Auch in diesem Semester haben wieder alle Studenten des Masterstudiengangs Mechatronik ihr Fachwissen aus den Bereichen Elektrik, Mechanik und Software vereint, um eine zukunftsweisende Lösung für die Automatisierung der Pflanzenpflege in einer ressourcen- und zeitbeschränkten Welt zu bieten.
Pflanzenroboter
Im Hydroponik-Studentenprojekt Salat-O-Mat ermöglicht der Pflanzenroboter die automatische Bewegung und Platzierung von Pflanzentöpfen. Entsprechend neuesten Anforderungen muss der Greifer neu konzipiert werden, um das Greifen der Töpfe zu ermöglichen. Im nächsten Semester stehen die Montage der Endschalter und die finale Konfiguration der Schrittmotoren an. Verbesserungen in der Elektrik wurden vorgenommen, doch es stehen noch Arbeiten an der Verkabelung der Endanschläge und der Integration in die Steuerung aus. Eine effektive Zusammenarbeit mit dem IT-Team und eine klare Definition der Anforderungen sind entscheidend für den erfolgreichen Abschluss des Projekts.
Regalsystem
Das Ergebnis dieses Semesters ist ein weitestgehend funktionierender Prototyp des Regalsystems, der mit geringem Aufwand im nächsten Semester finalisiert werden kann. Dies ist auch im Einklang mit dem ursprünglich angestrebten Zeitplan. Neben der Implementierung fehlender oder unvollständiger Funktionen und Komponenten beim Regalsystem wurde dieses auch für die Montage des Liftsystems vorbereitet. Die Teile für das Liftsystem wurden ebenfalls optimiert, validiert und schließlich bestellt. Dadurch kann es im nächsten Semester aufgebaut werden.
Für den Aufbau wurde eine Montageanleitung vom Dokuteam erstellt, ebenso wie eine Gefährdungsbeurteilung für die Zertifizierung. Die Montageanleitungen sollen den Teams in den kommenden Semestern primär als Hilfe dienen. Ein weiterer Aspekt war die Zusammenarbeit mit den Systemingenieuren, um mechanische Schnittstellen zwischen dem Transportsystem, dem Pflanzenroboter, dem Liftsystem und dem Regalsystem zu erstellen.
Transportsystem
In diesem Abschnitt wird die Konzeption des Transportsystems zwischen dem Regalsystem und dem Pflanzenroboter vorgestellt. Dieses Teilsystem wurde im Semester SS23 erstmals in Angriff genommen, weshalb eine Lösung erarbeitet werden muss, die innerhalb von zwei Semestern fertiggestellt werden kann.
Während der Entwicklungsphase wurden unterschiedliche Konzepte zur Umsetzung eines solchen Transportsystems erarbeitet und verglichen. Hierfür wurde das Transportsystem in die Untersysteme Führen, Aufnehmen und Antreiben aufgeteilt, um die Forschung auf verschiedene Teams verteilen zu können.
Die Überlegungen aus der Recherche wurden in einem Morphologischen Kasten gesammelt, aus dem dann drei verschiedene Konzepte abgeleitet wurden. Diese wurden im Anschluss in einer Nutzwertanalyse miteinander verglichen. Die wichtigsten Bewertungskriterien waren dabei die Umsetzbarkeit in der begrenzten Zeit sowie eine kostengünstige Lösung, da für das restliche Projekt nur noch ein stark begrenztes Budget vorhanden ist.
Die einzelnen Teams für Mechanik, Elektrik und Software haben im Laufe des Semesters eine finale Lösung ausgearbeitet, die zum Ende des Semesters weitgehend bestellbereit vorliegt.
IT
Im Rahmen des studentischen Projekts Salat-O-Mat wurde im Sommersemester 2023 die Abteilung „IT-Gesamtsystem“ ins Leben gerufen. Ziel ist es, eine zentrale Weboberfläche für die Steuerung und Überwachung aller Teilprojekte zu schaffen.
Das Team hat bereits eine funktionierende Weboberfläche für das Regalsystem und einen Platzhalter für den Pflanzenroboter erstellt. Der Raspberry Pi des Regalsystems dient als Datenbank und Schnittstelle zur Weboberfläche. Die Oberfläche wurde mit „Node Red“ erstellt, einem Tool, das eine benutzerfreundliche Gestaltung ermöglicht und so auch Studierenden mit wenig Programmiererfahrung die Möglichkeit gibt, am Design mitzuwirken.
Die Systeme für Lift- und Transport befinden sich noch in der Entwicklung und sollen in den kommenden Semestern implementiert und in das IT-Gesamtsystem integriert werden. Trotz der noch ausstehenden Teile hat das Team bereits eine solide Basis für die erfolgreiche Fortführung des Projekts im kommenden Wintersemester geschaffen.
Wir danken allen für ihren engagierten Einsatz und die in den letzten Monaten erzielten Fortschritte.
Der aktuelle Stand ist auf den nachfolgenden Abbildungen dargestellt.
