Viele Menschen in Fabriken mit dem ein oder aussortieren von Teilen beschäftigt sind, stellte ich mir die Frage, ob man diese nicht durch einen Roboter ersetzen kann. Mithilfe der in meinem vorherigen Projekt gebauten Roboterversuchsanlage, möchte ich in diesem Projekt mithilfe einer Kamera Objekte erkennen, sodass diese dann vom Roboter sortiert werden können. Das Programm soll später auf einem Raspberry Pi laufen, sodass dieser mit der restlichen Anlage kommunizieren kann. Mit der Hilfe mehrerer aufeinander aufbauenden Erkennungsschritten sollen Bauteile mit einer Kamera identifiziert werden, was Ziel dieses Projektes ist.

Das Ziel des Projektes ist, einen höhenvariablen Absatz für Schuhe herzustellen. Die Idee wurde von mir bereits im letzten Wettbewerb in Form von eindrehbaren Absatzscheiben un-tersucht und präsentiert. Der Absatz des Schuhs wirkte aufgrund der versatzvermeidenden Form überdimensioniert sowie wenig filigran und feminin. Durch die Befestigung mit Schrauben und Muffen waren die Absatzscheiben dick und der Absatz durch eine schlichte Drehbewegung lösungsgefährdet. Durch eine andere Absatzsilhouette und einem anderen Befestigungsmechanismus soll dem entgegengewirkt werden. Der neue Absatz wird mit einem 3D-Drucker gedruckt. Anschließend werden mit verschiedenen, unabhängigen Personen neue Alltagstests durchgeführt. Parallel dazu soll ein neues Schaft-Design entworfen werden, sodass sich der Schuh auch optisch verkauft.

Viele Heimwerker kennen das Problem: Die Baustelle liegt im ersten oder zweiten Obergeschoss und Bauschutt muss nach unten und Baumaterial nach oben befördert werden. Da hilft dann nur schleppen oder einen teuren, großen und platzraubenden Kran aufstellen. Mit dem WindowHook - dem Fensterlastkran - soll dies vereinfacht werden. Die Idee des 14jährigen Luis Teufel ist es, dass ein WindowHook in gängige Hausfenster eingehängt werden kann, um von dort die Last über einen Flaschenzug nach unten oder oben zu ziehen. Dabei möchte der Tüftler vom Otto-Hahn-Gymnasium auch, dass dieser leicht und kompakt ist um gut tranportiert und einfach angebracht werden kann. Also einen robusten Fenster-Kran für Heimwerker und Handwerker.

Rebecca und Selina aus der Gewerbliche und Hauswirtschaftliche Schule Horb wollen eine Online-Lernplattform erstellen, bei der speziell jüngere Schüler, aber auch interessierte Erwachsene optimal Wissen erarbeiten können. Die einfache Bedienung und Gestaltung steht bei dem kompletten Projekt an erster Stelle um die Inhalte überschaubar und einfach zu halten. Auch darf der grafische Aspekt nicht außer Acht gelassen werden, damit die Plattform nicht nur grafisch anspricht sondern auch für Menschen mit Handicap möglichst barrierefrei bedienbar bleibt.

Wenn man auf einem Feld im Winter oder im Frühjahr entlangläuft, kann man sehr gut die vielen Vögel beobachten, die ihre Nester auf den Bäumen bauen. Besonders fällt einem dabei die Lage der Vogelnester auf. Sie sitzen nicht irgendwo im Baum, sondern in der Mitte am oberen Rand des Baumes. Sofort haben sich Frederik Schmidt (10 Jahre, Otto- Hahn-Gymnasium), Silas Teufel (11 Jahre, Christiane-Herzog Realschule ) und Finn Borbléy (10 Jahre, Wiestalschule Emmingen) gefragt, ob es Zufall ist oder von den Vögeln beabsichtigt ist und ob es ein Zusammenhang zwischen der Baumhöhe und der Vogelnestposition gibt. Um diese Frage zu beantworten wurden während des Projekts zahlreiche freistehende Bäume mit Vogelnester mittels Stockpeilung vermessen, um die genaue Lage der Vogelnester zur Spitze und zur Höhe der Bäume ins Verhältnis zu setzen.

Die Krankheit Diabetes ist ein Weltbekanntes Problem. Man muss immer Messen und je nach Blutzucker Insulin spritzen. Heutzutage gibt es auch schon Messgeräte wie zum Beispiel den Libre, der am Arm angebracht wird und immer wieder "Blutzuckerwerte" misst. Diese Werte entnimmt das Gerät aber nicht dem Blut sondern der Gewebsflüssigkeit unter der Haut. So kommt es zu Messungenauigkeiten. Den Ärzten nach sollen diese Messunterschiede ganze 2 Stunden betragen. Das liegt daran, dass der Glukosewert(Zuckerwert) in der Gewebsflüssigkeit an die des Blutes anpassen muss, welches seine Zeit braucht. Das Ziel der Jungforscher aus dem Otto-Hahn-Gymnasium ist es Herauszufinden wie lange genau die Messwerte auseinander liegen und möglicherweise eine Otimierung des Geräts zu erreichen.

