Robocup Junior Austrian Open 2018 (2): Die Sensation!

Nach einer geringen Portion Schlaf und Erholung machten wir uns am Morgen auf dem Weg zum Wettbewerbsgelände. Der zweite und zugleich letzte Wettkampftag stand an, wobei unsere beiden Teams noch unterschiedlich viel Arbeit vor sich hatten. Das Challenge-Team hatte nur noch ein Wertungslauf um für eine bessere Platzierung im Schlussklassement zu kämpfen. Das WM-Team hingegen musste sich zuerst im Halbfinale beweisen, um dann hoffentlich am Finale teilhaben zu können. So war man zu Beginn des Tages begierig, alles Mögliche für den Erfolg zu tun.

Beim Challenge-Team ging es zuerst nochmals an die Erkennung der grünen Flächen, denn diese funktionierte noch nicht wunschgemäss. Dies wurde jedoch ziemlich flott fertiggestellt. Als nächstes hat das Team die ihnen zugeteilte Arena für den letzten Wertungslauf inspiziert und allfällige kritische Punkte gesucht. Um dies optimal zu testen haben sie mit ein bisschen Klebeband die Arena nachgebaut und angefangen, den Roboter für den letzten Wertungslauf vorzubereiten. Dann war es auch ziemlich schnell wieder soweit: Der letzte Wertungslauf ihres einzigen Wettbewerbes dieser Saison stand an. Dieser klappte zwar gut, doch nicht so wie erhofft. Das grösste und auch ziemlich einzige Problem war die Geschwindigkeit des Roboters. Jeder Wertungslauf dauert nämlich genau 8 Minuten, und wenn der Roboter nicht genügend schnell ist, kann man leider nicht alle Punkte erzielen. Mit 101 erreichten Punkten war dieser Lauf aber trotzdem noch akzeptabel, womit das Team am Ende des Wettkampfs eine Gesamtpunktzahl von 268 Punkten erreichte. Das Team klassierte sich damit auf Platz 7 von insgesamt 37 Teams!

Der Roboter des Challenge-Teams

Beim WM-Team musste vor allem an der Software gearbeitet werden, die Stürmer Strategie brauchte eine Erweiterung um sich gegen das bessere Team ansatzweise beweisen zu können. Trotzdem wurde als erstes noch eine Dribblerrolle ausgetauscht, weil die «alte» eine Nummer zu dick mit Latex bestrichen worden war und der Roboter auf dem Feld spulte anstelle der gewünschten Fahrwirkung. Danach ging es aber wirklich ran an den Speck. In kürzester Zeit konnten die Programmierer des Teams eine Strategie auf die Beine stellen, mit welcher eine Chance bestand einen spannenden Final auszutragen. Die Idee war, dass der Stürmer den Ball in den Dribbler nimmt, sich dreht, rückwärts zum gegnerischen Tor fährt und sich um den gegnerischen Goalie herumdreht um diesem jegliche Angriffsmöglichkeit auf den Ball zu nehmen. Für die kurze Zeit in der diese Strategie programmiert wurde funktionierte diese auch sehr gut. Einzig der Kicker war noch ein bisschen zu schwach und die Drehung vor dem Tor passierte noch ein klein wenig zu spät, sonst war es aber eine mehr als akzeptable Lösung um schöne Tore zu schiessen. Wegen ungenügender Tests wurde im Halbfinal noch auf die neue Strategie verzichtet und mit der gleichen Strategie wie am Vortag gefahren: Ball suchen, nehmen und gerade zum gegnerischen Goal schieben. Trotz des noch nicht verbesserten Stürmers konnte das Halbfinal mit 10 Toren Differenz gewonnen werden. Somit standen die Finalteilnehmer fest: Unser WM-Team gegen das beste österreichische Soccer Lightweight Secondary Team. Und was ein nervenzerreissender Final das war! Nach einem fatalen ersten Goal gegen uns ging es aber schnell bergauf. Das gegnerische Team hatte Probleme mit der Linienerkennung und war so oftmals nur mit dem Torhüter auf dem Spielfeld. Da schlug dann die neue Strategie zu. Obwohl der gegnerische Torhüter sehr gut und schnell auf den Ball reagiert hat, konnten wir einige Tore schiessen indem wir uns ihm rückwärts annäherten und dann im letzten Moment um ihn herum drehten. In der zweiten Halbzeit, als wir bereits einen guten Vorsprung gewonnen hatten, kam der Stürmer der Österreicher zurück ins Spiel. Sogleich erzielte dieser drei Tore, es wurde uns etwas bange. Glücklicherweise reagierte J, unser Stürmer, darauf und schoss wunderbare Goals zwischen den beiden Pushbots hindurch, nach wie vor mit der Strategie mit der verkehrten Anfahrt und Drehung vor dem Goal. Alles sah sehr gut aus bis unsere Gegner es noch einmal krachen liessen und wiederum drei Tore in Folge schossen, oder sollte man eher drücken sagen? Wiederum reagierte unser Stürmer aber mit Gegentoren und das Match wurde mit 10:7 für Helveticrobot entschieden. Neben den schönen Goals war das Spiel allzeitig spannend und intensiv und wohl sehr interessant zu betrachten! Zusätzlich sorgten die Schiedsrichter für etwas Pausenunterhaltung als die Stürmer beider Teams wegen verlassen des Spielfeldes deaktiviert waren. Als beide Goalies den Ball aus ihrer Zone anstarrten liessen die Schiedsrichter denn Ball einfach quer darüber schiessen um beide Goalies zu ein wenig mehr Bewegung zu animieren und die anhaltende Langeweile zu überbrücken.

