Oktober 2014, WM-Team: selbstentwickelte Sensoren für die Linienerkennung

Bessere Linienerkennung, schnellere Reaktionen und stärkerer Kicker als erste Ziele in Software und Elektronik
Weil die Erkennung der das Spielfeld begrenzenden Linien letztes Jahr unzureichend zuverlässig war, und keine kommerziell erhältlichen Sensoren unseren Ansprüchen entsprachen, haben wir selbst welche entwickelt.
Die Sensoren sollen sowohl die weissen wie schwarzen Linien erkennen können; möglichst resistent gegenüber Lichtschwankungen, Veränderung des Abstands zum Boden und Fusseln des Teppichs sein, durch Software zu kalibrieren sein und recht schnell ausgelesen werden können.
Umgesetzt haben wir dies durch Verwendung von Farbfiltern und Photodioden.
Da wir recht viele Sensoren verwenden und deren Werte mit rechenaufwändigen Fehlerkorrekturen und Softwarefiltern überarbeiten müssen, waren die Reaktion auf veränderte Spielbedingungen zwar recht schnell aber bereits ohne Hilfmittel ersichtlich. Wir wollen grösseren Wert auf schnelle Reaktionen legen und können kaum auf Sensoren verzichten, weshalb wir beschlossen haben, einen schnelleren Prozessor zu testen und evtl. auf dem Mainboard zu verwenden.
Letztes Jahr haben wir einen Elektromagnet benutzt um den Ball zu kicken. Wir testen nun Linearmotoren, da diese viel grössere Kraft aufbringen können; zudem sind sie etwas leichter und wie alle Faulhaber Motoren sehr hochwertig. Die Steuerung gestaltet sich allerdings schwieriger, da die Spannung wie bei bürstenlosen Motoren durch Elektronik kommutiert und auf die Position des Motors abgestimmt werden muss.

Im Bereich der Software wollen wir das grundlegende Konzept beibehalten, jedoch mehr Wert auf Wartungsfreundlichkeit und sauberere Abstraktion und zudem auf eleganteren Umgang mit Hardwaredefekten oder unerwarteten Bedingungen legen. Im letzten Monat waren wir zum einen damit beschäftigt, neue Geräte anzusteuern, zum anderen haben wir die High Level Abläufe ordentlicher strukturiert.

Da die letztjährigen Bots nach kleineren Reparaturen wieder einsatzfähig sind, können wir bereits neue Strategien testen.

Bessere Schrauben in der Mechanik

In der Mechanik haben wir das CAD-Modell fertig gestellt. Zudem haben wir die Probleme von der vorhergehenden WM analysiert und versucht diese durch gutes logisches Denken und klare Strukturen zu lösen. Gleich danach wurden schon die ersten Teile ausgesägt. Wir haben zudem getestet, ob andere Schrauben besser halten würden, da der Roboter nicht die beste Stabilität hatte und diese nun verbessert werden sollte. Es wurden auch neue Räder gemacht, zwar im gleichen Stil, aber dann hätten wir noch ein paar auf Lager. Es war ein guter Start und nun versuchen wir dieses Tempo beizubehalten.

 

Oktober 2014, Challengeteam: Erste Vorbereitungen für die nächste Austrian Open

Für dieses Jahr steht eines unserer Challengeteams schon fest. Es wird wiederum in der Kategorie Rescue B teilnehmen. Dafür haben sie mit den ersten Vorbereitungen begonnen.

Die ersten Zielsetzungen

Wir haben mit der Überarbeitung des Konzeptes von letztem Jahr begonnen. Dabei haben wir festgestellt dass das Konzept von letztem Jahr nicht so schlecht, aber etwas mangelhaft und mit zu wenig Erfahrung umgesetzt wurde. Aus diesem Grund werden wir das Konzept und die Strategie vom letztem Jahr überarbeiten und verbessern, wobei unser erstes Ziel in der funktionierenden PID-Regelung liegen sollte. Folglich werden wir uns in nächster Zeit darauf konzentrieren, um die PID so gut wie möglich zum funktionieren bringen. Dies kann bei den Feineinstellungen zwar mühsam sein und viel Zeit und testen benötigen, jedoch sehen wir es optimistisch das es dieses Jahr besser funktionieren wird.

Auch in der Mechanik haben wir die ersten Aufgaben und Ziele definiert. Als erstes werden wir uns Aufgaben widmen, wie das CAD-Modell unseres Roboters fertig stellen. Wir haben uns dieses Jahr auch überlegt die freiwilligen Rescue-Kits, die der Roboter abwerfen soll, zu machen. Nachdem definiert ist, wie wir vorgehen wollen, können wir auch sogleich mit der Arbeit beginnen.