Viele kennen das Problem: nach dem Duschen öffnet man das Fenster zum Lüften, geht aus dem Bad und vergisst das Fenster wieder zu schließen. Dadurch kühlt sich im Winter nur der Raum stark aus und die Heizkosten steigen. Um dieses Problem zu bekämpfen hat Mats (14) vom Paul Klee Gymnasium in Rottenburg einen Sensor entwickelt der erkennt, wann das Fenster wieder geschlossen werden sollte und dies dann durch ein Signal mitteilt.

Große Messen bieten mitttlerweile die Möglichkeitan, über Bluetooth Informationen zu den einzelnen Messeständen abzugreifen. Darum kam dem 18jährigen Stefan Wahl vom Otto-Hahn-Gymnasium die Idee, ein vergleichbares System zu entwickeln, das jeder individuell für seine Veranstaltung konfigurieren kann.

Viele Menschen haben bereits einen ersten Eindruck von virtuellen Brillen durch Smartphone Apps bekommen. Aber ein ebenso wichtiges Feld sind die Mixed Reality Apps, welche unsere Realität durch Elemente erweitern. Ein Benutzer möchte jedoch unabhängig von einer bestimmten App Informationen zu der Umgebung angezeigt bekommen. Um dies zu erreichen soll die Microsoft Hololens Brille im Raum platzierte QR-Codes einscannen. Mit diesen Informationen werden dann von einem Server die entsprechenden Platzierungsdaten und Anzeigeinformationen geholt und diese dann über die Brille dem Benutzer angezeigt. Damit hat sich der 15jährige Luis Teufel vom Otto-Hahn Gymnasium beschäftigt. Gefördert wurde das Projekt von der Firma Nüssle GmbH & Co. KG.

Moderne Bearbeitungszentren sind heute aus der Fertigung nicht mehr wegzudenken.Sie übernehmen das maschinelle Fräsen von 2D- und 3D-Geometrien sowie das Verbohren von Werkstücken oder Werkzeugplatten.
Dabei müssen zum Teil mehrere hunderte Bohrungen hindereinander erstellt werden. Die Reihenfolge der Bohrlöcher in den Fräsprogramme hierzu werden dabei von 3D-Zeichnungsprogrammen (CAD) oder Platinenentwurfprogrammen (EAD) willkürlich gelegt. Dadurch nimmt die Bearbeitungsdauer durch sehr lange Verfahrwege zwischen den unsortierten Bohrungen zu und die Kosten steigen.

In diesem Projekt will Stefan Wahl aus dem Otto-Hahn-Gymnasium diese Bohrlöcher mit einem Ameisenalgorithmus sortieren und diesen so optimieren dass auch die Sortierung von einer größeren Anzahl an Bohrungen nicht zu lange dauert.

Da Roboter in Automatisierungsanlagen immer weitere Verbreitung finden, ist wichtig die den Aufbau, die Komponenten und die Funktionsweise möglichst anschaulich und einfach dazustellen. Daher soll in diesem Projekt eine Roboterversuchsanlange aufgebaut werden, in welcher die wesentlichen Komponenten integriert sind, aber auch einfach auf die jeweiligen Anwendungsfälle umgebaut werden können. Damit aber die Anwender die Anlage auch leicht und einfach steuern und sich auf das Wesentliche konzentrieren können, hat Luis Teufel, 16, zum Ziel gesetzt, eine Anlagenablaufsteuerung umzusetzen, dass diese auch ohne Programmierkenntnisse abgeändert werden kann. Dazu müssen die einzelnen Anlagenteile so vorkonfiguriert werden, dass sie über vordefinierte Schnittstellen angesteuert werden können – und eben auch auf andere Abläufe reagieren können. Luist besucht das Otto-Hahn-Gymnasium in Nagold.

In Schulen bzw in öffentlichen Bereichen gibt es meist ein Matreriallager, in welchem hochwertige Geräte wie zum Beispiel NoteBooks gelagert werden. Das Problem ist, dass bei einem freien Zugriff auf das Lager, niemand weiß welche Person was entnommen hat. Somit kann es passieren, dass Dinge entnommen werden und aus Vergesslichket nicht mehr zurück gebracht werden.
Ziel dieses Projektes von Luca Dold, 15, ist es ein automatisches Überwanchungssystem für einen abgeschlossenen Schrank zu erstellen um so nachzuvollziehen wer wann was entnommen hat. Dazu wird an einem Schrank ein Fingerabdruckscanner angebracht, welcher die Identität der Person feststellt und den Zugriff auf den Schrank freigeben soll. Die genaue Lagerbestandserfassung soll mit einem Vorher-Nachher-Vergleich die entnommenen Produkte erfassen. So soll gewährleistet werden, dass jede Person sich frei entscheiden kann was entnommen werden soll, ohne die Produkte zu scannen oder ähnlichem. Luca besucht das Otto-Hahn-Gymnasium in Nagold.

