Dezember 2018: Die Junior Teams nehmen Fahrt auf

WM-Team

Die Mechanik konnte in diesem Monat einen weiteren Dribblerrollenbelag testen und die Carbonplatten für den Roboter ausfräsen. Der Belag für den Dribbler besteht aus einem Antirutsch-Klebeband für Treppen. Auf einer Malerrolle aufgeklebt, bietet er eine gute Haftung. Unglücklicherweise zerstört die raue Oberfläche jedoch die verwendeten Plastik Bälle. Entsprechend kann diese Variante leider nicht eingesetzt werden und die Suche nach Verbesserungsmöglichkeiten geht weiter. Die Platten des Roboters wurden aus 3mm und 4mm Carbon-Sandwichplatten hergestellt. Die 4mm Platten werden verwendet, wenn seitlich Schrauben eingeschraubt werden. So wird sichergestellt, dass die Schraube im Hartschaum zwischen den Carbonschichten halten. Für die Gewinde werden die Löcher mit Epoxid Harz gefüllt. Weiter wurde eine neue und leichtere Lidarhalterung aus Carbon gebaut.

Die ersten Carbon Teile für die neuen Roboter

 

Bei der Elektronik des WM Teams wurde diesen Monat die untere Platine des Lidars untersucht und ein Teil der Platine der neuen Liniensensoren gezeichnet. Zudem wurden Bauteile zur Platinen Bestückung sowie Infrarot-Sensoren für die Ballsensoren bestellt. Die Lidar-Platine wurde nach längerem analysieren für unsere Zwecke als überflüssig befunden. Dadurch lösen sich die aufgekommenen Gewichtsprobleme beinahe gänzlich. In der Kategorie Soccer Light Weight dürfen die Roboter nicht mehr als 1.1kg wiegen. Dies ist eine Herausforderung mit allen verwendeten Bauteilen und eine erste Abschätzung zeigte, dass wir eher zu schwer sind. Bei der Planung der neuen Liniensensoren musste, aufgrund der speziellen Platinenform, auf ein neues Programm, Autodesk Fusion, ausgewichen werden. Somit hat man gelernt wie die Autodesk Cloud funktioniert und wie man Eagle und Fusion Dateien korrekt verlinkt und bearbeitet. Dies vereinfachte den Arbeitsablauf ungemein. So sollte es möglich sein alle Sensoren regelmässig und korrekt kreisförmig anzuordnen und zudem die Platinenform möglichst passend zu designen.

 

In der Software ging es mit dem der Programmierung des Raspis weiter. Die UART Kommunikation zwischen Lidar und Raspi funktioniert zuverlässig. Entsprechend stand das Umsetzen eines geeigneten Algorithmus für die genaue Positionsbestimmung an. Nach verschiedenen Versuchen konnte dies auf ein stabiles Grundlevel gebracht werden. Weitere Verbesserungen sind noch erwartet und von Nöten, jedoch funktioniert eine noch leicht wacklige Postionsfindung nun beständig.
Ebenfalls für die Position wichtig sind die Encoder Daten der Motoren. Über jene lässt sich bestimmen, wie sich der Roboter bewegt hat, beziehungsweise wie sich die Räder drehten. Um die Daten besser nutzbar zu machen wurde der Algorithmus überarbeitet. Neu wird für jedes Rad ein Vektor bestimmt, welche zusammen die Gesamtverschiebung des Roboters ergeben. Die Variante scheint zuverlässig zu funktionieren und verbessert die Genauigkeit der erhaltenen Werte.

 

Junior-Teams

Auch die beiden Junior Teams konnten im Dezember starten. Nachdem alle neuen Mitglieder in die diversen Bereiche eingeführt wurden und die Teams für die beiden Disziplinen gebildet waren, standen bei beiden Teams Planungstreffen für die Roboter und Zeitpläne an.

Beide Teams werden als Mainboard mit einem Arduino arbeiten und die alten Motorboards des WM-Teams für die Motoransteuerung benutzen.

