre Erfah­run­gen schnell mit den ande­ren tei­len. So wur­den inten­siv die Lösun­gen des letz­ten Jah­res stu­diert und eine neue Stra­te­gie für die kom­men­den Auf­ga­ben entwickelt.

Eine zwei­te Neue­rung haben wir die­ses Jahr durch­ge­führt. Um Erfah­run­gen kon­ti­nu­ier­lich auf­zu­bau­en, wur­de ein zwei­tes Team mit Schüler:innen der 9. und 10. Klas­se gebil­det, die als Team­part­ner den Grö­ße­ren über die Schul­ter schau­en konn­ten. Das klapp­te für das ers­te Mal schon ganz gut.

Der Effekt war, dass wir die­ses Jahr sehr erfolg­reich die Alli­anz­pha­se mit Platz 8 been­de­ten. Die Auf­ga­be bestand die­ses Jahr dar­in, im erd­na­hen Orbit einen durch Welt­raum­trüm­mer beschä­dig­ten Satel­li­ten zu fin­den und ein Andock­ma­nö­ver zu flie­gen. Nach erfolg­rei­cher Ankopp­luing muss­te der Satel­lit in eine Schutz- und Repa­ra­tur­zo­ne geflo­gen wer­den. Die­se Auf­ga­be basiert auf aktu­el­len Pro­ble­men, die die ISS (mit dem Deut­schen Alex­an­der Gerst als Kom­man­dan­ten!) durch­aus auch zu lösen hat.

Die Alli­anz bestand die­ses Jahr aus einem Team aus Grie­chen­land und Aus­tra­li­en. Die Grie­chen zeig­ten sich dabei als sehr leis­tungs­stark und pro­duk­tiv. Glück war auch, dass durch die gerin­ge Zeit­ver­schie­bung eine Zusam­men­ar­beit leicht mög­lich war. Bei ame­ri­ka­ni­schen Part­nern muss man, bedingt durch die Zeit­ver­schie­bung, oft­mals mit­ten in der Nacht arbei­ten, was bei vol­ler Schul­be­las­tung sehr schwer für die Schüler:innen ist.

Nun ist das Fina­le erreicht und die­ses Jahr wird es an der Uni­ver­si­tät in Ali­can­te (Spa­ni­en) aus­ge­tra­gen. Dank der Unter­stüt­zung des DFG-For­schungs­zen­trums Mathe­on kön­nen wir die­ses Jahr auch die Nach­wuchs­mann­schaft mit 5 wei­te­ren Schüler:nnen mit zum Fina­le mitnehmen.

Der Wett­be­werb wird von MIT, Top­Co­der und Auro­ra Flight Sci­en­ces orga­ni­siert und durch­ge­führt. In den USA wird er von DARPA und NASA gespon­sert, die Teil­nah­me der euro­päi­schen Teams wird von der ESA koor­di­niert und gesponsert.

Dank geht auch an Dr. Theo A. Roel­ofs vom DFG-For­schungs­zen­trum Mathe­on, der die Arbeit der Ber­li­ner Zero­teams koor­di­niert und uns jeder­zeit bei Pro­ble­men zur Ver­fü­gung steht.

Zero Robo­tics 2017/18

Neu­es Jahr neu­es Glück. So sagt man doch. Nach­dem wir letz­tes Jahr im Halb­fi­na­le aus­ge­schie­den sind, woll­te wir die­se Jahr natür­lich nach­mal zei­gen, was wir kön­nen. Wir ver­such­ten auch in die­sem Mal eini­ges zu ver­än­dern. So haben wir gemerkt, dass ein zu gro­ßes Team die Abspra­chen unter­ein­an­der erschwe­ren. Hin­zu kommt, dass schnell eini­ge nicht mehr mit machen, weil doch die Cracks unter­ein­an­der die anspruchs­vol­len Auf­ga­ben bear­bei­ten und die ande­ren dann nicht mehr mit­hal­ten kön­nen. Obwohl ja jeder sei­nen Bei­trag im Team leis­ten könn­te. Aber wie sagt man auch: Vie­le Köche ver­der­ben den Brei. Also star­te­ten wir mit einer klei­ne­ren Mannschaft.

