T1 Bionischer Elefantenr├╝ssel - Zusammenf├╝hrung von Natur und Technik - Landessieger

Mauritz Fethke,

Athenaeum Stade

Der Elefantenr├╝ssel ist ein wahres Multitalent. Durch die 40.000 geb├╝ndelten Muskeln k├Ânnen die Dickh├Ąuter die verschiedensten Gegenst├Ąnde greifen und flexible Bewegungen ausf├╝hren. Au├čerdem stellt der R├╝ssel dabei kaum eine Gefahr f├╝r den Menschen dar.
Die Bionik besch├Ąftigt sich mit solchen Talenten der Natur und ├╝bertr├Ągt sie auf technische Prozesse. Durch eine intelligente Pneumatiksteuerung vereint der bionische Elefantenr├╝ssel die gleichen Eigenschaften wie sein biologisches Vorbild. Das Herz des Roboters bildet ein Raspberry Pi, der mit diversen Erweiterungen, Sensoren und Relais vernetzt ist. Ein gew├Âhnliches IPad dient als manuelle Steuerungseinheit und erm├Âglicht es dem Menschen, die Bewegungen zu steuern. Eine Kombination aus verschiedenen Sensoren und Kameras realisiert dem Robotersystem ein eigenst├Ąndiges Agieren und Reagieren. Das Ziel des Projektes ist ein Einsatz als Assistent f├╝r den Menschen, wobei auf jegliche Sicherheitsvorkehrungen verzichtet werden soll.

T2 KFCW statt FCKW - der Klimaschrank F├╝r Clevere Wachstumsbedingungen - Landessieger Interdisziplin├Ąr

Aron Klimenta und Silas K├Âmen,

Felix-Klein-Gymnasium G├Âttingen

Klimaschr├Ąnke stellen ein unerl├Ąssliches Hilfsmittel bei der wissenschaftlichen Arbeit im Umgang mit Pflanzen und Saatgut dar. In ihnen k├Ânnen kontrollierte und konstante Wachstumsbedingungen geschaffen werden. Da der Preis solcher Ger├Ąte zumeist im f├╝nfstelligen Bereich liegt, k├Ânnen sich Organisationen mit geringen finanziellen Mitteln solche nicht leisten.
Wir haben in unserem Projekt das Konzept f├╝r einen selbst gebauten Klimaschrank entwickelt, realisiert und verbessert. Zu den regelbaren Parametern z├Ąhlen Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit und CO2-Konzentration. Die Regulierung erfolgt automatisch und wird ├╝ber einen Mikrocontroller ausgef├╝hrt.
20 Die Bedienung ist einfach gestaltet und besteht aus einer Display-Anzeige und einer Fernbedienung. Die Gesamtkosten von unter 400 ÔéČ zeigen, dass man f├╝r pr├Ązises Arbeiten nicht zwingend teure Ger├Ątschaften ben├Âtigt. Mit diesem Konzept sollen Klimaschr├Ąnke jungen Forschern und Schulen f├╝r ihre Projektarbeit zug├Ąnglich gemacht werden.

T3 Luft statt Benzin? Was bewegt unsere Zukunft? - 2. Platz

Melvin Lei├č,

Hoffmann-von-Fallersleben-Schule Braunschweig

Luft ist eine allgegenw├Ąrtige und quasi nicht endende Ressource. Nicht nur aus Gr├╝nden des Umweltschutzes w├Ąre es demnach ideal, wenn Motoren nicht mit Benzin, sondern mit Druckluft betrieben w├╝rden. Diese Idee habe ich verfolgt und analog zu einem Benzinmotor einen Druckluftmotor selber aufgebaut, optimiert und charakterisiert. Zudem habe ich den Motor in ein selbstkonstruiertes Dreirad mit passender ├ťbersetzung und Kupplung eingebaut, sodass dieses nun f├Ąhrt, wenn auch nur langsam.

T4 Mikropositionierung mit Piezo-Motoren - 3. Platz

Christoph Sch├╝tze und Sarah Schn├Âge,

H├Âlty-Gymnasium Celle

In einer Projektarbeit im Fach Physik haben wir uns im letzten Schuljahr mit der Erzeugung von Ultraschall mittels Piezo-Kristallen besch├Ąftigt. Die L├Ąngenausdehnung dieser Kristalle wird auch bei sogenannten Ultraschallmotoren genutzt.
Nachdem wir einen uns zur Verf├╝gung stehenden Ultraschallmotor der Fa. Piezo-Motor ausf├╝hrlich untersucht hatten, haben wir uns gefragt in welchen kleinsten Schritten dieser bewegt werden kann. Um dies herauszufinden, haben wir eine digitale Ansteuerelektronik entwickelt, die alle n├Âtigen Ansteuersignale f├╝r den Motor erzeugt. Um beliebige Motorschrittl├Ąngen realisieren zu k├Ânnen, wird unsere Ansteuerelektronik mit Parametern von einem Arduino-Mikrocontroller versorgt. Diese Parameter werden in einem selbst entwickelten Programm berechnet. Mit diesem Software-Hardware-Codesign haben wir nun kleinste Motorschritte von 80 nm realisiert.

 

2017