Für das in der Kategorie Maze teilnehmende Team kommen zudem neu per I2C auswertbare Wärmesensoren hinzu. Diese dienen der Lokalisierung der zu rettenden Personen im Spielfeld.

 

September 2018: Die Arbeit wurde wieder aufgenommen

WM-Team

Nach einem erfolgreichen Kick-Off Meeting am 8. September konnte die Arbeit für das nächste Jahr beginnen. Am Kick-Off Meeting wurden die verschiedenen Ziele festgesetzt und auch schon ein grober Jahresplan erstellt und Veränderungen an den neuen Robotern geplant.
Zu den Zielen für die Roboter gehören unter anderem, dass sie wieder zusammen spielen können, zuverlässiger sind als bisher und nur wenige Gegentore zulassen.
Die geplanten Veränderungen der Roboter sind vielseitig und in allen Bereichen des Roboters bemerkbar. Wie die Upgrades verlaufen wird monatlich auf diesem Blog aufgeschaltet werden.

Im Software Bereich sind schon verschiedene Projekte am laufen. So konnte in diesem Monat das neue Kompassmodel,CMPS12, für den Soccerbot getestet werden. Dieser ermöglichte sehr stabile und schnelle Werte zu erhalten und war aufgrund seiner Ähnlichkeit zu dem Vorgängermodell, CMPS11, schnell einsatzbereit. Durch die Verbesserung der Werte erhoffen wir uns eine breitere Einsetzbarkeit im Navigationsprogramm und stabileres Fahrverhalten.
Wegen Problemen im letzten Jahr mit den Ultraschall Distanzsensoren wurden Alternativen dafür gesucht. Zu überwindende Hürden waren, dass andere Ultraschallsensoren in einem zu grossen Bereich messen, weshalb unbestimmt ist zu was die gemessene Distanz korreliert und dass Laserdistanzsensoren oft Licht im Infrarot Bereich aussenden. Da der Ball ebenfalls im Infrarot Bereich Licht emittiert können diese Sensoren nicht eingesetzt werden, da sie gegnerische Teams behindern. Infrarot Distanzsensoren fallen natürlich für die gleichen Gründe ebenfalls aus dem Rennen. Nach längerer Suche fanden wir einen Laserdistanzsensor, welcher auf Wellenlängen aktiv ist, die für die verwendeten Sensoren um den Ball zu finden nicht sichtbar sind.
Um Probleme mit der Linienerkennung der letzten WM zu beheben, wurde an einem Programm zur selbständigen Kalibration der Liniensensoren gearbeitet. Ein erster Lösungsansatz wurde getestet, scheiterte jedoch daran, dass der Microcontroller nicht über genügend Speicherplatz verfügt. Deshalb wird nun an einer schlankeren Methode gearbeitet.

Die Elektronik arbeitete an einem vollständigen Satz aller Elektronikbauteile welche für einen Soccerbot gebraucht werden fertiggestellt und repariert. Diese wurden für die zu Ende des Monats vollendete Testplattform benötigt. Des Weiteren wurden DCDC Regler bestellt, welche die Spannung erhöhen. Dies wird für den Kicker für mehr Kraft benötigt. Allerdings gab es bei der Lieferung dieser Bauteile Komplikationen weshalb sie noch nicht eingebaut werden konnten. Zudem entstanden einige Schwierigkeiten beim Testen und Funktionieren der Mainboards. Ein neu gelötetes Mainboard funktionierte anfangs nicht einwandfrei. Nachdem allerdings ein Bauteil, welches defekt war, ausgetauscht wurde, konnte das Mainboard einwandfrei genutzt werden.

