In SEL (Simulation Experimental Lab) in Gemini Zuid staan momenteel 22 opstellingen waarmee Mechanical Engineering-studenten en Applied Physics-studenten in 58 gemengde groepen met vijf werktuigbouwkunde en drie natuurkundestudenten werken. Hun opdracht is om een toepassing te bedenken voor een zogenoemde Pick and Place-robot. Te denken valt aan het stapelen, sorteren of transporteren van voorwerpen. Dat kunnen horloges, pakjes lucifer, appels of wat dan ook zijn. Met een zuignapje kan het voorwerp worden opgetild van een lopende band zo groot als een toetsenbord en zo groen als een biljartlaken. De robotarm verplaatst het dingetje dan en zorgt dat het perfect op een bepaalde plaats komt. Dat kan bijvoorbeeld een vakje in een verpakking zijn of een grote bak voor de selectie van afgekeurde voorwerpen. Het is maar wat de studenten hebben bedacht.

Practicum

Ze leren ermee de eerder geleerde theorie om te zetten in praktijk. “Ze beginnen met het meten van de FRF (frequency response functie) van de robot en dan ontwerpen ze een feedback en eventueel een feedforward-regelaar. Daarna gaan studenten experimenteren met Matlab Simulink en ondertussen leren ze samenwerken in interdisciplinaire groepen,” zegt Gerard van Hattum. De werktuigbouwkundedocent geeft het vak ‘Control of a flexible Robot System’ al jarenlang, maar nu voor het eerst ook aan natuurkundestudenten. Zij hebben niet dezelfde voorkennis als ME-studenten, maar dat is juist leerzaam. “Samenwerken in multidisciplinaire groepen is juist een CBL-gedachte, studenten kunnen leren van elkaar”, zegt Rudie Kunnen, medeverantwoordelijk docent vanuit Applied Physics.

Van Hattum weet uit ervaring dat studenten dit een heel moeilijk vak vinden, maar dat ze achteraf meestal zeggen dat ze er veel van hebben geleerd. Waarom zou je als natuurkundige eigenlijk een robotarm moeten kunnen aansturen? Daar is Kunnen helder over: “Het kan zijn dat je het achterliggende vakgebied, regeltechniek, in je werkveld tegenkomt en dan is het goed dat je ermee geëxperimenteerd hebt. En samenwerken moet je bij iedere baan.”

De studenten worden beoordeeld op hun experimenteerplan, de poster en het filmpje (van max 1 minuut) dat ze produceren en de discussie van 20 minuten waarin ze voor een aantal docenten verantwoording afleggen voor de gemaakte keuzes. CBL-coördinator van Mechanical Engineering Marieke Postema vertelt dat studenten zelf de prioriteit leggen op snelheid òf nauwkeurigheid òf originaliteit. 

Toren van Hanoi

Het groepje van Jesper Fidder (ME-student) wil de robotarm zo programmeren dat die rijpe en rotte appels kan onderscheiden. “In eerste instantie op kleur, dat kan omdat er een camera bij de robotopstelling zit. Later eventueel op textuur. Het oppakzuignapje zou dan moeten detecteren of de appel zacht is of nog stevig. We focussen eerst op nauwkeurigheid, later misschien op snelheid.” Fidder vindt het leuk dat hij nu de theorie die hij opdeed in Q2 kan toepassen.