Erschwe­rend kam in die­sem Jahr hin­zu, dass nur ein Schü­ler Erfah­run­gen vom letz­ten Jahr hat­te. Und der hat­te die­ses Jahr alle Hand zu tun, berei­te­te er sich doch auf die End­run­de im Bun­des­wett­be­werb Mathe­ma­tik im Febru­ar vor. Also mel­de­ten wir prak­tisch ein völ­lig uner­fah­re­nes Team an.

Naja, und dann pas­sier­te das, was dann eben pas­siert. Wir sind lei­der nicht über die Hin­run­de hin­aus­ge­kom­men. Aus­stieg in Run­de 1. Nun ja, aber an Erfah­rung haben wir gewon­nen. Und nächs­tes Jahr gibt’s wie­der neu­es Glück.

Wir dan­ken Dr. Theo Role­offs und dem DFG-For­schungs­zen­trum Mathe­on für die wis­sen­schaft­li­che Betreu­ung unse­res Teams.

Zero Robo­tics SPHERES ISS Chall­enge 2016/17

Final­run­de lei­der verpasst

Nach­dem die Wahl der Mann­schaf­ten für die Alli­anz­pha­se ein ganz erfreu­li­ches Ergeb­nis her­vor­ge­bracht hat­te, waren wir guter Din­ge die­ses Jahr mal wie­der in das Fina­le ein­zu­zie­hen zu kön­nen. Die Wahl der Mann­schaf­ten hat uns mit dem Her­der-Gym­na­si­um und dem Team „Lake“ aus Hous­ton, Texas zusam­men­ge­führt. Bei­de Mann­schaf­ten waren in den letz­ten Jah­ren sehr erfolg­reich. Zusam­men mit unse­rem tol­len Platz 32 in der 3D Com­pe­ti­ti­on Pha­se muss­te es doch klappen.

Nach­dem wir uns nach kur­zen Abspra­chen den tol­len Namen „while(!asleep) sheep++;“ gege­ben haben, schnell noch einen Chat-Ser­ver instal­liert und die ers­ten Stra­te­gien abge­spro­chen haben, ging es dann auch gleich los.

Lei­der konn­te wir trotz allem Bemü­hen das Fina­le nicht errei­chen. Die ande­ren Mann­schaf­ten waren ein­fach zu stark. Platz 25 von 28 gestar­te­ten Teams. Hin­zu kommt eben auch das Pro­blem, dass die Zeit­räu­me für die Erar­bei­tung der Pro­gram­me recht knapp bemes­sen sind. Und als Schüler:in hat man eben auch noch ande­re Auf­ga­ben als nur Wett­be­werbs­pro­ble­me zu lösen. Im Chat konn­ten wir erfah­ren, dass die Aus­tra­li­er z.B. in die­ser Zeit gera­de Feri­en haben und somit viel Zeit zum Pro­gram­mie­ren. Nun gut, bleibt nur auf das nächs­te Jahr zu hoffen.

Zero Robo­tics SPHERES ISS Chall­enge 2015/16

18.01.2016

Nach­dem unser Team Hertz-Pro­gramm­er-Group erfolg­reich die Qua­li­fi­zie­rungs­run­de mit Platz 63 erreicht hat, geht es nun um den Ein­zug ins Fina­le. Dazu wer­den neue Teams, soge­nann­te Alli­an­zen, mit zwei ande­ren Mann­schaf­ten gebil­det. Wir sind in der Alli­anz mit einem ita­lie­ni­schen und einem ame­ri­ka­ni­schen Team. Nicht leicht sich da zu ver­stän­di­gen. Es geht nun dar­um, die neu­en Auf­ga­ben, die vom Mas­sa­chu­setts Insti­tu­te of Tech­no­lo­gy (MIT) und der NASA gestellt wer­den zu lösen. Trotz eini­ger Pro­ble­me in den Abspra­chen haben wir jetzt eine fer­ti­ge Lösung im Wett­be­werb. Die Qua­li­tät der Lösung zeigt sich im Lea­der­board, wo die Ergeb­nis­se der 3D-Simu­la­tio­nen der Wett­kämp­fe der ein­zel­nen Teams gegen­ein­an­der dar­ge­stellt werden.

Genaue­res dazu fin­det man auf www.zerorobotics.mit.edu.