Die Mechanik hatte ebenfalls verschiedene Baustellen offen. Das CAD des neuen Dribblers wurde fertig gezeichnet und eine Testplattform mit neuen Omniwheels gebaut. Der diesjährige Dribbler soll höhenverstellbar sein. Dies erschwert den Bau des Dribblers erheblich. Die Drehachse befindet sich beim Motor. Die Dribblerrolle wird mit einem elastischen Band nach unten gedrückt. Durch den beweglichen Dribbler wird verhindert, dass der Roboter auf verschiedenen Spielfeldern auf den Ball dribbelt oder diesen nicht zu fassen bekommt.
Die einzelnen Teile wurden mit 3D-Drucker ausgedruckt. Bei der Mittelplatte der Testplattform fehlten jedoch Bohrungen für die Platinen im CAD. Aus diesem Grund wurde der Einbau der Elektronik sehr aufwendig. Für die weiteren CADs ist dies ein zu beachtender Punkt.
Die Subwheels der Omniwheels erstellten wir aus PLA und elastischem Filament. Nun werden wir testen, welche sich bewähren und welche endgültig verwendet werden.

CAD der unteren Hälfte des neuen Roboters mit dem neuen, dynamisch verstellbaren Dribbler

 

Neue Mitglieder, neue Juniors

Auch in diesem Jahr müssen wieder Lücken von ehemaligen Mitgliedern, welche die Schule mit Matura verliessen, geschlossen werden. Zu diesem Zweck wurde wie immer ein kleiner Infoanlass veranstaltet und wir durften vier weibliche Interessenten begrüssen.
Die neuen Mitglieder werden nun einen Roboter für die Robolympics in Rapperswil vorbereiten und dann definitiv entscheiden ob sie Robotik weiterhin als Hobby verfolgen möchten.
Um die Grundlage für die Robolympics zu schaffen wurden sie an einem Montag Nachmittag in das Programm Brics Comand eingeführt und konnten erstmals ihre eigenen Roboter bauen und in NXC programmieren.

April 2018: Wettbewerbszeit!

Das Augenmerk des Monats lag natürlich auf dem Austrian Open in Linz. Am 13. und 14 April konnten Challenge- wie auch WM-Team tolle Resultate am österreichischen Wettbewerb erzielen. Dem Challenge-Team reichte es für den 7. Rang in der Kategorie Rescue Line. Das WM-Team hingegen konnte sich in einem spannenden Finalspiel mit 10:7 durchsetzen und sich den ersten Platz sichern.

Von den spannenden Tagen wird ausführlicher in den beiden Wettbewerbsberichten erzählt.

Entsprechend des nahenden Wettkampfes war natürlich Challenge- wie auch WM-Team auf das Testen und Anbringen letzter Verbesserungen fokussiert. Im WM-Team wurde an den Fahrgeschwindigkeiten herumgeschraubt und versucht das Ganze zuverlässiger zu machen. Beim Challenge-Team stand die Erkennung der silbernen Linie im Vordergrund, welche leider letztens doch nicht funktionierte.

Die zweite Aprilhälfte verbrachte das Challenge-Team nur noch mit dem Abschliessen des Projekts und dem Aufräumen der Arbeitsplätze. Bei dem WM-Team sah es da schon etwas anders aus. Mithilfe des vielen Videomaterials wurden diverse Verbesserungsvorschläge diskutiert und in zwei Teamsitzungen die zu bearbeitenden Punkte bestimmt. In allen Bereichen ist noch reichlich Potenzial vorhanden, sei dies bei der Mechanik an einem verstellbaren Dribbler zu arbeiten, mithilfe elektronischer Tricks unseren Kicker zu verstärken oder die Strategien in der Software zu verbessern. Die Mechanik konzentrierte sich in den letzten beiden Wochen hauptsächlich auf eine neue Bauweise für die Hüllen der Roboter sowie eine Testplattform für das neue Fahrwerk. Die Elektronik hatte mit den neuen Motoren alle Hände voll zu tun. Die neuen Platinen mussten bestellt und bestückt werden. In den bisherigen Tests konnten bereits einige erfolgsversprechende Resultate erzielt werden. Leider funktioniert es zur Zeit noch nicht zuverlässig genug, so dass mit den neuen Motoren noch nicht gefahren werden kann. Damit die neuen Boards überhaupt genutzt und getestet werden können, musste an der Software ebenfalls etwas weitergearbeitet werden. Die verwendeten Bauteile verlangen nach einer höheren PWM Frequenz als bis anhin, entsprechend mussten Änderungen vorgenommen werden und die Frequenz wurde auf 32kHz erhöht. Weiter testen wir unseren vielseitigen Sensor CMPS11. Bis anhin wurde nur der Kompass verwendet, der Sensor bietet aber auch einen Accelerometer und ein Gyro. Zur Zeit wird an dem Gyro für bessere Orientierung getestet, doch auch den Accelerometer wollen wir in Zukunft für eine bessere Orientierung auf dem Spielfeld nutzen. Eine noch ungelöste Herausforderung bei dem Gyro ist, dass eine korrekte Kalibration scheitert und der Sensor bei Stillstand falsche Werte liefert.

