Wettbewerbsvideo WM 2013

Vom 25. bis am 30 Juni fand der RoboCup Junior in Eindhoven, Niederlande statt. Helveticrobot nahm mit zwei Teams in den Kategorien Soccer und Rescue teil.
In unserem Video erklären wir die Aufgabenstellungen der beiden Disziplinen. Zudem zeigen wir verschiedene Spielausschnitte, um das Ganze noch besser zu veranschaulichen.

Best Robot Award

Auch wenn wir uns nicht für die Endrunden qualifizieren konnten, haben wir einen Award gewonnen. In der Kategorie „Best Robot“ wurde unser Roboter aus folgenden Gründen ausgewählt:

Unser Roboter ist der einzige Roboter in der Kategorie Light Weight, der einen Dribbler und einen Kicker besitzt. Die meisten Team besitzen keins von beidem. Gerade der Dribbler hilft uns verschiedene Strategien durchzuführen. Zum Beispiel können wir uns mit dem rückwärts bewegen oder den Gegner umspielen, indem wir uns mit dem Ball um ihn drehen. Durch das Gewichtslimit von 1.1 kg pro Roboter ist es sehr schwierig beides einzubauen. Nur durch die sehr leichten und gesponsorten Motoren von Faulhaber und unserem Chassis aus Karbon wurde es möglich beide Komponenten einzubauen. So hat unser innovativer Roboter den Best Robot Award gewonnen.

Der entscheidende Tag

Für beide Teams war heute der Entscheidungstag. Im Soccer sowie im Rescue konnten die Finals leider nicht erreicht werden.

Das WM-Team hat leider einen schlechten Tag erwischt. Am Morgen funktionierte annähernd gar nichts. Der Encoder eines Motors funktionierte mitten im Spiel nicht mehr. Das hatte zur Folge, dass der Roboter nicht mehr richtig erkennen konnte, welche Bewegung er gerade ausgeführt hat, dadurch konnte er die Richtung nicht halten und fuhr immer wieder ins Aus. Zudem stieg der Dribbler aus und die Stromversorgung hatte einen Wackelkontakt. Deshalb verlor das Team klar 20:2.
Auch wenn vieles repariert werden konnte, sah das zweite Spiel ähnlich aus. Dieses Mal war der Gegner aber einfach zu stark. Das Team aus Portugal erreichte letztes Jahr das Final und trat auch dieses Jahr mit äusserst ausgereiften Robotern an. Danach war die Stimmung dementsprechend gedämpft. Leider war eine Finalqualifikation nicht mehr möglich. Trotzdem versuchten wir weiter unser Bestes, mit Erfolg. Im dritten Spiel am heutigen Tag gewann das Team 22:8. Damit sicherten sie sich den dritten Platz in ihrer Gruppe.
In Anbetracht, dass zwei sehr starke Teams in unserer Gruppe waren, ein positives Ergebnis. Zudem sind zwei der drei WM-Team Mitglieder das erste Jahr an der Umsetzung eines Soccer Roboters beteiligt. Deshalb können sie auf ein lehrreiches und spannendes Jahr an Arbeit zurückblicken und haben viele neue Erfahrungen sammeln können.

Das WM-Team: Florian Schäfer, Gian Jörimann, Michael Baumann (von links)

Im Rescue lief es heute sehr gut. Nach anfänglichen Schwierigkeiten steigerte sich das Team immer weiter und erreichte in einem einzigen Spiel mehr Punkte als am ganzen gestrigen Tag. Fast alle Opfer wurden korrekt angezeigt. Die Hindernisse konnten ebenfalls überwunden werden und auch den schwarzen Flächen wurde teilweise ausgewichen. Es ragten am heutigen Tag 90 Punkte heraus und mit allen anderen Punkten erreichten sie einen Platz unter den Top 15.
Am Nachmittag war der Einzelwettkampf vorbei. Danach wurde der Superteamwettkampf gestartet. Jeweils zwei Teams bilden ein Superteam und müssen miteinander interagieren können. Je nachdem wie viele Opfer der eine Roboter erkennt, muss der andere Roboter anders reagieren. So sammeln beide Teams zusammen Punkte. Noch funktioniert die
Kommunikation zwischen den beiden komplett verschieden aufgebauten Robotern noch nicht einwandfrei. Zudem ist es schwierig, wenn Opfer nicht erkannt werden. Morgen geht die Arbeit mit dem anderen Team weiter. Für das Team ist es eine spannende Erfahrung mit einem anderen Team aus einem anderen Land zusammenzuarbeiten.