Die Roboter des WM-Teams

Nach einem kurzen konstruktiven Gespräch mit unseren Gegnern machten wir uns ans Zusammenpacken und erwarteten die Siegerehrung. Gross war natürlich die Freude in unserem Team über das gewonnene Match, nicht nur weil es den Turniersieg bedeutete, sondern umso mehr weil wir ein schönes Spiel für uns entscheiden konnten. Es zeigt auch, dass wir auf einem sehr guten Weg sind, ein gutes Resultat an der Weltmeisterschaft in Montreal/Kanada zu erzielen. Nach der Siegerehrung und dem Erhaltenen der Leistungszertifikate mitsamt Siegerpokal ging es für die ganze Helveticrobot-Delegation zurück zum Hotel und danach zum Bahnhof, wo uns eine weitere sechs Stunden Heimfahrt bevorstand. Diese nutzten wir, um nochmals den Wettbewerb und das letzte Spiel zu analysieren um so herauszufinden, wie die Roboter bis zur WM noch verbessert werden können.

Das WM-Team mit Mentor Andrea Cavelti (Mitte) nach dem gewonnenen Final

Für Helveticrobot war dieser Wettbewerb einer der besten Austrian Open, die wir je absolviert haben. Mit neuer Motivation und neuen Ideen bereiten wir uns nun auf die Weltmeisterschaft vor und das Challenge-Team so langsam aufs nächste Jahr.

Das Wm-Team (hinten) und Challenge-Team (vorne)

Robocup Junior Austrian Open 2018 (1): Ohne Fleiss kein Preis

Wie in jedem Jahr nehmen unsere beiden Teams auch dieses mal an den Austrian Open in Österreich teil. Dieses Jahr findet der Wettbewerb in der schönen Stadt Linz in Oberösterreich statt.

Nachdem wir am gestrigen Donnerstag angekommen sind und unser Gepäck im Hotel verstaut haben, machten wir uns sogleich auf dem Weg zum Wettbewerbsgelände, welches dieses Jahr eine pädagogische Hochschule ist. Nach dem Early Check-In ging es dann auch schon an die Arbeit, um möglichst viele Fehler noch vor dem ersten Wettbewerbstag zu beheben. Beide Teams konnten in dieser Phase noch einiges verbessern und haben somit ihr „Znacht“ redlich verdient.

