Roborista – Eine automatisierte Kaffeebar

Prof. Dr. Barbara Dörsam
0711 8923 2635
doersam@hdm-stuttgart.de

Im Rahmen des Fächerübergreifenden Projekts II entwickelten Studierende semesterübergreifend eine automatisierte Kaffeebar, die den gesamten Ablauf – von der Bestellung über die Bezahlung bis zur Ausgabe des fertigen Kaffees – eigenständig ausführt. Unterstützt wird der Prozess durch zwei Roboterarme, die präzise und zuverlässig arbeiten. 

Das Projektteam bestand aus WING-Studierenden und setzte sich zum Ziel, ein Gesamtsystem zu realisieren, in dem Robotik, CAD-Design, Softwareentwicklung und UX-Design nahtlos ineinandergreifen. 
 

Von der Bestellung zum fertigen Getränk 

 

Kund*innen wählen ihre Kaffeesorte sowie optionale Zutaten wie Milch oder Zucker über eine eigens entwickelte grafische Benutzeroberfläche aus. Diese leitet durch den Bestellprozess und steuert über das Backend die weiteren Schritte an. Dort werden die Eingaben verarbeitet, die Roboterarme angesteuert und die Abläufe zwischen den Teilprojekten koordiniert. 

Die Zahlungsabwicklung erfolgt automatisiert über ein auf Raspberry Pi basierendes System. Eine Kamera erkennt den Wert eingeworfener Münzen, die anschließend vom PiArm – einem kleinen Roboterarm mit Elektromagnet – aufgenommen und sortiert werden. Auch die Ausgabe von Wechselgeld ist möglich. Die präzise Münzerkennung stellte dabei eine besondere Herausforderung dar und erforderte zahlreiche Testläufe. 

 

Greiferentwicklung und Arbeit mit dem ReBeL-Roboterarm 

 

Die Ausgabe des Kaffees übernimmt der ReBeL-Roboterarm. Er platziert den Becher unter der Kaffeemaschine, startet den Brühvorgang und fügt auf Wunsch Zucker oder Milch hinzu. Damit diese Aufgaben zuverlässig funktionieren, wurde ein eigens entwickelter Greifer im 3D-Druck gefertigt. Dieser basiert auf dem Backengreifer-Prinzip und kann unterschiedliche Objekte wie Kaffeebecher, Zuckertüten oder Sahnekapseln sicher greifen

Die Arbeit mit dem ReBeL-Arm brachte eigene Herausforderungen mit sich: Bewegungen mussten präzise abgestimmt und das Zusammenspiel mit den anderen Systemkomponenten sichergestellt werden. Die Konstruktion des Geifers erfolgte mit der CAD-Software Autodesk Fusion, die Programmierung der Bewegungsabläufe in Python. Für viele Teammitglieder bedeutete das, sich in neue Programmiersprachen und Steuerungskonzepte von Robotern einzuarbeiten – eine intensive, aber lehrreiche Erfahrung. 

Das Projekt wurde auf der MediaNight im Juli 2025 präsentiert und zog zahlreiche Besucher*innen an. Das Projekt hat gezeigt, wie viel man in kurzer Zeit lernen kann, wenn Theorie und Praxis direkt zusammenkommen.