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Barkhausen Institut

Review

Internship weeks Gymnasium "Am Flughafen" in Dresden, October 2021

This year, the students H. and O. from the 9th grade of the Gymnasium "Am Flughafen" visited us. Since they were mainly interested in programming and electrical engineering, their two-week internship was about working with a small robot, the ”Pixybot.” This is a microcontroller on wheels or on chains, which is equipped with a line and color sensor. For this robot, the two interns had to construct a route and to develop a traffic light circuit. 

The goal of the internship was to have two Pixybots drive on a track in the shape of an eight. The robots should stop at the intersection in the middle and only resume driving once the traffic light installed there showed a green light.

The internship was split into two tasks:

The first task involved programming the microcontrollers and dealing with various accessories such as a camera and a mobile base. The second task required designing and soldering together a circuit for the traffic light system.

Internship supervisor Jan Bersheim said:
The internship was supervised by Sebastian Vorberg and me, Jan Bersheim. I am currently completing my Voluntary Social Year in Science, Technology and Sustainability (FJN) at the Barkhausen Institut. For me, it was an entirely new experience to suddenly be on the other side and be the supervisor. It's a different kind of skillset that you need to teach someone something rather than just understanding it yourself. In that sense, the internship also benefited me a lot personally because I was entering a new territory.

At the beginning, we planned how the whole project should look like in the end. The locations of the traffic lights were determined and the complexity of the project was adapted to the knowledge of the interns. Then the areas of responsibility were distributed: O. took care of the programming of the Pixybots and H. dedicated herself to the traffic light control. While O. taught the robots to recognize and follow lines, H. designed a plan for the traffic light system, which should work via infrared motion detectors. For this, she got a crash course in electrical engineering.

In the second week, O. made sure that the Pixybots could recognize the traffic light colors. He also programmed an algorithm that taught them to stop and move on. Meanwhile, H. began soldering and testing the finished circuit.

On the last day, the two projects were merged. The robots drove around the track on their own and oriented themselves according to the traffic lights, although not completely reliably.

The following challenges occurred during the implementation: The LEDs on the traffic lights were too bright, so the Pixybots couldn't always identify the colors. The motion detectors in the track could only be moderately recognized by the robots due to their black undersurface. This resulted in the Pixybots sometimes running through the red light or the light not changing at all. Nevertheless, it was a success in the end and the two interns were able to learn a lot. After all, the first attempt rarely works perfectly.

Internship supervisor Jan Bersheim says:
Despite minor difficulties, the two students were able to gain a lot of new experiences from the internship. You learn a lot more from problems and mistakes than if everything works right away. Overall, the interns were able to gain a deep insight into the field of BI and the work with such systems in general.

Aufbau eines Feinstaubmessgeräts

Praktikumswoche Martin-Andersen-Nexö-Gymnasium Dresden, Februar 2020

Jedes Jahr besuchen Schüler*innen des Manos Gymnasiums Unternehmen und Forschungseinrichtungen, um einen Einblick in deren Arbeit zu erhalten und selbst ein kurzes Projekt zu absolvieren. Auch dieses Jahr hatten wir wieder Schüler*innen bei uns, deren Aufgabe es war, einen Feinstaubsensor zu bauen, zu testen und auszuwerten.

Dafür haben sich die Schüler*innen zuerst in das Thema Feinstaub eingelesen und grundlegende Fragen geklärt: Wie klein ist Feinstaub? Was sind die Grenzwerte? Wie kann man Feinstaub messen? Gewappnet mit dem erlernten Wissen, konnten sie in unserer Werkstatt den Feinstaubsensor zusammenbauen und verlöten.

Mittels App wurde der Sensor – erst einmal testweise – im Haus ausgelesen. Nach dem erfolgreichen Test sind die Schüler*innen in die Innenstadt gelaufen und haben dort an vorher festgelegten Punkten die Feinstaubwerte gemessen. Die Ergebnisse wurden schlussendlich auf einem Poster zusammengefasst und den anderen Schüler*innen in einer Präsentation vorgestellt.

Recherchen und Skizzen für ein Panorama zur IoT-Welt

6 wöchiges Betriebspraktikum der Freien Waldorfschule Dresden, August-Oktober 2019

Eine Schülerin der freien Waldorfschule verbrachte anderhalb Monate am Open Lab des BI und entdeckte dabei die Welt des Internets der Dinge bei Recherchen und Gesprächen mit Forscher*innen des Instituts. Mit der Schülerin haben wir angefangen, ein neues Projekt zur Vorstellung von IoT für die Bevölkerung zu konzipieren. Da sie besonders gern Geschichten schreibt und zeichnet, ging sie auf die Suche nach Informationen über das Potenzial der IoT-Technologie für die Gesellschaft, um sie in einem nächsten Schritt in Kurztexten und Bildern umzusetzen. Mit ihren Skizzen entstanden erste Bilder, welche die Vernetzung von Geräten darstellen, die miteinander Daten austauschen und eigenständig reagieren. Seit dem Praktikum entwickelt sich das Projekt weiter und wir freuen uns, ab Juni 2020 ein ineraktives Panorama der IoT-Welt präsentieren zu können!

 

Wie funktioniert digitale Signalübertragung?

Praktikumswoche Vitzthum Gymnasium Dresden, April 2019

Ein Schüler des Vitzthum Gymnasiums Dresden absolvierte sein Schülerbetriebspraktikum in der 9. Klasse bei uns und beschäftigte sich mit der Übertragung von digitalen Signalen über verschiedene Leitungen. Speziell ging es um die Messung der dabei auftretenden Übertragungsgeschwindigkeit und Signalverzögerung. Diese Information ist wichtig für unsere Arbeit, um passende Kabel und Treiber für unsere sogenannten Demonstratoren auszuwählen. Solche Untersuchungen gehen final beispielsweise in die Herstellung von LAN-Kabeln (Netzwerkkabeln), Fernsehkabeln, oder in die Verbindung verschiedener Komponenten im Computer ein.

Zunächst hat der Praktikant mit Hilfe von digitalen integrierten Schaltungen verschiedene Signalgeneratoren und Leitungstreiber aufgebaut und getestet. Anschließend musste er die Geschwindigkeit und Verzögerung der Übertragung bei verschiedenen Leitungslängen, -arten  und -treibern mit modernen Messgeräten bestimmen. Zum Abschluss haben wir mit ihm die Ergebnisse systematisch ausgewertet und zusammengefasst, um sie als Referenz für unsere Arbeit im Labor nutzen zu können.