Challenge-Team: Gabriel Zala, Gian-Luca Cola, Johannes Kronthaler, Sandra Nedic, Oliver Vroege, Sara Michel (von links)

Königin der Niederlande sieht Schweizer Robotiknachwuchs zu

Die zwei Teams von Helveticrobot hatten heute weitere Spiele, Erfolge und leider auch Misserfolge erlebt.

Das WM-Team musste schon um 9 Uhr ihr nächstes Spiel absolvieren und musste deshalb noch früher aufstehen. Leider lief das Spiel nicht sehr gut. Wir verloren ganz klar mit 28:7 gegen die Brasilianer. Unser Torhüter hatte Störungen, durch die er sich immer wieder ins Aus manövrierte. Zudem war der Dribbler nicht stark genug um den Ball gegen die Brasilianer zu behaupten. Die Brasilianer sind allerdings eins der stärksten Teams und gewann schon am Vortag 30:3 gegen ein anderes Team. Um 11.30 Uhr stand schon das nächste Spiel an. Wir hatten also zwei Stunden Zeit, um die Störungen zu beheben und den Dribbler zu verbessern. Beides gelang uns. Im Spiel gegen die Kanadier war der Dribbler wieder so gut, dass wir problemlos um die gegnerischen Roboter fahren konnten. Nach der Halbzeit gaben die Kanadier auf. Wir gewannen 12:0.

Unsere beiden Soccer Roboter

Am Nachmittag besuchte die Königin der Niederlande den RoboCup Junior. Gerade als ein Spiel des WM-Teams lief, machte sie halt und beobachtete das Geschehen. Leider hatte sie nicht sehr viel Zeit, weil sie natürlich den RoboCup Major ebenfalls besuchen musste.
Danach verbesserten wir den Stürmer. Wir verbesserten eine Strategie so, dass wir den Ball mit dem Dribbler kontrollieren können und uns dann mit dem Ball und den Gegner drehen. Das Tor steht dann meistens leer und wir können schiessen.
Ein durchaus abwechslungsreicher Tag.

Die Königin der Niederlande beobachtet ein Spiel des WM-Teams

Für das Rescue-Team lief nicht alles wie gewollt. Durch misslungene Verbesserungen wurde der Roboter für eine kurze Zeit einsatzunfähig. Die Sensoren versagten und darauf der ganze Roboter. Durch diese Defekte waren sie gezwungen den ersten Wertungslauf auszulassen. Nach schwierigen Reperaturen, bei denen unter anderem das neue Zahnradsystem durch das alte wieder ersetzt wurde, traten sie zum zweiten Wertungslauf an. Doch wie schon am Donnerstag scheiterten sie an den zu grossen Zahnrädern und blieben an einem auf den Boden aufgeklebten Stock hängen.
Sie benötigten eine neue Lösung. Durch improvisierte, auf den Roboter aufgeklebte Rampen glaubten sie das Problem gelöst zu haben. Und nach einigen Versuchen klappte dies. Beim letzten Wertungslauf funktionierte der Roboter bis zu einem gewissen Punkt einwandfrei, trotzdem erhielten sie keine Punkte wegen immer noch nicht geklärten Entscheidungen des Schiedsrichter. Darum wirkte sich dieser Tag eher negativ auf ihre Punktebilanz aus. Trotzdem haben sie wieder viel Erfahrung sammeln können und bemühen sich morgen mehr Erfolge zu erzielen.

Tag zwei an der Weltmeisterschaft

Erster Sieg!

Nachdem wir gestern unsere Roboter fleissig getestet und an die Spielbedingungen angepasst hatten, hatten wir heute unsere ersten richtigen Matches um Punkte.
Für das Soccer Team bedeutete das, dass sie ihr erstes Spiel gegen einen Gegner zu absolvieren hatten. Ihr erster Gegner war das Team aus Österreich. Bevor das Spiel um 12 Uhr anstand, haben sie aber noch fleissig getestet und Stürmer und Goali verbessert. Insbesondere die Kommunikation und das Zusammespiel der beiden Fussballroboter. Vor allem der Goali hatte am frühen Morgen seine Probleme. Leider erkannte er das Goal nicht richtig und fuhr häufig neben das Tor. Zudem wechselte er zufällig in den Stürmermodus. Beides konnte bis zum Spiel behoben werden.