September 2014, Juniorteam: Neueinsteiger bei Helveticrobot

Wie jedes Jahr hat Helveticrobot auch dieses wieder verschiedene Veranstaltungen durchgeführt, um neue Interessenten zu finden. Dies blieb nicht ohne Erfolg und nun sind 3 neue Juniorteams in ein erstes Projekt gestartet und bereiten sich für die Robolympics 2014 im November vor. Dafür baut jedes Team den eigenen Lego-Roboter und tritt dann gegen Teams aus der ganzen Schweiz und Teile Deutschlands und Österreichs an. Letzte Woche fanden die ersten Treffen und Konzeptbesprechungen statt, wobei bei einem Team schon erste Programmierumsetzungen getestet wurden und in einem anderen Team entstand bereits das erste Testspielfeld.

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Erstellung erster Programm-Ideen im MiniSumo-Team

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Besprechung der Spielregeln im Team move-it-over

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Beim Team Bestückungsautomat entsteht schon das erste Testspielfeld

Nach dem 2. Platz in Wien der 2. Rang im Best Robot Award und das Best Teamwork Award an der WM

Heute hatten wir keine Spiele mehr. Wir gingen trotzdem früh zum Robocup-Gelände, um uns die Spiele der Major-Fussballroboter und die sprechenden Haushaltsroboter anzusehen. Dies war für uns sehr beeindruckend. Vor allem spannend war für uns das Halbfinale der Soccer Middle-Size-League. In dieser Disziplin sind die Roboter grösser und können einander hohe und treffsichere Pässe geben.

Nach vielen weiteren interessanten Eindrücken war es endlich so weit. Die Siegerehrung der RoboCup Junior 2014 fand statt. Unser Team wurde gleich zweimal aufgerufen und wir konnten den 2. Rang im Best Robot Design Award und den Best Teamwork Award abholen.

Wir sind sehr stolz den Best Robot Award im zweiten Jahr im folge zu bekommen. Dies zeigt uns, dass unser Roboter mit einem Kicker und einem Dribbler immer noch fast einzigartig ist in der Disziplin Leight Weight, da die meisten Teams wegen der Gewichtslimite von 1.1 kg nicht beides einbauen können. Dank den leichten Faulhaber-Motoren und dem Carbon als Baumaterial war es uns möglich beide Komponenten zu verwenden.

Mit dem Best Teamwork Award sind wir auch sehr zufrieden. Wir haben bei den verschiedenen Interviews mit den Richtern als gutes Team überzeugen können und sind sympatisch rüber gekommen.

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Der vierte Tag an der RCJ 2014 in João Pessoa

 

Und wieder ist ein Tag herum. Heute war ein sehr interessant Tag für uns. Am Morgen früh hatten wir ziemlich schnell ein Match.  Kurz vor dem Spiel dann der Schock: Beim einstecken des Akkus ging unser Powerboard plötzlich in Flammen auf und war nun ruiniert. Das Motorboard war mit in Leidenschaft gezogen worden und diese zwei Boards mussten dringend getauscht werden. Es waren nur noch 5 Minuten bis zum Spiel, so haben wir uns kurzer Hand entschlossen nur mit einem Roboter an das ersten Match des Tages zu gehen. Wir waren sehr nervös und hofften nicht eine zu gewaltige Niederlage erleben. Das Spiel startete und unser einzige Roboter kämpfte alleine gegen zwei. Es ging hin und her. Ein Punkt für das Gegner-Team ein Punkt für uns. Und kurz vor dem Schluss stand es 5:5. Doch kurz bevor der Schiedsrichter den Schlusspfiff geben konnte schossen die Gegner noch ein Tor. Danach fingen die Verbesserungsarbeiten so richtig an. Wir haben ein Powerboard mit Ersatzteilen bestückt und ein neues Motorboard montiert. Wir konnten nun wieder mit zwei Robotern antreten.

Nun kam noch das Superteam-Spiel. Unser Roboter konnte sich auch dort gut schlagen. Wir konnten das Tor gut beschützen. Auch hier war das Ergebnis sehr knapp. Mit 3:2 verloren wir das Spiel.

 

Der dritte Tag an der RCJ 2014 in João Pessoa

Durch die Verbesserungsarbeiten, die noch bis in die Nachtstunden gedauert haben gingen wir etwas müde zum Wettbewerb. Da wir lange ohne grössere Fortschritte an einer stabilen Linienerkennung gearbeitet haben, haben wir beschlossen uns nach der Spielfeldwand zu orientieren, um zu sehen, ob wir den Spielfeldrand erreicht haben. Diese Lösung wendeten wir im ersten Spiel gegen das Team Roboticus an. Leider funktionierte auch diese Lösung nicht besonders gut. Nun fing der Roboter an sich falsch zu verhalten, sobald er dem Gegner zu nahe kam. In diesem Spiel verhielt sich unser Stürmer völlig fehl. Der Goalie jedoch lief nach einer ausgearbeiteten Strategie gut und konnte viele Torschüsse abfangen. Ein guter Goalie reichte leider nicht und wir mussten die Niederlage bitter hinnehmen mit einem Ergebnis von 1:4.

