Duell der Figuren: Schachroboter-Projekt von INNEO-Azubis begeistert

Im September vergangenen Jahres starteten unsere zehn Auszubildenden gemeinsam in ein neues, anspruchsvolles Azubiprojekt. Ihre Aufgabe war es, einen Roboterarm so zu programmieren, dass er mit einem menschlichen Gegner Schach spielen kann. Die Spielzüge seines Gegenübers soll der Schachroboter dabei erkennen und seine eigenen Züge, basierend auf den zugrundeliegenden Schachregeln, selbstständig ausführen. Ziel war eine funktionierende Lösung, welche mindestens drei Schachzüge meistert. Der Roboter wurde den Azubis für ihr Projekt zur Verfügung gestellt. Hierbei handelt es sich um den 6-achsigen Roboterarm myCobot 280 Pi, der auf Raspberry Pi basiert.

Betreut wurden sie von ihren INNEO-Kollegen Moritz Haas, Werner Bolsinger und Marius Deißler. Der Projektstart erfolgte Anfang September 2022 mit der Aufstellung des Projektplans. Anschließend machten sie sich an die Planung ihres Spielbretts und der Figuren. Diese haben die Azubis selbst mithilfe eines 3D-Druckers erstellt, einige davon mussten sie hierfür zunächst im Online CAD System Onshape modellieren.

Folgende Komponenten haben sie zudem eingesetzt, um aus dem Roboterarm einen funktionsfähigen Schachroboter zu entwickeln:

• Als Schachprogramm (engl. Chess Engine) verwenden sie Stockfish, ein Open Source Schachcomputer, der für die Spielanalyse und Schachzugberechnung zum Einsatz kommt.
• Für die Schachbretterkennung nutzen sie eine Kamera, welche nach jedem Spielzug ein Bild aufnimmt sowie OpenCV für dessen Verarbeitung. Dabei werden die einzelnen Felder des Spielbretts nach Änderungen durchsucht und mit dem internen Schachbrett abgeglichen.
• Kommandos zur Bewegung des Arms werden daraufhin mit Python über das Netzwerk gesendet.
• Zum Anheben und Platzieren der Spielfiguren, welche über metallische Köpfe verfügen, entschieden sie sich für einen Elektromagneten. Um diesen entsprechend über Raspberry Pi anzusteuern, kommt zudem ein Relai zum Einsatz.

Nachdem sie eine stabile LAN-Verbindung für den Roboter hergestellt und eine Funktion zur Bewegung der Schachfiguren geschrieben haben, freuten sich die Auszubildenden über den ersten Schachzug ihres Roboters. Nach anschließender Zusammenführung von Erkennung und Bewegung konnten sie endlich ihr erstes komplettes Schachspiel mit dem Roboter spielen. Bei ihrer Abschlusspräsentation am 20.04. präsentierten sie das Ergebnis ihres Projektes bei einer Live-Demonstration. Gesellschafter und CTO Ralf Prinz durfte dabei gegen den Roboter antreten. Die Azubis begeisterten bei ihrer Abschlusspräsentation nicht nur mit ihrem Ergebnis, sondern auch mit ihrem dahinterstehenden Technik-Know-how sowie ihrer Innovationskraft und guten Teamarbeit, die sie parallel zu ihrem Ausbildungsalltag erbrachten.

Da die zehn Azubis aus unterschiedlichen Ausbildungsberufen und Lehrjahren stammen konnte jeder von ihnen seine/ihre persönlichen Kompetenzen in das Projekt miteinfließen lassen. Während des Projektes sammelten sie zudem wertvolle, praktische Erfahrungen in Bezug auf Teamwork, Produktpräsentation sowie Projekt- & Zeitmanagement. Als kleines Dankeschön erhielt jeder Azubi zum Ende des Projektes einen Amazon-Gutschein.

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