Musikhandschuh aus dem Saarland gewinnt internationalen Studentenwettbewerb in China

Im Rahmen der fünften IEEE-NEMS-Konferenz (Nano Electro Mechanical Systems), die vom 20. bis 22. Januar in Xiamen in der Provinz Fujian im Südosten Chinas stattfand, wurde zum ersten Mal der Internationale Studentenwettbewerb iCAN (International Contest in Nano/Micro Technologies, aber auch Synonym für „Yes, I can“) durchgeführt. Am Wettbewerb nahmen 17 Teams aus China (5), Taiwan (3), Japan (3), Hongkong (2), USA (2) und Deutschland (2) teil. Alle diese Studentengruppen mussten vorher einen nationalen Wettbewerb und die damit verbundene Vorauswahl überstehen. China, das die ursprüngliche Idee zu diesem Wettbewerb unter der Leitung von Frau Prof. Haixia Zhang (Alice) von der Peking Universität hatte, ermittelte seine Finalisten aus ca. 400 Teams, die anfänglich beim nationalen Wettbewerb antraten. In Deutschland wurden die teilnehmenden Teams im Rahmen des zum ersten Mal durchgeführten und vom BMBF und vom VDE gesponserten Wettbewerbes COSIMA (Contest of Students in Microsystems Aplications) am Rande des Mikrosystemtechnik Kongresses in Berlin, Oktober 2009 ermittelt.

Zielsetzung des Wettbewerbes ist es, mit Hilfe von existierenden Mikrosystemen, also insbesondere von Mikrosensoren oder Mikroaktoren, neue Anwendungen zu finden und  deren Machbarkeit mit einem  Modell und Versuchsaufbau zu demonstrieren. Die Studententeams stellten ihre Arbeiten im Rahmen der Konferenz zwei Tage lang aus. Sie erregten dadurch große Aufmerksamkeit und Anerkennung bei den Teilnehmern und beantworteten viele Fragen. Auffällig waren der Enthusiasmus, das Engagement aber auch die Ernsthaftigkeit und Freude der jungen Leute. Alle Konferenzteilnehmer durften ihre fünf favorisierten Teams benennen und trugen damit zu 30% für die finale Entscheidung bei. Die verbleibenden 70% wurden von einer international besetzten Jury unter Leitung von Dr. Kurt Petersen aus Kalifornien, USA, einem international anerkannten Pionier der Mikrosystemtechnik, entschieden. Dazu musste jedes Team vor der Jury ihren Beitrag mit einem Vortrag und einem Video präsentieren und verteidigen.

Bewertet wurden neben der technischen Ausführung auch das Auftreten und die Präsentation der Studenten, sowie die Anwendbarkeit und die potentiellen Chancen der Umsetzung.

Aus diesem Prozess gingen die kurz vor dem Diplomabschluss befindlichen vier Studierenden der Mechatronik an der Universität des Saarlandes, Manuel Barra, Christian Bur, Eliseo Pignanelli und Esther Tesfagiorges mit ihrem Beitrag „Musikhandschuh“ als Sieger hervor. Sie wurden dafür mit einem Preisgeld von 3000 $ honoriert. Ihre Idee besteht darin, einen Handschuh mit magnetoresistiven Sensoren sowie mit Beschleunigungssensoren auszustatten, so dass Position und Verbiegung der Finger sowie Bewegung und Verdrehung der gesamten Hand gemessen werden können. Aus diesen von den Sensoren zur Verfügung gestellten Signalen können mittels Software nun die unterschiedlichsten Anwendungen erschlossen werden. Demonstriert wurden ein Pianomodus, sowie der Modus „Luftgitarre“, die über die Stellung der rechten Hand (horizontal oder vertikal) unterschieden werden konnten. Im Pianomodus wurde die Eingangsmelodie von Beethovens 9. Symphonie (Ode an die Freude) durch Fingerbewegung in der Luft vorgeführt. Das Potential erstreckt sich jedoch auch auf die Erfassung von Gebärdensprache oder die Handsteuerung von Spielen oder Robotern, zum Beispiel zur Unterstützung von Operationen im Bereich der minimal invasiven Chirurgie. Die Studierenden haben eine Anmeldung ihrer Idee beim Deutschen Patentamt vorgenommen.

Ein weiterer erster Preis wurde an ein Team der Northern University of China vergeben, die eine intelligente Babykrippe mit sensoraktivierter und motorgetriebener Schaukelfunktion konstruiert hatten,  um das Baby schall- und bewegungsaktiviert zu beruhigen und damit die Eltern zu entlasten.

Das zweite deutsche Team, ebenfalls aus dem Bereich der Mechatronik an der Universität des Saarlandes, errang mit einem automatisierten Schwenkgrill im saarländischen Stil einen respektablen dritten Platz, der mit einem Preisgeld von 1000 $ honoriert wurde. Ihre Idee besteht darin, den Abstand des Schwenkgrills zur Glut temperaturgesteuert mit einem Stellmotor so anzupassen, dass die optimale Temperatur je nach Grillgut erreicht wird. Ferner wird die durch Beschleunigungssensoren ermittelte Schwingamplitude mittels einer motorgetriebenen Anregung mit exzentrischer Aufhängung so angepasst, dass eine optimale Temperaturverteilung des Grillgutes erreicht werden kann.

Derzeit wird erwogen, ob diese Idee mit Hilfe einer preisgünstigen Fertigung, z. B. in Kooperation mit einer chinesischen Firma, in den Status eines Serienproduktes gelangen könnte, dessen Marktpotential nicht nur im Südwesten Deutschlands, sondern auf Grund der positiven Rückmeldungen auch in Nordamerika und in weiteren Ländern gesehen wird.