Nach dem Spiel ging die Arbeit sofort wieder los. Wir konnten einiges am Goalie ausarbeiten und waren für unser zweites Spiel des Tages ausgerüstet. Wir erfuhren jedoch das wir auf Grund von Losglück das nächste Spiel gewinnen würden, da die Anzahl Teams nicht aufgehen würden.

Am Nachmittag fanden zwei Superteam-Wettkämpfe statt. Der erste Wettkampf verloren wir trotz dem starken Stürmer der Kanadier, die mit uns im Team spielten. Im zweiten Wettkampf galt neues Glück. Wir überarbeiteten unseren Goalie und die Kanadier und Amerikaner verbesserten ihren Stürmer. Diese Strategie wurde zum vollen Erfolg und wir konnten dieses Spiel für uns entscheiden! Am Ende des Tages stand unser Superteam auf Platz 4.

Der zweite Tag an der RCJ 2014 in João Pessoa

Gleich zu Beginn mussten wir heute zur Roboterinspektion. Wir konnten sie ohne Probleme hinter uns bringen, denn unsere Roboter lagen alle in der Norm und konnten zum ersten Spiel gegen die Österreicher antreten. Zu Beginn des Spieles lief es für uns gut. Unser Stürmer konnte den Ball oft fassen und ihn schnell zum Goal transportieren. So konnten wir das erste Goal dieser Partie schiessen. Dannach begann es jedoch schlecht für uns zu laufen. Unsere Linienerkennung wurde unzuverlässig, da sich die Sensoren durch die Zusammenprälle mit Gegner und Goal, um einige Millimeter verschoben hatten. Die Roboter erkannten nun nicht mehr das „Out“ und fuhren ständig über die weisse Line. Dieses Vergehen wurde bei jedem Übertritt mit einer Minute Entfernung eines Roboters aus dem Spiel bestraft. So hatten die Österreicher freie Bahn und konnten das Spiel für sich gewinnen.

Nach dem Spiel versuchten wir die Lichtsensoren wieder schön auszugleichen. Bei einem Roboter gelang uns dies recht gut, der andere konnte nicht ganz verbessert werden, da uns schon das nächste Spiel, diesmal gegen Portugal, bevor stand. Bei diesem Spiel konnten wir unser Goal schon besser verteidigen und gerieten weniger ins „Aus“. Im Laufe des Spiels funkten uns jedoch bald wieder die Lichtsensoren dazwischen. Diesmal verschoben sie sich in die andere Richtung und der Roboter sah bei etwas helleren Stellen auf dem Feld falsche weisse Linien. So mussten wir das zweite Spiel mit einem 7:0 abschliessen für Portugal.

Gleich darauf trafen wir uns mit den Mitgliedern unseres Superteams. Im Superteam spielen jeweils fünf Teams gemeinsam. Wir wurden mit den Amerikanern, Kanadier, Portugiesen und Japaner in einem Superteam eingeteilt. Zusammen überlegten wir uns eine Strategie und entschieden uns das wir den Goalie übernehmen sollen. Unser Superteam schlug sich im ersten Spiel recht gut und konnte es lange ausgeglichen behalten. 10 Sekunden vor Schluss schossen die Gegner leider das entscheidende Goal und wir verloren mit 2:3.

Der erste Tag an der RCJ 2014 in João Pessoa

Nach einer etwa 49 stündigen Reise sind wir nun endlich in „João Pessoa“ eingetroffen. Die herrliche Aussicht und der Meeresduft hat uns viel neue Energie gebracht. Heute war es nun endlich soweit, der erste Tag am Wettbewerb begann. Wir sind eingetroffen und haben die Registration erfolgreich hinter uns gelassen. Sogleich folgte auch das erste ausprobieren und fertig basteln. Auch haben wir uns gut für die Präsentation unserer Roboter vorbereitet, um Eindruck hinterlassen zu können. Das Interview mit den Schiedsrichtern konnten wir gut hinter uns bringen. Den restlichen Tag hatten wir Zeit unseren Roboter zu testen. Wir versuchten möglichst viele Sachen zu verbessern, denn wir merkten schnell: Die Konkurenz ist stark. Bis zur Hallenschliessung um 21:00 arbeiteten wir weiter, um gegen das erste morgige Spiel gegen unsere Nachbaren aus Österreich vorbereitet zu sein. Im Hotelzimmer haben wir aus Handtüchern ein improvisiertes Spielfeld aufgestellt, um auch dort weiter testen zu können. So ging unser erste Tag an der RCJ 2014 nach viel Arbeit zu Ende.

Inside Helveticrobot Videos Teil 1 und Teil 2

 

Als Einstimmung auf den RoboCup Junior in Brasilien haben wir eine kleine Videoserie vorbereitet. Bis zu unserer Abreise werden wir in kurzen Videos erklären wie unser Roboter funktioniert und einen exklusiven Einblick ins Innenleben ermöglichen. Hier können Sie Teil 1 und Teil 2 ansehen:

Teil 1:

Teil 2: