Spannender Einblick in praxisnahe Lehre und angewandte Technik: Messtechniklabor Maschinenbau

Ein Produkt von der Idee bis zur Umsetzung selbstständig zu entwickeln – das war die Aufgabe für die Studierenden im Messtechniklabor des Bachelorstudiengangs Maschinenbau.

Ein Semester lang planten, bauten und gestalteten die Studierenden mit viel Engagement, Kreativität und Know-how ihre Projekte. Diese sollten dem Anspruch einer „ingenieursmäßigen Arbeit“ standhalten. Die Ergebnisse konnten sich sehen lassen: Ein präzises Roboterhandgelenk, eine selbstspielende Blockflöte, eine innovative Hohluhr und ein Messgerät zur Ballschussgeschwindigkeit begeisterten bei der Abschlusspräsentation. Alle Projekte waren durchdacht geplant, sauber umgesetzt und anschaulich präsentiert.

Die Studierenden dieser Gruppe entwickelten selbständig ein Handgelenk für eine Roboterhand, die von der Firma Schunk dankenswerterweise zur Verfügung gestellt wurde. Die Hand erweiterten die Studierenden um zwei zusätzliche Freiheitsgrade – diese definieren die Anzahl der unabhängigen Bewegungsachsen, die ein Roboter geleichzeitig ausführen kann. Jeder Freiheitsgrad entspricht dabei einer angetriebenen Achse oder einem Gelenk. Das System ermöglicht definierte Rotationen der horizontalen und vertikalen Achse. Die Gelenkstellungen und -geschwindigkeiten lassen sich über eine PC-Schnittstelle steuern und auslesen. Für die sichere Bedienung wurde ein Notausschalter integriert. Mittelfristiges Ziel ist, Handgelenk und Roboterhand in weiteren Projekten KI-gestützt Aufgaben lösen zu lassen, wie beispielsweise das  Einschenken eines Getränks oder Balance-Übungen mit einem Ball. Man darf also auf weitere Ergebnisse gespannt sein.

Erfolgreicher Test des Handgelenks der Roboterhand. Foto: HHN

In diesem Projektteam entwickelten die Studierenden eine transportable Blockflöte, die selbstständig Töne erzeugt und ausgewählte Lieder abspielen kann. Die automatische Tonerzeugung erfolgt über eine Luftzufuhr, während die Grifflöcher mithilfe von Servo-Motoren präzise betätigt werden. Der Servomotor ist ein Elektromotor, der über eine Regelelektronik die kontinuierliche Bestimmung von präzischen Bewegungen ermöglicht. Für die beste Klangqualität wurde als Luftquelle ein Radiallüfter eingesetzt, sodass das Instrument leicht bedienbar und flexibel einsetzbar ist.

Studierende mit ihrem Projekt "selbstspielende Blockflöte". Foto: HHN

Eine Uhr, deren Antrieb nicht im Zentrum liegt und bei der Stunden und Minuten dennoch präzise ablesbar sind – das ist das beindruckende Ergebnis der dritten Arbeitsgruppe. Die Umsetzung erfolgte über große Zahnradkränze, die mithilfe eines sogenannten Schneckenrads – einer Kombination aus Schraub- und Zahnradgetriebe – und mehrerer Zahnräder angetrieben werden. Der Stundenzeiger wird magnetisch geführt, während die Gestaltung im Steam-Punk-Stil mit Materialien wie thermoplastischem Kunststoff und Kupfer umgesetzt wurde.

Professor Stache mit Studierenden der Gruppe "Hohluhr" des Messtechniklabor im Studiengang Maschinenbau. Foto: HHN

Ziel dieses Projekts war die Entwicklung eines Messgeräts zur Erfassung und Ausgabe der Ballschussgeschwindigkeit. Über ein integriertes User-Interface mit Ranking-System können die Ergebnisse direkt angezeigt und verglichen werden. Das Gerät ist für den Outdoor-Einsatz konzipiert, eignet sich für öffentliche Veranstaltungen und wurde von den Studierenden auf amüsante Art und Weise erfolgreich bei der Abschlusspräsentation getestet (Titelbild. Foto: HHN).

Professor Stache zeigte sich begeistert von der Kreativität und dem Engagement der Studierenden: „Die Projekte zeigen eindrucksvoll, was entsteht, wenn Kreativität, Ingenieurskunst und echte Begeisterung aufeinandertreffen.“

Das Messtechniklabor findet im 4. Semester des Maschinenbaustudiums (Bachelor) statt. Es beinhaltet viele Aspekte der Tätigkeiten, die auch im späteren Arbeitsleben der Absolvent*innen gefragt sind. Das optimale Spielfeld für angehende Ingenieur*innen.