Das Spiel verlief sehr unterschiedlich. In der ersten Halbzeit dominierten wir die Österreicher und führten 9:1. Gerade durch unseren Dribbler hatten wir einen grossen Vorteil und konnten um die gegnerischen Roboter fahren und Tore schiessen. Nach der Halbzeit verlief das Ganze komplett anders. Ein Roboter von uns stieg plötzlich aus. Während wir mit einem Roboter versuchten das Schlimmste zu verhindern, wurde der andere Roboter repariert. Leider funktionierte auch die Linienerkennung nicht mehr optimal. Das führte dazu, dass die Roboter der Österreicher schnell aufholten. Mit etwas Glück in der zweiten Halbzeit gewannen wir trotzdem 11:8 und sicherten uns den ersten Sieg.

Blick in die Wettbewerbshalle

Punkte trotz Problemen

Für das Team in Rescue B lief es ebenfalls nicht optimal. Am Morgen hatten sie den ersten Lauf, der für die Gesamtwertung gezählt wurde. Leider erkannte der Rescueroboter die Opfer in einer zu grossen Entfernung. Das Team hat lange versucht die Wärmesensoren anders zu verwenden, um die Opfer erst in einer näheren Distanz anzuzeigen. So konnte das Problem aber leider nicht behoben werden. Mit einem kleinen Trick gelang es aber trotzdem. Zwei kleine Papierflügel wurden an der Seite angebracht, sodass der Roboter an Breite gewinnt. Der zweite Lauf am Nachmittag lief besser, aber immer noch nicht optimal. Zwar wurden die Opfer korrekt angezeigt, aber der Roboter konnte einen Holzstab nicht überfahren. Deshalb gingen viele Punkte verloren, weil der Roboter nicht das gesamte Labyrinth abfahren konnte. Das stellte sich als grösseres Problem dar, da ein wichtiges Zahnrad im Weg war. Das Zahnrad war für den Antrieb wichtig und nun musste eine andere Lösung für den Antrieb gefunden werden. Das Team versuchte es mit kleineren Zahnräder und hatte Erfolg. Schlussendlich ragen 50 Punkte heraus, keins schlechter Anfang. Nun hoffen sie, morgen mehr Punkte zu gewinnen.

Challenge-Team: Erster Tag in Eindhoven

Challenge-Team: Erster Tag in Eindhoven

Am Dienstagmorgen trafen wir uns am Bahnhof in Chur für die Abreise nach Eindhoven in den Niederlanden, wo die Weltmeisterschaft für Robotik stattfindet. Nach einer Fahrt von 10 Stunden über Zürich, Basel, Düsseldorf und Venlo trafen wir in Eindhoven ein. Kurz darauf checkten wir im Hotel ein und bezogen unsere Zimmer. Anschliessend gingen wir in einem südamerikanisches Restaurant essen. Am Abend im Hotel hatten wir Zeit, eine kleine Präsentation über unsern Robotern zu erstellen, welche wir am nächsten Tag vorstellen mussten. Dies macht ein Teil der Bewertung aus und war uns deshalb wichtig.

Kleine Verbesserungen

Am nächsten Morgen standen wir früh auf, frühstückten und brachen dann zur Weltmeisterschaft auf, welche in einer Eishockeyhalle stattfindet. Wir waren sehr gespannt darauf, wie unser Roboter im Spielfeld zurecht kommt und waren mit dem Resultat einigermassen zufrieden. Allerdings hatten wir auch mit einigen Problemen zu kämpfen. Schnell stellte sich heraus, dass der Roboter nicht richtig auf schwarze Flächen, auf die er nicht fahren darf, reagiert. Diese Problematik konnte aber schnell behoben werden. Ein weiteres Problem war der Touch-Sensor, welcher nicht die gesamte Fläche abdeckt und so nicht auf alle Berührungen reagieren konnte. Aufgrund fehlender Werkzeuge stellte sich dieses Problem als nicht so einfach heraus. Am Nachmittag stellten wir unsern Roboter den Jury vor, was unsere Meinung nach gut verlief. Danach experimentierten wir noch an unserem Roboter und erzielten einige Fortschritte. Abends wurde fand die Eröffnungszeremonie statt. Diese war spektakulär und hat Viele von uns beeindruckt. Wir vom Challenge Team können auf einen Tag zurückblicken mit vielen kleinen Erfolgen und einigen Erlebnissen und hoffen auf gute Wertungsläufe.

