Wie der Silicon Valley Robotics Club die Ausbildung neuer Ingenieure unterstützt

Es ist ein wunderschöner Tag in Mountain View, Kalifornien. Das Civic Center Plaza wurde vorübergehend zu einer Mini-Ausstellung neuer Technologien im Freien und ist voller Geräte und Erfindungen, die noch vor zehn Jahren als Fiktion galten. Kinder in Schutzhelmen huschen mit elektrischen Skateboards über den Platz, ein Roboterbote geht vorsichtig durch die Menge, und seine Mitroboter kochen an den Kiosken Pizza.


Die Hauptattraktion befindet sich jedoch am östlichen Rand des Platzes. Ein kleiner Roboter, der von Mitgliedern des Spartan Robotics Club der Mountain View High School zusammengebaut wurde, summt mit Motoren, dreht die Gänge und gibt eine ganze Reihe gelber Kugeln in einen provisorischen Ring ab. Der Club nimmt jedes Jahr am FIRST Robotics Competition teil, einem internationalen Roboterturnier, das 1989 gegründet wurde, um junge Menschen zu inspirieren, sich aktiv in der Wissenschaft zu engagieren und neue Technologien zu entwickeln. Diesmal hatten die „Spartaner“ sechs Wochen Zeit, um einen Roboter zusammenzubauen, der Bälle abschießen, runde Gegenstände vom Boden aufheben und auf das Seil klettern kann.

Vor drei Jahren wurde eine eintägige Mini-Ausstellung für Unternehmen aus Mountain View organisiert, die den Menschen ihre neuen technologischen Entwicklungen zeigen möchten. Im Durchschnitt schaffen es ungefähr tausend Menschen, sie zu besuchen. Dort zeigt Spartan Robotics seinen neuen Roboter, um die Aufmerksamkeit der Öffentlichkeit auf die Robotik zu lenken und die Reihen der Clubmitglieder mit zukünftigen Ingenieuren aufzufüllen.

Der Roboter, den die Jungs vom Club Fyn genannt haben, schießt plötzlich einen weiteren Ausbruch von Plastikbällen ab, was bei den versammelten Kindern begeisterte Schreie hervorruft.

"Es ist großartig zu sehen, dass Kinder auf das reagieren, was wir hier tun", sagte Ginger Schmidt, einer der Kapitäne des Teams, das diesen Herbst zum Harvey Mudd College geht. "Wir möchten, dass die Kinder verstehen: Auch sie können so etwas schaffen."


Der Club wurde 2002 von einer kleinen Gruppe von Schulkindern organisiert. Zu dieser Zeit durften sie einen Teil des Klassenzimmers für ihre Experimente nutzen, vorausgesetzt, die Kinder würden am Ende des Unterrichts alles reinigen und in Ordnung bringen. Jetzt verfügt Spartan Robotics über eigene Räumlichkeiten und Spezialausrüstungen, und der Club selbst gilt als eines der elitärsten Roboterprogramme der Welt.

Spartan Robotics ist der zweitbeste Club in der San Francisco Bay. Nur eine private High School in San Jose überholt sie, deren Team bereits mehrere internationale Roboterturniere gewonnen hat. Anfang des Jahres gewannen die Spartaner den Wettbewerb in der regionalen Division in San Francisco, nahmen im April an der Weltmeisterschaft in Houston teil und erreichten das Finale der Division.


Der Club freut sich, Neuankömmlinge willkommen zu heißen, unabhängig von ihrer Erfahrung und ihrem Kenntnisstand. "Sie müssen nicht zu uns kommen, um die Robotik zu verstehen", sagt Schuh zu den Kindern. "Ja, auf den ersten Blick mag alles kompliziert erscheinen, aber Sie werden schnell alles lernen."