Objektorientiertes Programmieren in Zusammenarbeit mit der Firma Vacos GmbH Nagold.

In diesem Projekt geht es um den Magnus-Effekt. Dieser besagt, dass ein Zylinder (der Flettner-Rotor) in einer Strömung eine Kraft erfährt. Zur Untersuchung hat Mats Raaf aus dem Paul-Klee-Gymnasium einen Flettner-Rotor aus einem Abflussrohr gebaut und mit einem speziell angefertigtem Gestell mit Waage zur Messung der Magnus-Kraft in einen Windkanal gestellt. Besonders will der Tüftler diese Kraft als Funktion der Strömungsgeschwindigkeit sowie der Rotationsgeschwindigkeit und des Durchmessers des Flettner-Rotors messen. Zur Bestimmung der Drehzahl des Rotors habe Mats eine Steuerung per Microcontroller (Arduino) programiert.



Auf der Basis meiner Messergebnisse möchte ich dann in einem nächsten Projekt ein

Modellflugzeug bauen.

Rapid Prototyping Verfahren versuchen mit der Qualität der Ergebnisse immer näher an die Realität heranzukommen damit man Kundenwünsche sofort auf ein Produkt abbilden kann. Besonders hervorgetan hat sich bei den Verfahren hierbei das sogenannte Fused Deposition Modeling (FDM), welches üblicherweise als den 3D-Druck bezeichnet wird.Die Jungforscher Simon Helber (12) und Jonas Rauser (13) aus dem Otto-Hahn-Gymnasium wollen mit der Hilfe eines selbst aufgebauten Biegeversuches herausfinden inwieweit sich die Festigkeit eines Serienteiles von der eines FDM- Teiles unterscheidet.Dabei wurde einerseits die Durchbiegung und andererseits die Kraft welche die mit dem Hookeschen Gesetzes bestimmen. Mit diesen beiden Kennwerten werden dann die Festigkeitswerte abgeleitet und verglichen.

Mit einem Tiefziehtisch lassen sich sehr schnell viele Formen herstellen. Das funktioniert, indem man ein Platte aufheizt, die dann plastisch verformbar wird. Danach legt man die erhitzte Platte auf eine Form, die sich dann mit Unterdruck die Platte schmiegt. So kann man sehr schnell sehr viele identische Bauteile herstellen. Das Problem ist dass man für jedes Bauteil eine Form benötigt. Deshalb braucht man eine Tiefziehplattform die sich variabel an die Bedürfnisse anpasst. Der 12jährige Samuel Metzler hat einen Tisch gebaut, mit dem der Tüftler schnell und variabel Einzelteile tiefziehen kann, also Rapid Prototyping beim Tiefziehen.

Wird in der Disco ein Stroboskopblitzer eingesetzt, dann sieht es so aus als ob die Person welche im Blitzlicht steht, sich in Zeitlupe bewegt. Leuchtet man Wssertropfen ebenfalls mit einem Blitzlicht an, dann sieht es so aus, als würden diese nach oben wandern oder in der Luft schweben. Diesem Effekt wollten wir auf die Spur gehen und haben dazu einen Versuch aufgebaut, welcher dieses Phänomen nachstellen soll. Wasser wird mit einem Motor durch einen Schlauch hinaufgezogen und von oben als Tropfen wieder abgelassen. Seitlich angebrachte Lichtstreifen leuchten in einer Frequenz auf und erzeugen so das Blitzlicht. Durch die einstellbare Motorgeschwindikeit und einstellbaren Frequenz der Lichter soll der Zusammenhang dieser beiden Größen hergestellt werden und den Effekt damit anschaulicher machen.

Web-Design für Blinde + Hörgeschädigte Homepage barrierefrei.

Im vergangenen Jahr überließ dem 16jährigen Stefan Wahl aus dem Otto-Hahn-Gymnasium ein Bekannter einen Bauplan für eine Drohne. Diese Drohne bestand aus einer zentralen „Kapsel“ in der sämtliche Steuermodule, der Motor und der Treibstoff untergebracht sind, sowie aus einem großen, um die Kapsel rotierenden Rotor. Da Stefan noch nie eine solche Drohne gesehen hatte, war sein Interesse sofort geweckt. Doch bereits bei der ersten genaueren Betrachtung des Plans wurde ihm klar, dass es nicht möglich ist diese Drohne zu fliegen. Hauptproblem war, dass durch den einfachen Rotor ein Drehmoment entsteht, das nicht ausgeglichen wird (wie etwa bei einem Helikopter) und somit zu einem unkontrollierten Rotieren der Drohne in der Luft führen würde.

Inspiriert von einem Modellhubschrauber der zum Ausgleich des Drehmoments unter anderem einen gegenläufigen Rotor besitzt untersuchte Stefan, ob es möglich wäre das Drehmoment durch die Nutzung eines gegenläufigen Rotors komplett zu eliminieren