Letzte Vorbereitungen vor der WM

Letzte Tests

Die WM findet in wenigen Tagen statt und die letzten Vorbereitungen laufen auf Hochtouren. Vor allem wird viel getestet und verbessert. Dazu gehören keine grundlegenden und grossen Veränderungen, sondern kleine Optimierungen.

WM-Team

Das WM-Team arbeitet einerseits an den Strategien, um diese zu optimieren und andererseits am Dribbler, der noch leicht angepasst werden muss. Es geht vor allem darum, die richtige Höhe zu finden. Ist der Dribbler zu tief, drückt er den Roboter in die Luft und die Räder verlieren an Bodenkontakt. Ist er zu hoch, verlieren wir die Haftung am Ball. Um die Strategien zu verbessern, muss man viele Tests durchführen, gut beobachten und viele Varianten durcharbeiten.

Vorderansicht eines Soccer Roboters

Challengeteam

Genau gleich sieht es beim Challengeteam aus. Auch sie stehen in den letzten Vorbereitungen. Beim Challengeteam stehen die Wandfolge und die zuverlässige Arbeit der Sensoren im Vordergrund. Bei der Wandfolge gilt es zu gewährleisten, dass sie in jeder Situation funktioniert. Wiederum muss man sehr viel testen. Ebenfalls muss man die Sensoren in jeder möglichen Situation testen und dann gegebenenfalls anpassen.

Unser Rescue Roboter

Alles in allem stehen beide Teams gut da und hoffen auf einen Erfolg an der WM!

Mai 2013, Challengeteam: Der Wettbewerb kommt immer näher

Grosse Fortschritte

Nach der mechanischen Fertigstellung des Prototyps konnten wir damit beginnen unsere Programme zu testen. Da wir zwei verschiedene Lösungsmöglichkeiten für die Wandfolge gefunden hatten, wollten wir beide ausprobieren. Doch auf Grund von Verbindungsproblemen mit dem Roboter konnte ein Programm nicht getestet werden.So passten wir die eine Wandfolge auf die neue Grösse des Roboters an und verbesserten ein paar Sachen, bis er ohne grössere Probleme der Wand folgen konnte. Schwieriger wurde dann die Umsetzung auf das Labyrinth: Durch den begrenzten Platz mussten wir einige Dinge, wie z. B. die Geschwindigkeit verändern. Aber vor allem Schwierigkeiten bereiteten die Rechtskurven. Bei diesen Kurve kam der Roboter während der Drehung zu nahe an die gegenüber liegende Wand und fing an ihr zu folgen. Als Lösung zu diesem Problem dienten neue Sensorkonzepte. Nach dem Anschluss von einem weiteren Sensoren konnten die neuen Ideen getestet werden. Schliesslich, nach weiterer Arbeit, war das Programm einigermassen funktionstüchtig und der Roboter konnte durch das Labyrinth navigieren, wobei natürlich noch Verbesserungspotential besteht.

Das nächste Ziel war es, die Wärmesensoren, die später dann die Opfer erkennen sollten, einzubauen. Dazu bekamen wir Hilfe vom WM-Team. Wir bekamen Erklärungen zu dem i2c-Bus an dem der Sensor hängt und wie die Adressierung eines Sensors bei einem solchen Bus funktioniert. Bislang bekommen wir verschiedene Temperaturen vom Sensor zurück. Jetzt muss alles noch richtig ins Programm eingefügt werden.

Da der Wettbewerb nun nicht mehr weit ist, stehen wir unter Zeitdruck. Wir müssen noch eine Objekt-Ausweichung einführen, überlegen ob eine Rampe etwas verändern würde und schwarzen Flächen ausweichen können.

Endgültiger Roboter in Arbeit

Neben dem Zeitdruck machte uns diesen Monat vor allem die Stellung der Sensoren Probleme, weil wir sie immer wieder verändern mussten.