Am nächsten morgen ging es dann endlich zum los: Der erste Wettbewerbstag wartete und trotz frühem Aufstehen waren beide Teams motiviert und voller Vorfreude. Beide Teams begannen sofort nach der Ankunft mit den ersten Tests. Beim WM-Team, für welches dieser Wettbewerb eine perfekte Vorbereitung für die Weltmeisterschaft im späteren Verlauf des Jahres ist, gab es vor dem ersten Spiel ernste Probleme mit dem Motorboard eines Roboters. So musste beim ersten Spiel leider auf einen Roboter verzichtet werden, weshalb das Spiel auch ziemlich deutlich verloren wurde. Zwischen dem ersten und dem zweiten Spiel konnten die Probleme dann aber beseitigt und der zweite Roboter wieder einsatzbereit gemacht werden. Das zweite Spiel fing mit sehr gut an, doch am Schluss musste sich unser Team mit einem unentschieden begnügen. Das lag hauptsächlich am nicht einsetzbaren Kicker. Durch den sehr guten Dribbler konnten wir uns viele Male bis direkt vors gegnerische Tor durcharbeiten, jedoch dem Ball nie den finalen Schups ins Tor geben. So war der Ball oftmals im Tor, hatte jedoch noch nicht die Hinterwand des Tores berührt und wurde somit nicht als Punkt anerkannt. Das war für das ganze Team ganz schön ärgerlich. Genau wegen dieses ärgerlichen Ergebnisses hat das Team nach dem Mittagessen weitergeackert. Am Nachmittag standen schliesslich noch die Rückspiele gegen die gleichen Teams an. Leider waren wir gegen das erste wieder chancenlos: Mit einem Endstand von 11:1 verloren wir dieses Spiel. Trotzdem hat es sehr geholfen, denn durch dieses Spiel konnte erkannt werden, was noch nicht funktioniert und an welchen Dingen noch gearbeitet werden muss. Es war auch gleichzeitig ein historischer Helveticrobot-Moment: Es war das erste mal, dass in einem Spiel mit einem Faulhaber-Linearmotor gekickt wurde. So ging es dann zum Endspurt des ersten von zwei Wettbewerbstagen. Und die Mühe hat sich    gelohnt: Das letzte Spiel des Tages wurde 12:2 gewonnen. Nach dem letzten Spiel wurden noch einige Pläne für den Abend im Hotel (natürlich mit Arbeit verbunden) und für den nächsten Tag und die letzten eins bis zwei Spiele gemacht. Dies ging solange, bis wir kurz nach sechs Uhr gebeten wurden, die Halle zu verlassen.

Mit den Robotern des WM-Team wird getestet …

… und gespielt.

 

Auch beim Challenge-Team ging es mit Vollgas an die Sache. Am Morgen fand der erste von zwei Wertungsläufen statt, wobei ihr Roboter leider noch unvollständig war. So funktionierte die Erkennung der grünen Flächen nicht und auch das Ballaufnahmesystem war noch nicht einsatzbereit. Trotzdem konnte sich das Team 50 Punkte sichern und sich somit unter die besten 50% klassieren, genauer gesagt auf den 14. Rang von etwas über 30 Teams in dieser Kategorie. Danach konnten einige Wohltaten am Roboter vollbracht werden, so dass sie beim zweiten Wertungslauf am Nachmittag  stolze 117 Punkte sammeln konnten. Über ihre Platzierung wussten sie am Abend leiser noch nichts, doch man schätzt sie in den Top Ten. Am Abend konnte der Roboter auf einen beinahe perfekten Zustand gebracht werden. Der Roboter erkennt jetzt die grünen Flächen und auch das Ballaufnahmesystem funktioniert. Jetzt muss nur noch software-technisch alles zum Laufen gebracht werden und einige letzten Schliffe fehlen noch, es sieht aber sehr gut aus für eine zufriedenstellende Platzierung unserer Challenge-Teams.

Challenge-Team bei der Arbeit an ihrem Roboter

Beide Teams konnten ihren ersten Wettkampftag der Robocup Austrian Open 2018 erfolgreich und grösstenteils zufrieden beenden und freuen sich, morgen am zweiten und letzten Tag des Wettbewerbs nochmals alles geben zu können.

Es gibt noch einiges zu erledigen und zu verbessern bis der Wettbewerb zu Ende ist.

 

März 2018, WM-Team: Entscheidungen über Entscheidungen

Wegen dem zweiten Review am 10. März ging es für das  WM-Team in hohem Tempo weiter, denn da galt es zu überzeugen und zu zeigen, dass man für die Austrian Open, welche im April stattfinden, bereit ist.

Bei der Mechanik wurde während dem zweiten Review einiges entschieden. So zum Beispiel, dass man für die Austrian Open auf den letztjährigen Dribbler zurückgreifen wird, da der neue einfach noch nicht bereit ist. Trotzdem soll an dem neuen Konzept weiterhin gefeilt werden. Dazu kam die Erkenntnis, dass das Ziel, zwei Roboter mechanisch wie auch elektronisch fertig zu haben, nicht erreicht wurde. Nach dem Review wurde deshalb weiter Teile ausgeschnitten und montiert. Ausserdem wurde entschieden, dass für die Austrian Open die letztjährigen Motoren benutzt werden, da die neuen einfach noch zu viele Probleme bereiten. Zusätzlich wurde über die Anordnung der einzelnen Boards entschieden. Auf der zweiten Ebene ist jetzt nur noch das Motorboard zu finden, während das Power- und Mainboard auf dem sogenannten „Turm“ befestigt sind. Dadurch können grössere Löcher neben dem Motorboard gemacht werden, was zu einer übersichtlicheren und einfacheren Verkabelung führt. Im April geht es dann für die Mechanik an die letzten Schritte, wie zum Beispiel dem Griff und anderen Kleinigkeiten.

