Dezember 2013, WM-Team: erste Arbeiten am Roboter

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Es ist wieder so weit. Die Mitglieder des WM-Teams bereiten sich auf eine neue Chance für den RCJ 2014 in Brasilien vor. Dieses Jahr wurde das Team neu zusammengestellt und musste sich noch in Soccer einarbeiten. Dabei wurde es vom letzjährigen WM-Team unterstützt.

Die erste Planung und leichtere Omniwheels in der Mechanik

Bis jetzt wurde schon vieles in der Mechanik gemacht. Es wurde ein Zeitplan, Konzept, erste Strategien, wie auch erste Bauten an dem neuen Roboter vorgenommen.
Als erstes wurde ein vernünftiger Zeitplan erstellt, welchen man versucht so gut wie möglich einzuhalten, dabei wird das Konzept sehr berücksichtigt. Folglich wurde auch ein anfängliches CAD-Modell erstellt, welches ein erstes Bild, des neuen Botes ermöglichen soll. Nach diesem Bild versucht das neue WM-Team zu arbeiten und gute Strategien zu entwickeln. Da die Gewichtsbeschränkungen des Roboters recht eng sind versuchen wir dieses Jahr möglichst an allen Komponenten an Gewicht einzusparen. Für diesen Zweck wurden dieses Jahr auch neue, leichtere Omniwheels erstellt. Die Omniwheels wurden gezeichnet, modeliert und an unseren Sponsor, der Firma Formtec, geschickt. Die Omniwheels konnten abgeholt werden und können nun mit den Subwheels, die von unserer Mechanik selbst gemacht wurden zusammengesetzt werden. Die Subwheels ermöglichen den Roboter in alle Richtung fahren zu lassen. Um die Omniwheels auch ausprobieren zu können wird dafür eine Fahrplattform erstellt.

Unterbodenboard in der Elektronik fertiggestellt

In der Elektronik wurde das Unterbodenboard fertig gestellt. Das Unterbodenbodenboard enthält verschiedene Sensoren. Einer davon ist der Maussensor, der dazu dienen soll zu messen, wie weit der Roboter gefahren ist. Das Board wurde erstmals als Schaltplan, welches alle Verbindungen enthält, die aber noch nicht konkret gezogen wurden, gezeichnet. Alle nötigen Kondensatoren, ein Prozessor, verschiedene Stecker und vieles mehr wurde im Schaltplan definiert. Später, beim Boardplan konnten die Teile des Boards platziert werden und die entsprechenden Verbindungen zwischen den verschieden elektronischen Schaltungen auf der oberen oder unteren Ebene konkret gezeichnet werden. Dabei muss man immer beachten, dass keine Verbindungen, die nicht zusammengehören, sich überschneiden, denn ansonsten wird das Board später natürlich nicht funktionieren. Sobald dies fehlerfrei und so kompakt wie möglich geschehen war, konnte das Modell des Boards an die Firma gesendet werden, welche das Board für uns anfertigt.

neues Konzept für Postitionsbestimmung: Partikelfilter

Die Software hat sich um die Positionserkennung des Roboters im Spielfeld gekümmert. Neben den Sensoren für die Positionsbestimmung (z.B: Ultraschallsensoren) soll dieses Jahr der Versuch mit einem Partikelfilter gestartet werden. Ein solcher Filter ist in der Regel dienlich, da der Roboter so weniger anfällig auf fehlerhafte Messungen von Sensoren reagiert. Vor allem aber sollte der Roboter nicht mehr von anderern Robotern, die vor die Sensoren fahren, gestört werden. Da ein solcher Filter jedoch relativ hohen Rechenaufwand im Prozessor bedeutet, wird für die Positionsbestimmung recht viel Zeit verbraucht. Dadurch ist ein gutes Konzept in der Strategie gefordert, wann auf den Partikelfilter zurückgegriffen werden soll. Jetzt beschäftigt sich die Programmierung mit dem Maussensor, der schon letztes Jahr weit in Bearbeitung genommen wurde. Nach anfänglichen Schwierigkeiten und Unterstützung vom ehemaligen Weltmeisterschaftsteam kann der Sensor nun ausgelesen werden. Das Ziel ist es nun den Sensor in der Strategie zu implementieren.

RobOlympics2013 in Rapperswil

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Am 09.11.2013 haben die RobOlympics2013 in Rapperswil statt gefunden. Ein erfolgreicher Tag für Helveticrobot, denn in zwei Kategorien erreichten unsere Teams die Podestplätze! Dieses Jahr hat Helveticrobot in 3 Disziplinen teilgegnommen: „move-it-over“, „Linienfolger“ und „Bestückungsautomat“

Verfeinerung der Techniken und Strategien am Morgen
Nach unserer Ankunft haben sich  unsere 3 Juniorteams gleich an die Arbeit gemacht und fingen an ihre Roboter zu testen und verbessern.
Nach den ersten Tests tauchten beim Bestückungsautomat-Team Probleme auf. Ihre Zahnradkonstruktion klemmte.  Sie hatten nun schwer zu arbeiten, was sie aber hervorragend meisterten und so immer besser wurden, so dass bis vor dem Mittag alle Probleme beseitigt waren.
Bei den Linienfolgern traten erste Schwierigkeiten auf, welche den ersten, relativ frühen Lauf nicht besonders gut ausfallen liessen. Doch mit der Zeit wurden diese Schwierigkeiten aufgehoben.
Für das Team move-it-over war kurz darauf auch schon das erste Vorrundenspiel, welches sie durch gute Strategie und Konstruktion gewannen. Auch jedes weitere Spiel konnten sie für sich ergattern und kamen ins Halbfinale.

