tibo - mein Name.  Erstgeborener Robo-Flitzer aus dem Hause VARIOBOT

tibo und sein Nachfolger spido sind bionische Roboterbausätze. Die Bionik analysiert Vorgänge aus der Natur und baut sie technisch nach. So wird eine Bewegung durch den Roboter nicht nur simuliert, sondern es wird dessen Funktionsweise studiert. tibos analoge Steuerung und seine relative Helligkeitswahrnehmung sind an der Natur angelehnt und machen ihn zum bionischen Roboter.

Wahrscheinlich fällt uns bei der Spinne der Vergleich leichter: Auch hier bilden Grundlagen der Mechanik, die Idee der Steuerung und die Sensorik natürliche Prozesse ab.

tibo ist der erste Roboter, dessen „Gehirn“ nach dem Baukastenprinzip zusammengesetzt wird UND gleichzeitig variabel gesteuert werden kann. Dieses kleine Multitalent bietet eine Besonderheit:

Seine analoge Steuerung wird nicht von einem Computer berechnet. Das macht ihn in der Roboterszene einzigartig. Denn im Vergleich zu programmierbaren Robotern hat das Steuerungssystem klare Vorteile:

• Die Grundlagen eines Schaltsystems sind hierbei direkt erfahrbar. Bei programmierbaren Robotern dagegen ist die Schaltung fertig verbaut.
  
• Dieser bewusste Schritt zurück ermöglicht einen spielerischen Umgang mit elektronischen Systemen.
  
• Ist das Verständnis da, eröffnen sich unbegrenzte Möglichkeiten: Die analoge Schaltung ist beliebig aufbaubar und flexibel einsetzbar. Nach Lust und Laune kann experimentiert und getüftelt werden.

Ein kleiner Exkurs für Interessierte:

Früher wurden große Analogcomputer benutzt, um komplexe Funktionen und andere Rechenaufgaben zu lösen. Sogenannte Operationsverstäker ermöglichten auch komplexe Rechenoperationen. tibo nutzt eben jene OPs als „Gehirn“. Dieses Steuerteil entscheidet, wie Signale verarbeitet werden, nämlich analog und nicht digital. So kann man tibos Verhalten in verschiedenen Varianten beeinflussen.

tibo ist auf Mission. Hindernisse reizen ihn und fordern ihn heraus. Auf der einen Seite bemüht er sich, Barrieren zu erkennen und nirgendwo dagegen zu fahren. Auch Treppenstufen vermeidet er, denn Stürze sind nicht gewollt. Auf der anderen Seite fühlt er sich von Herausforderungen angezogen. Er manövriert und bewältigt neue Situationen. Eine mögliche Aufgabe: den Ausgang des Labyrinths zu finden.  

Zwei kosteneffiziente Systeme werden in der Regel genutzt:

1. Entweder es werden Reflexionslichtschranken eingesetzt: Infrarotlicht wird hier am Hindernis reflektiert, darüber wird die Entfernung gemessen. Das Lichtsignal erhält meist eine bestimmte Codierung, so dass der Empfänger nicht so sehr vom Umgebungslicht gestört wird. Der Vorteil der Reflexionsschranken ist, dass die Bauteile klein und kostengünstig sind.
2. Eine weitere Möglichkeit, einem Roboter „Sehvermögen“ zu schenken,  sind Ultraschallsensoren. Sie sind etwas größer und besitzen Sender und Empfänger. Es wird gemessen, wie viel Zeit eine Schallwelle benötigt, bis sie zurückgeworfen wird. Da die Schallgeschwindigkeit relativ konstant ist, kann man daraus auf die Entfernung des Hindernisses schließen.

Natürlich gibt es außerdem ausgefeilte Laser- oder Kamerasysteme. Diese sind jedoch nicht in dem genannten Preissegment für Einsteiger erhältlich.

tibos Neuerung besteht in seiner relativen Helligkeitswahrnehmung. Seine lichtempfindlichen Fototransistoren senden kein Licht aus, es entsteht keine Reflexion. Gemessen wird nur das vorhandene Umgebungslicht. Er nutzt dafür eine eigene, patentierte Sensorentechnik. Die unterschiedlich ausgerichteten Fototransitoren sind zu einer Gruppe verbunden und erst ihre gemeinsam ermittelten, relativen Werte lösen bei Bedarf eine Aktion aus.

Hindernisse sind in der Regel dunkler als der Untergrund, jedes Element besitzt nämlich Eigenschattenverläufe und wirft Schlagschatten. Zudem „sieht“ tibo seinen eigenen Schatten auf einem Objekt, wenn er sich diesem nähert. Die Sensoren erkennen dies als „dunkler“ und leiten die Information weiter. Einzelwerte der einzelnen Elemente spielen dabei keine Rolle, sondern es wird nur auf die Verhältnisse geachtet. Die Spannung der Sensoren variiert bei wechselnder Helligkeit. Ein Signal wird aus dem Verbund heraus generiert, die relevante Frage ist, wie groß der Unterschied ist. Dieser relative Wert und die Schaltung entscheiden, ob tibo sich von einem Hindernis entfernt oder darauf zusteuert.

Wird tibo mit zwei Sensoren aufgebaut wird, mutiert er zum Linienfolger. Sind die Sensoren in Bodennähe verbaut, erkennt er so einen dunklen oder hellen Strich und fährt ihn ab. Bei drei Sensoren erfasst tibo Gegenstände sowie Lebewesen und entfernt sich von ihnen oder folgt diesen. Er kann sie umfahren oder Abstand halten. Der Roboter kann auch einem Rand oder anderen Begrenzungen folgen. Dadurch identifiziert er auch eine Tischkante oder die Treppenstufe und fällt nicht hinab. Diese Funktionen sind durch unterschiedliche Schaltungen vielseitig kombinierbar.

Technikinteressierte Jugendliche, Schüler und Studenten, Nerds und Freaks, angehende Telematiker, Informatiker, Elektrotechniker, Maschinenbauer, Programmierer sowie Hobbybastler, die die unendlichen Möglichkeiten der Technik lieben. Last, but not least beglückt tibo auch Profis, weil die Komplexität seines Systems beliebig gesteigert werden kann. Welcher kleine Bot kann von sich behaupten, für Einsteiger und Elektronik-Profis gleichermaßen geeignet zu sein?

• Man kann tibo mit wissenschaftlicher Akribie benutzen, nacheinander alle Szenarien abarbeiten und neue Schaltungen zunächst softwaretechnisch simulieren und danach systematisch testen.
  
• Oder aber intuitiv und kreativ ausprobieren, was diverse Änderungen für unterschiedliches Verhalten hervorrufen. Das Ergebnis wird ein immer neues Bewegungsmuster sein, das der Spieler generiert.