Anordnung der Boards beim Soccer-Roboter des WM-Teams

Die Software hat an der Erkennung der weissen Linie gearbeitet, welche nun zuverlässig funktioniert und dem Roboter erlaubt, im Spielbereich zu bleiben. Ausserdem wurde an der Stürmerstrategie gearbeitet. Das Ziel ist es, mit dem Ball rückwärts zu fahren und so den Ball abzuschirmen, damit der gegnerische Roboter nicht an den Ball gelangen kann. Bei dieser Strategie wurde auch an dem Entlangfahren der Seitenlinie gefeilt, was einige Kopfschmerzen bereitet hat. Momentan kann der Roboter an die Seitenlinie und die richtige Distanz in Richtung des gegnerischen Tors fahren.

Im elektronischen Bereich wurde am Review entschieden, dass man die neuen Motoren mal über ein Motorboard laufen lässt um zu sehen, wie diese im Roboter funktionieren würden. Deshalb hat die Elektronik das neue Motorboard fertig gezeichnet. Dieses wird auch demnächst bestellt. So ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass die neuen Motoren bei der Weltmeisterschaft in Montreal/Kanada zum Einsatz kommen. Ausserdem wurde die gesamte Elektronik für zwei Roboter gelötet, alle dazugehörigen Kabel fertiggestellt und auch noch für ein paar Reserveboards gesorgt.

Untere Ebene des Soccer-Roboters mit Linienboards, letztjährigen Motoren von Faulhaber und Kickerboard (ebenfalls von Faulhaber)

 

März 2018, Challenge-Team: neues Motorboard, neue Motoren

Das grosse Event im Monat März war zweifelsohne das zweite und letzte Review vor den Austrian Open im April. Dieses fand am 10. März statt. Um alle Milestones und Ziele zu erreichen, musste das Challenge-Team einige Stunden Arbeit leisten.

Die Mechanik hat die Motoren ausgetauscht und das Ballaufnahmesystem eingebaut. Ersteres musste getan werden, weil es mit den bisherigen Motoren einige Probleme gab. Nun schmücken kleinere Motoren, welche einwandfrei funktionieren, den Roboter. Diese sind leichter und haben ein kleineres Drehmoment, sind jedoch trotzdem genug stark um den Roboter anzutreiben. Der Einbau der Motoren und des Ballaufnahmesystems verlief ohne grössere Probleme. Damit die Elektronik mehr Platz zur Verfügung hat und die Verkabelung der Boards sich einfacher gestalten, wurde ausserdem der Abstand zwischen den beiden Decks vergrössert. Auf dem oberen Deck finden nun 4-5 Bälle Platz, was für den Wettbewerb vollkommen ausreicht.

Challenge-Roboter von Oben: zwei Bälle auf dem oberen Deck

Challenge-Roboter von der Seite: Die Elektronik (Boards) befindet sich zwischen den beiden Decks

Die Software hat die neue Ansteuerung über das Motorboard in den Code implementiert. Diese neue Ansteuerung der Motoren per SPI und mit neuen Motorboards wurde von einem der Passivmitglieder erstellt. Damit können die Motoren viel genauer angesteuert werden. Auch die Position, in welcher sich ein Motor befindet, kann ausgelesen werden. Ausserdem kann der Roboter nun um einiges langsamer fahren, da das Motorboard die Geschwindigkeit selbst korrigiert. Zusätzlich wurden
einige kleine Änderungen am Line Follower vorgenommen, die Geschwindigkeit des Programms wurde wesentlich erhöht und die Anzahl write-Befehle an das Motorboard stark reduziert. Durch die Implementation der Ansteuerung der Servos kann der Roboter nun seinen Arm nach oben und unten bewegen.

Die Elektronik hat in diesem Monat viel erreicht. Die Motorboards wurden durch neue getauscht. Sie besitzen nun eigene Prozessoren. Dies ermöglicht die Verarbeitung der Daten der Motorenrotation. Mit diesen kann nun im Programm gearbeitet werden. In Zusammenarbeit mit der Mechanik wurde ausserdem ein neues Lichtboard an den Roboter angebracht. So funktionieren die Sensoren besser und der silberfarbene Streifen auf dem Spielfeld kann erkannt werden. Nebenbei wurde auch noch das Verkabelungssystem, mit welchem die einzelnen elektronischen Bauteile miteinander verbunden sind, vereinfacht. Die Arbeit am Roboter geht so deutlich leichter von der Hand.

Verkabelungssystem des Challenge-Roboters

neues Motorboard des Challenge-Roboters