Volle Erfolge am Nachmittag
Nach einem gesponsertem Mittagessen ging die Arbeit weiter.
Der zweite Lauf der Linienfolger war ein richtiger Erfolg. Der Roboter schlängelte sich in einer fantastischen Zeit durch das Spielfeld. Er fuhr diese Strecke ohne grosse Schwierigkeiten hindurch. Der dritte und letzte Lauf stand bevor. Die Nervosität stieg. Das Team versuchte zuvor noch die Zeit zu steigern, um sich so verbessern zu können. Durch die Nervosität und Zeitdruck entstanden ein paar Probleme, wobei die grössten jedoch überwunden werden konnten und das Team antreten konnte. Der zweite Lauf blieb jedoch der beste und war somit der entscheidende.
Für unser Bestückungsautomat-Team hiess es nun den ersten Lauf vom Vormittag durch einen besseren zu ersetzen. Dieses Vorhaben gelang. Der dritte Lauf war eine hervorragende Leistung. 5 von 6 Pucks lagen auf den richtigen Feldern und der Gesamtlauf dauerte nur 17 Sekunden. Der zweite Platz war fast gesichert, denn jetzt war nur noch zu hoffen, dass nicht noch ein anderes Team 6 Pucks richtig ablegen könnte.
Die Hoffnung wurde erfüllt und unser Juniorteam belegte den 2. Platz in der Disziplin Bestückungsautomat!
Nachdem unser move-it-over-Team das Halbfinalspiel auch siegreich beschliessen konnte, warteten sie gespannt darauf, wer Gegner werden soll für das Finalspiel. Dieses Finalspiel war einer der aufregendsten Momente des Tages. Es war in zwei Läufe gegliedert. Nach dem  ersten Lauf, welchen unser move-it-over-Team auch für sich entscheiden konnte, versuchte das gegnerische Team unser Juniorteam zu beschuldigen nicht fair gespielt zu haben, indem sie behaupteten unser Juniorteam würde sie behindern. Dies führte dazu, dass sich noch mehr Schiedsrichter um das Spielfeld versammelten. Da die Lage nicht sicher war, welches Team nun im Recht war und ob jedes Team mit fairen Mitteln spielte, entschied man, dass man das nächste Spiel als den entscheidenden Lauf ansehe. So konnte unser Juniorteam relativ schnell klar stellen, dass sie korrekt spielten und die Punkte durch gute Strategie erzielen.
Sie erreichten somit den 1.Platz und gewannen in der Kategorie move-it-over!

Fazit des Tages
Für unsere Juniors war es ein Tag voller Spannung. Sie konnten Erfahrungen in Robotik sammeln und auch schon hervorragende Erfolge erzielen.

Wettbewerbsvideo WM 2013

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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

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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

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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, ein ehemaliges Team Mitglied, Sandra Nedic, Oliver Vroege, Sara Michel (von links)

Königin der Niederlande sieht Schweizer Robotiknachwuchs zu

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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

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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

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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.

WM-Team: Erster Tag in Eindhoven

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Gestern um Viertel nach acht sind wir in Chur in den Zug nach Eindhoven an die WM gestiegen. Nach mehrmaligem Umsteigen und zehn Stunden fahrt sind wir wohlbehalten in Eindhoven am Hauptbahnhof angekommen. Direkt bezogen wir unsere Hotel. Lange haben wir uns aber nicht ausgeruht denn wir haben uns schon Gedanken zu den nächsten Tagen gemacht.

Optimierungen vor Ort

Früh morgens sind wir aufgestanden haben gefrühstückt und sind dann zu der Halle gefahren, in der die WM stattfindet. Schon auf dem Weg trafen wir viele Teilnehmer aus allen Ländern dieser Welt. In der Halle angekommen, bezogen wir unseren Platz und begannen sofort mit dem Testen vor Ort. Vieles musste den neuen Bedingungen angepasst werden. Zum Beispiel hat der Rasen eine leicht andere Farbe. Unsere Farbsensoren mussten deshalb anders eingestellt werden, damit wir immer noch in der Lage sind die Aussenlinien zu erkennen und das Spielfeld nicht verlassen.

Michael Baumann und Gian Jörimann sind fleissig am optimieren

Kurz vor dem Mittag hatten wir unser Interview mit den Schiedsrichtern. Der Sinn dahinter ist, dass die Schiedsrichter merken, ob wir unseren Roboter selber gebaut haben. Deshalb mussten wir die Software, die Elektronik und die Mechanik den Schiedsrichtern erläutern. Sie zeigten sich sehr beeindruckt von unseren Ballsensorplatinen, die mit 33 Infrarotsensoren bestückt ist.
Probleme mit der Kommunikation

Im Laufe des Tages trat das Problem auf, dass sobald wir einen Roboter ausschalteten, sich der andere auch abschaltete. Unser Programmierer Michael suchte fieberhaft nach dem fehlerhaften Codestück, während wir die Roboter mechanisch verstärkten. Nach einigen Versuchen hatte Michael das Problem bereits stark eingrenzen können. Da wir in der Halle aber die Chance auf Tests auf einem Spielfeld haben, entschieden wir das Problem erst im Hotel ganz zu lösen. Dafür arbeiteten wir weiter an der Koordination der Roboter. Schon nach kurzer Zeit gelangen uns einige Spielzüge und wir schauen zuversichtlich auf den nächsten Tag und die ersten Spiele.