Trotz allem konnten wir mit dem endgültigen Bau beginnen. Alle Teile wurden ausgesägt und man kann sie nun zusammenbauen. Nach vielen Tests und Gesprächen mit den Programmierern konnten wir die definitive Höhe und die Winkel der Sensoren festlegen.

Nun geht es darum, schnellstmöglich den Roboter zusammenzubauen und dann weiter zu testen.

April 2013, Challenge Team: Prototyp fertiggestellt

Testen kann beginnen

Die Mechanik hat diesen Monat die benötigten Teile für den Prototyp aus Plexiglas
ausgesägt und angefangen die Teile zusammenzubauen. Dies verlief schwieriger und länger als gedacht und eingeplant. Wie wir schnell bemerkten, ist es auf de von Hand ausgesägten und gebohrten Teilen nicht so genau, wie auf dem CAD-Modell.

Ein kleines Beispiel: Löcher, welche die Motoren und die erste Ebene verbinden sollten,
lagen nicht direkt übereinander, um sie mit einer Schraube verbinden zu können.

Doch solche Probleme sind verhältnismässig  klein. Die Teile wurden rasch wieder
bearbeitet und die Probleme waren somit gut gelöst.

Wir hatten aber grosse Probleme mit der Befestigung eines Motors. Wir mussten aus Platzgründen eine mechanische Lösung mit Zahnrädern bauen. Es war sehr anspruchsvoll die Zahnräder in dem richtigen Abstand zu fixieren. Dieses Problem kostete die Mechanik sehr viel Zeit, da man immer wieder neu beginnen musste. Neue Platte aussägen, wieder die Löcher bohren und prüfen, ob der Abstand stimmt. Doch auch dieses Problem wurde behoben.

Der Prototyp wurde fertig gestellt. Nun geht es an die Arbeit des richtigen Roboters. Die
Mechanik hofft, dass solche Probleme beim Bau des endgültigen Roboters nicht mehr
vorkommen.

Für die Programmierer gab es in erster Linie weniger zu tun, da sie keinen Prototypen zum testen hatten. An Vielem konnte man aber in der Theorie arbeiten und weitere Ideen zur Strategie wurden gefunden.
Nun geht es ans Testen. Es wir sich herausstellen, ob sich die Ideen aus der Theorie auch in der Praxis als sinnvoll erweisen.

März 2013, Challenge Team: Regelung funktioniert und CAD wurde fertiggestellt

Regelung

Einfache Strecken konnte der Roboter mit der damaligen Regelung zurücklegen. Bei schwierigeren Aufgaben, wie Kurven, machte die Regelung allerdings Probleme. Ebenso wenn man näher an der Wand fahren wollte. Um eine möglichst gute Regelung zu erarbeiten, die die meisten Schwierigkeiten bewältigen kann, haben wir uns aufgeteilt. Jeder hat unabhängig von der anderen Person an einer Regelung gearbeitet. So haben wir für unsere Probleme verschiedene Lösungsmöglichkeiten gefunden. Nun haben wir zwei verschiedene Regelungen, bei denen wir jeweils die besseren Lösungsarten heraussuchen können. Was unser Roboter jetzt aber an der Wand kann, muss noch für ein Labyrinth umgesetzt werden. Dafür muss vor allem an der Distanz, mit der er der Wand folgt, gearbeitet werden. Die Mechanik kann helfen, indem sie den Roboter so konzipiert, dass er ohne Probleme durch die engen Gänge fahren kann.

Mit dem genauen Bau kann begonnen werden

Diesen Monat haben wir das CAD, ein 3D-Modell am Computer, fertiggestellt. Nun können wir den Prototypen genau nachbauen. Dann können die Programmierer besser arbeiten und werden weitere Fortschritte machen.
Zudem sind unsere Wärme- und Lichtsensoren angekommen. Diese können jetzt an den Roboter angeschlossen werden und programmiert werden. Um sich im Labyrinth zurechtzufinden, wollten wir Ultraschallsensoren verwenden. Nach vielem Überlegen sind wir zum Schluss gekommen, dass eine Strategie mit Infrarotsensoren einfacher wäre. Diese versuchen wir jetzt umzusetzen.