Als Teilprojekt des internen Projektes Brio2, angesiedelt im Bereich Neurowissenschaften, Simulation und Reinforcement Learning im Bezug auf das Brio-Labyrinth, wurden im Bachelorprojekt Brio2: Alternative Ansteuerungen und Ballmagazin folgende Aufgaben bearbeitet:
- Entwicklung einer Joystickansteuerung
- Implementierung eines Zentrieralgorithmus
- Bau und Konstruktion eines Kugelmagazins
Bei der Joystickansteuerung ist das Ziel, die Spielfläche des Brio-Labyrinths mit einem Joystick zu steuern. Über die Auslenkung der Joystickachsen wird eine entsprechende Lage der Labyrinthfläche über die am Spiel befindlichen Servomotoren eingestellt. Die Art der Ansteuerung ist als Herausforderung für geübte Brio-Spieler gedacht. Diese müssen bei der Joysticksteuerung ihre Erfahrung mit dem Spiel ein Stück weit abstahieren, um mit der neuen Ansteuerungmethode weiterhin gute Ergebnisse zu erzielen.
Der Zentrieralgorithmus ist notwendig, um die Spielfläche mit den Servos zu Anfang eines Spielzyklus in eine waagerechte Position zu bringen. Damit wird gewährleistet, dass der Bewegungsraum der Spielfläche symmetrisch um die Ruheposition liegt. Die Ruheposition der Spielfläche entspricht der Mittelstellung des Joysticks, welcher ebenfalls einen symmetrischen Bewegungsraum hat.
Wird das Spiel von einem Spieler gespielt, der die Spielfläche nur über Spiegel oder einen Monitor sieht, ist es schwer für den Probanden, eine neue Kugel auf der Spielfläche zu platzieren. Ebenso ist es für das Training eines Lernverfahrens, welches das Brio-Labyrinth spielt, notwendig, bei jedem Kugelverlust eine neue Kugel auf die Startposition zu legen. Für diese Fälle wurde ein Kugelmagazin konstruiert und gebaut. Das Magazin hat eine Kapazität von 14 Kugeln und kann, durch seine modulare Bauweise, an verschiedene Szenarien angepasst werden. Bei der Konstruktion wurde zusätzlich darauf geachtet, nur unmagnetische Materialien zu verwenden, um eine Benutzung des Magazins in starken Magnetfeldern zu ermöglichen.
Für die automatische Nachführung einer Kugel bei einem Kugelverlust wurden die Signale des in den Spielboden integrierten Piezosensors analysiert. Basierend auf dieser Analyse wurde ein Verfahren entwickelt, welches die Kugeleinschlagsdetektion zuverlässig und fehlertolerant bewältigt.