Wir hof­fen alle, dass wir ins ISS-Fina­le im Euro Space Cent­re nahe Redu in Bel­gi­en am 18. Janu­ar 2016 ein­zie­hen wer­den. Dort wird eine Live-Video-Kon­fe­renz orga­ni­siert. Das MIT und die ESA wer­den dann die ein­ge­reich­ten Lösun­gen direkt auf der ISS testen.

Ganz herz­lich wol­len wir uns für die Betreu­ung unse­res Teams durch das DPG-For­schungs­zen­trum MATHEON bedanken.

02.07.2015

Am 2. Juli 2015 fand an der TU Ber­lin unter Lei­tung von Dr. Theo Roel­ofs die Eröff­nungs­ver­an­stal­tung des Pro­gram­mier­wett­be­werbs für die Flug­ro­bo­ter SPHERES (Syn­chro­ni­zed Posi­ti­on Hold Enga­ge and Reo­ri­ent Expe­ri­men­tal Satel­li­te). Die­se kugel­för­mi­gen Satel­li­ten wur­den am MIT in Zusam­men­ar­beit mit der NASA ent­wi­ckelt und wer­den zu For­schungs­zwe­cken in der ISS eingesetzt.

Die Auf­ga­be für die Teilnehmer:innen besteht nun dar­in, mit­hil­fe einer vir­tu­el­len Simu­la­ti­ons­um­ge­bung für SPHERES eine Pro­gramm­steue­rung zu ent­wi­ckeln und zu tes­ten, die dann im Fina­le den rea­len Satel­li­ten in der ISS steuert.

Die Auf­ga­ben, die Anfang Sep­tem­ber ver­öf­fent­licht wer­den, sind in Team­ar­beit zu lösen und wer­den in meh­re­ren Run­den bis Dezem­ber vom MIT veröffentlicht.

Unse­re Schüler:innen star­te­ten heu­te in 7 Mann­schaf­ten und muss­ten eine ers­te klei­ne Flug­steue­rung für einen Satel­li­ten ent­wi­ckeln. Dies dien­te zum Ken­nen­ler­nen sowohl der Pro­gram­mier­um­ge­bung als auch der ande­ren Teilnehmer:innen von Ber­li­ner und Bran­den­bur­ger Schulen.

Alle Teams waren heu­te sehr erfolg­reich und freu­en sich schon auf die Ver­öf­fent­li­chung der Wett­be­werbs­auf­ga­ben im September. 

Zero Robo­tics SPHERES ISS Chall­enge 2013

Am 11. Janu­ar 2013 nahm die „Zero Robo­tics SPHERES ISS Chall­enge: High School Tour­na­ment 2012“ ali­as „Retro Sphe­res“ ihr glück­li­ches Ende. Teil­neh­mer unse­rer Schu­le im Team „LazySpace“ erreich­ten in ihrer Alli­anz mit ita­lie­ni­schen Teams einen zwei­ten Platz in die­sem euro­päi­schen Wettbewerb.

Die Arbeit begann im Sep­tem­ber und führ­te in ein span­nen­des Fina­le im Dezem­ber, wel­ches dann, nach der Alli­anz­bil­dung, in Noor­dwi­jk am nie­der­län­di­schen Stand­ort der ESA sei­ne Fort­set­zung fand. Die Schüler:innen reis­ten am 10. Janu­ar nach Ams­ter­dam, ver­brach­ten einen inter­es­san­ten Nach­mit­tag in die­ser schö­nen Stadt, erleb­ten den Abend mit den drei ande­ren Ber­li­ner Teams und konn­ten am 11. Janu­ar ihre ita­lie­ni­schen Part­ner tref­fen. Nach einer Füh­rung und meh­re­ren Vor­le­sun­gen war es dann soweit: Gemein­sam mit NASA und dem MIT wur­de direkt zur ISS geschal­tet und zwei Astro­nau­ten führ­ten die von den Schüler:innen geschrie­be­nen Pro­gram­me live aus.

Wir möch­ten wir uns hier­mit bei Herrn Dr. Roel­ofs vom Mathe­on ganz herz­lich bedan­ken, der durch sein per­sön­li­ches Enga­ge­ment vie­les mög­lich mach­te. Dank auch an das Mathe­on selbst für sei­ne finan­zi­el­le Unterstützung.

Glück­wunsch an die Team­mit­glie­der von „LazySpace“ für ihren schö­nen Erfolg!