kachelcross – explorer

Fünf Wochen Zeit und eine Aufgabe, die unlösbar erscheint: das ist kachelcross. Diesmal sollten die Studierenden ein Tauchgerät entwickeln, das sich unter Wasser bewegt, verschiedene Parameter in der Wupper misst und gleichzeitig filmt. Der Explorer sollte sich außerdem aus eigener Kraft bewegen und einen Explorationsradius von mindestens 100 Metern haben. Showdown der Ergebnisse war am 20. Januar 2017 am Wupperzugang der Junior Uni.
Wie immer gab es zwei Disziplinen, in denen die fünf konkurrierenden Studentengruppen punkten mussten: ein Modell, das tatsächlich Werte in der Wupper misst und filmt (sogenanntes Workslike-Modell) und eines, das im kleineren Maßstab gestaltet wird und ein mögliches Serienprodukt darstellt (Lookslike-Modell).
Gewonnen hat in diesem Jahr das Team Wuppmarines mit ihrem Explorer Ceto.

Kachelcross ist ein Projekt im Rahmen der Designmethodik des dritten Fachsemesters und wird von Professor Gert Trauernicht betreut.
Zur Dokumentation der einzelnen Gruppenarbeiten erstellte jedes Team ein Video, das den gesamten Entwicklungsprozess zeigt und einen Einblick in das technische Know-How, die Kreativität und die Arbeitsweise unserer Studenten gibt: auf YouTube oder Vimeo unter dem Stichwort „kachelcross“ und unter den jeweiligen Projekten.
Außerdem war der WDR dabei und hat unsere Teams begleitet. Link popup:yes

Team Flueo
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Konzept:
Flueo ist ein ferngesteuerter Explorer zur Analyse von Flachgewässern. Mit seiner frontal integrierten Kamera lassen sich Flussgrund und -verlauf erkunden. Sechs Sensorschnittstellen im Innenraum des Explorers ermöglichen die Auswertung verschiedener Messwerte bezüglich der Wasserqualität. Diese lassen sich über die Software auf dem Endgerät live verfolgen, welches gleichzeitig dem Nutzer die manuelle Steuerung des Fahrzeugs erlaubt.
Über die Serviceluke auf der Oberseite des Grundkörpers, die sich durch Drehung des ringförmigen Griffes öffnen lässt, ist ein Austausch der Sensoren sowie die Ladung der Akkus möglich. Der Haltegriff fungiert zugleich als Sicherungsöse bei tiefem Gewässer oder schneller Strömung. Des weiteren wird der Strömung durch die offenen Reifen und den flachen Korpus wenig Angriffsfläche geboten. Angetrieben werden die Räder über einen in den Felgen integrierten Elektromotor, wodurch ihre offene Form ermöglicht wird. Grobe Bodenstrukturen werden durch die federnden Gelenkachsen ausgeglichen. Die Stabilität gewährleistet dabei die Dreieckskonstellation des Formgefüges.

Team ROWEX: Remotely Operated Wupper Explorer
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Konzept:
Abgestimmt auf den Einsatz in der Wupper bietet ROWEX (Remotely Operated Wupper EXplorer) eine leicht steuerbare Untersuchungsplattform für Gewässer zur Einbindung in das Kursangebot der Junioruni.
An vielen Stellen ist die Strömung der Wupper besonders stark. Ebenso verfügt sie über viele Steine als Hindernisse. Der Doppelantrieb von ROWEX sorgt dafür, selbst in schnell fließenden Gewässern voranzukommen und präzise zu navigieren. Für die Untersuchung der Wupper hat der Explorer verschiedene Sensoren an Bord, um Faktoren wie beispielsweise die Wassertemperatur, die Fließgeschwindigkeit und die Beschaffenheit des Untergrunds zu erfassen. Hinzu kommen Probenbehälter, die an verschiedenen Stellen Wasserproben entnehmen können, um die Wasserqualität später im Labor genauestens zu untersuchen.

Team EYE
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Konzept:
Nachdenken statt NACHdenken!
Das Eye ermöglicht Kindern in einer komplexen wissenschaftlichen Umgebung den Durchblick – im wahrsten Sinne des Wortes. Die transparente Oberfläche des Unterwasserexplorers bietet Einblicke in das technische Innenleben und ist zudem flexibel konzipiert. Die Sensoren für die Messung des pH-Werts, der Temperatur und des Sauerstoffgehalts des Wassers können ausgetauscht werden und ermöglichen es so, den Explorationshorizont stetig zu erweitern. Die flache ellipsoide Form bietet die optimale Grundlage für hydrodynamische Effizienz. Um Bilder der Unterwasserlandschaft in Echtzeit verfolgen zu können, wurde eine Boje installiert, die die Übertragung der Daten sichert und zusätzlich mit einer 360°-Kamera ausgestattet ist. Eye bietet somit simultan eine Übersicht des Terrains unter- und oberhalb des Wasserspiegels.

Team Chap
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Konzept:
Was ist in der Wupper?
Diese Frage wollen wir vom Team upstream beantworten – mit unserem Unterwasser-Explorer Chap. Chap überträgt Videoaufnahmen sowie verschiedene Messdaten zur Wasserqualität und bietet damit aufschlussreiche Einblicke in die Unterwasserwelt.
Das flexible Fahrgestell ermöglicht es dem Explorer, Untergründe aller Art zu befahren. Sechs starke Motoren sorgen für ausreichend Kraft, um selbst gegen starke Strömungen anzukommen, was ihn ideal für den Einsatz in der Wupper macht. Die Bedienung ist dabei benutzerfreundlich und intuitiv. Über das Dashboard wird der Explorer gesteuert, das Kamerabild in Echtzeit übertragen und die Messwerte ins Data-Center aufgenommen.
Auf der Wuppstream-Plattform werden dem Nutzer die Daten visuell dargestellt und können von ihm ausgewertet werden. Außerdem können Forschende über die Plattform untereinander Netzwerke bilden, um Messdaten und Forschungsergebnisse mit anderen Nutzern zu teilen.

Team Ceto/Wuppmarines
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Konzept:
Der Unterwasser-Explorer Ceto ist für die mobile Untersuchung von flachen Gewässern sowie der oberen Schicht von tieferen Gewässern konzipiert. Benannt nach dem griechischen Gott der Gefahren des Meeres und der Seemonster, trotzt der Explorer durch seine stabile Bauweise allen Gefahren.
Dank des kraftvollen dualen Propellerantriebes kann er selbst gegen stärkere Flussströmungen anschwimmen. Die Weitwinkelkamera hält jegliche Aktivitäten unter Wasser fest und sendet sie via Funk an Land. Gleichzeitig werden Messdaten übermittelt, die Aufschluss über den Zustand des Gewässers geben. Weitere Sensoren können zusätzlich zum Temperaturmesser, Trübheitssensor und Wassertiefenmesser hinzugefügt werden.
Um die Steuerung über größere Distanzen zu ermöglichen, kann die direkte Bildübertragung genutzt werden. Die Funkfernbedienung verfügt hierzu über einen Bildschirm, der das Livebild sowie die Messdaten anzeigt.