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

Wettbewerb: Austrian Open 2017; Challenge-Team

Unser Nachwuchsteam konnte sich vom 21 bis 22 April mit internationaler Konkurrenz messen. Sie haben sich in weniger als einem halben Jahr darauf vorbereitet und konnten nun ihr erlerntes Wissen anwenden und ihr Können zum Vorschein bringen. So haben sie den ganzen Wettbewerb empfunden:

Das Team (v.l.n.r.): Claudio Nold, Alex Marugg, Gian-Reto Hemmi

Nach einem stärkendem Frühstück sind wir auch schon am Austrian Open  angekommen und konnten uns gleich an unserem Platz einrichten. Wir haben für alle Fälle fast die komplette Werkstatt mitgenommen. Dort eingerichtet ging es auch schon los. Wir konnten unseren Roboter in der Test-Arena testen und haben dabei kleinere Fehler bemerkt, welche uns vorher nie aufgefallen sind. Es sind kleinere Probleme in der Software aufgetreten, welche wir versuchten zu lösen. Bei der Problembehebung merkten wir, dass einzelne Lötstellen weniger gut gelötet wurden. Diese mussten wir erneuern. Wir haben unser Bestes gegeben, um diese Probleme zu lösen. Durch einen Bug gelang es uns nicht die Farbsensoren richtig einstellen zu können, da wir unter Zeitdruck lagen und der erste Wertungslauf auch schon vor der Tür stand. Dieser Wertungslauf ging absolut in die Hose. Danach hatten wir noch ein bisschen mehr als eine Stunde Zeit bis zum zweiten Wertungslauf. Wir gaben aber mit der Hoffnung nicht auf, da sowieso nur di zwei besten Läufe gezählt werden. Der zweite Wertungslauf war schon besser, verlief aber leider auch nicht wunschgemäss.

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Das Team bei der Arbeit

Die Niederlage schmetterten wir aber gleich wieder weg und durch aufmunternde Worte unserer Coachs hatten wir neue Energie und Willensstärke getankt. Wir verbrachten den restlichen Nachmittag und den ganzen Abend damit die Roboter zu reparieren und sie wieder auf Vordermann zu bringen. Wir konzentrierten uns vor allem auf die Linienfolge, da diese immer wieder andere Schwierigkeiten aufweist, wie zum Beispiel das Umfahren von Gegenständen oder durch Unterbrechungen gezeichnete Linie. Durch die harte Arbeit und unser Zusammenhalt konnten wir den letzten Lauf meistern. Es war ein Erfolgserlebnis für uns und wir waren sehr glücklich, dass es doch geklappt hat. Wir platzierten uns zwar nur im dritten Viertel der Rangliste, konnten aber viel Erfahrung mitnehmen, wie es unter realistischen Bedingungen ablaufen kann. Eine uns wichtige Erkenntnis war es, sich besser über den genauen Aufbau der Spielfelder zu informieren. Wir freuen uns auf die nächste Challenge.

 

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Eine intensive Besprechung um den Roboter