Viele Studenten arbeiten auch nach dem Abschluss in diesem Bereich weiter: Sie entwickeln Software, die die Sicherheit beim Autofahren erhöht, medizinische Roboter für die Früherkennung von Lungenkrebs entwickelt und sogar Drohnen für Googles geheimes „Projekt X“ entwickelt.
Später am Abend stopfen 30 Mitglieder von Spartan Robotics in ihr Klassenzimmer und vereinbaren ein wöchentliches Treffen. Jetzt ist Nebensaison, daher stehen hauptsächlich neue Mitglieder und kleine Experimente auf dem Programm. Einer der Punkte auf der Tagesordnung: "Wie man verschiedene Dinge richtig zerlegt."


Zuerst, nach der Gründung des Clubs, interessierte sich die weibliche Hälfte der Schule fast nicht für ihn, aber mit dem Aufkommen von Shu änderte sich die Situation dramatisch. 2016 waren alle drei "Sitze" des Kapitäns von Mädchen besetzt, 2017 waren es zwei von drei Kapitänsmädchen, und nächstes Jahr wird das Team zu einem Kontrollmodell mit einem Kapitän wechseln ... und dies wird wieder ein Mädchen sein. "Wir sagen den Mädchen nur, dass sie hier absolut alles erreichen können, was sie wollen", sagt Shu mit einem breiten Lächeln.

In der nächsten Klasse arbeiten Programmierer an Code und starren auf die Bildschirme von ThinkPad-Laptops. Hier wird der größte Teil der für den Betrachter unsichtbaren Arbeit ausgeführt. Die Jungs schreiben spezielle Anwendungen, die Befehle von den Konsolen an einzelne Motoren und Robotersysteme anhängen. In einem anderen Raum nebenan arbeitet eine Gruppe von Studenten mit SolidWorks CAD.

Um Fina zu schaffen, musste der Club mehr als 200 einzigartige Teile modellieren. Dies brachte den Jungs den Ruf, die Autoren eines der schwierigsten Roboter des Turniers zu sein. Jetzt arbeiten sie bei SolidWorks an einem Lager, das Teil des aktualisierten Motors wird und Clubrobotern mehr Mobilität bietet.


Der Schüler James Doherty hat mit dem ThinkPad viele Präzisionsdichtungen und Roboterwellen entwickelt. „Ich habe bereits mit computergestützter Design-Software gearbeitet“, sagt er. "Aber ich habe noch nie etwas so Kompliziertes gemacht." Der große Arbeitsspeicher und die hohe Leistung des ThinkPad ermöglichten es ihm, mit mehreren Projekten gleichzeitig zu arbeiten und diese schnell zu korrigieren. „Dies ist ein großartiges Werkzeug. Vielseitig, tragbar und leistungsstark, und bei Bedarf können einige der Komponenten problemlos aktualisiert werden, sagt James. "Tatsächlich können Sie einen Roboter mit einem ThinkPad entwerfen, ohne jemals einen Lötkolben oder eine Maschine zu berühren."

Die vierzehnjährige Ksennia Stiagan leitet die CNC-Werkzeugmaschine (computergesteuerte Maschine) des Teams. "Jetzt können wir Teile aus Holz, Metall oder Kunststoff schneiden!" Sie sagt. Bevor Xennia zu Spartan Robotics kam, hatte er keine Ahnung, was ein Universalschlüssel ist. Jetzt ist sie sogar in der Lage, mit einer komplexen computergesteuerten Maschine fertig zu werden.

Während der viermonatigen Wettkampfsaison verbringen die Schüler mehr als 30 Stunden pro Woche im Club, einschließlich der Samstagsstunden, die von Mittag bis Mitternacht dauern. Xennia lacht, wenn sie nach langen Arbeitszeiten gefragt wird. Für sie ist das Entwerfen und Erstellen eines Roboters eher ein Spiel.

Xennia hat in nur einem Jahr im Club viel gelernt: wie man mit einer Drehmaschine umgeht, wie man in einem Team arbeitet, wie man neue Teile auf dem ThinkPad entwirft. Und sie hat auch verstanden, wen sie in Zukunft machen will: Sie will Maschinenbauingenieurin werden. "Und das alles habe ich dank Robotern realisiert!" - sagt das Mädchen.

Source: https://habr.com/ru/post/de410815/


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