Archiv des Autors: Florian Schäfer

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.

Letzte Vorbereitungen vor der WM

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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, WM-Team: Letzte Vorbereitungen für die WM

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Fehler behoben

Diesen Monat bestand unsere Arbeit vor allem darin Fehler zu beheben. Einerseits die entdeckten Fehler in Graz und andererseits weitere Fehler, die wir neu entdeckt haben. Das grösste Problem, dass wir die Linien nicht erkennen und aus dem Spielfeld fahren, wurde behoben und sollte jetzt nicht mehr auftreten. Wir können fast mit Vollgas auf die Linie zufahren und noch stoppen.
Weitere Fehler, wie der Winkel der Ultraschallsensoren, wurden angepasst. Häufig lief es genau gleich ab. Bei den Tests bemerkten wir oder vor allem die Programmierung, dass etwas nicht optimal funktioniert. In Folge dessen, passte die Mechanik den Roboter und die Teile an und es wurde erneut getestet.

Weitere Arbeit am Kicker

Ein weiteres Augenmerk legten wir diesen Monat auf den Kicker und versuchten diesen stärker zu machen. Nach vielen Tests und Stunden an Arbeit mussten wir aber alle Versuche auf Eis legen. Die einzige sinnvolle Lösung ist nicht umsetzbar, da wir sonst das Gewichtslimit übersteigen. Da wir aber schon jetzt fast alles unter dem gesetzten Gewichtslimit verbauen konnten, ist das keine grosse Überraschung. Die wenigsten Teams besitzen überhaupt einen Kicker und einen Dribbler. Wir besitzen beides und müssen uns deshalb mit der jetztigen Leistung des Kickers zufriedenstellen.

 

Mai 2013, Challengeteam: Der Wettbewerb kommt immer näher

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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

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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.

April 2013, WM-Team: Vorbereitung für die WM in Graz

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Roboter fertig zusammengebaut

Um uns optimal für die WM vorbereiten zu können, nahmen wir am 20./21. April an der österreichischen Qualifikationsspielen teil. Zu diesem Zweck mussten wir aber den Roboter fertigstellen. Für die Mechaniker bedeutete dies, aus Karbon zwei Roboter zu bauen. Jedes einzelne Teil zuerst aus Karbonverschlussplatten aussägen und danach zusammenbauen. Teilweise mit Schrauben und teilweise mit einem speziellen Kleber. Die Schwierigkeiten lagen darin, dass alles sehr genau sein muss und dass man danach nicht mehr so leicht etwas verändern kann.

Wettbewerb in Graz

Leider waren wir in Graz nicht sehr erfolgreich und schieden schon in der Vorrunde aus. Das lag vor allem daran, dass wir das Spielfeld unerlaubt verliessen. Dadurch erhielten wir jedes Mal ein Gegentor. Aber nicht nur das funktionierte schlecht. Auch unsere Kicker erwies sich gegenüber dem Vorjahr als erheblich schlechter. Wir konnten aber auch viel Positives beobachten. Zum Beispiel, dass wir im Vergleich zu den Gegner sehr schnell fahren können. Zudem war Graz in dem Sinne ein Erfolg, dass wir nun Zeit haben, den Roboter entsprechend zu beheben.
Genauere Informationen zum Wettbewerb findet man hier.

Farberkennung funktioniert 

Leider hat in Graz unsere Farberkennung noch nicht funktioniert. Deshalb wurde direkt nach Graz daran gearbeitet. Nun können wir ohne Probleme die Linien, die das Spielfeld begrenzen, erkennen. Jetzt werden wir das Spielfeld nicht mehr verlassen und somit auch keine selbstverursachte Gegentore erhalten.

Am Kicker wurde auch fleissig gearbeitet. Die Elektronik der ETH haben wir erhalten und bestückt. Nach ersten Tests konnten wir feststellen, dass wir gut damit arbeiten können. Es gibt aber zuvor noch recht viel Arbeit und danach viele Tests, bis wir damit wettbewerbsfähig kicken können.

 

 

Wettbewerb in Graz

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Am Wochenende vom 20./21. April 2013 haben wir an den österreichischen Qualifikationsspielen für die Weltmeisterschaft in Holland teilgenommen. Wir traten ausser Konkurrenz an, um uns mit der Konkurrenz zu messen und um Spielerfahrung zu sammeln.

Panoramabild der Wettbewerbshalle

Kein Erfolg…

Leider funktionierte vieles noch nicht nach unseren Wünschen. Insbesondere die Linienerkennung war noch überhaupt nicht luaffähig. Diese wäre essentiell, weil man das durch weisse Linien begrenzte Spielfeld nicht verlassen darf. Geschieht dies trotzdem, erhält das gegnerische Team ein Tor. Dadurch verursachten wir viele Tore für unsere Gegner. Auch wenn wir im Verlaufe des Tages immer besser wurden, konnten wir uns nicht für die Finalrunden qualifizieren.
Zu unserem Unglück versagten am späteren Nachmittag aus uns unbekannten Gründen alle unsere Programmiergeräte den Dienst. Dies verunmöglichte das Umprogrammieren und damit das weitere Verbessern unserer Roboter.

…aber viele Erkenntnisse

Trotz der grossen Enttäuschung hat sich die Teilnahme am Wettbewerb auf jeden Fall gelohnt. Denn dadurch verfügen wir nun, bereits zwei Monate vor der Weltmeisterschaft, über zwei recht gute Roboter, die wir ausgiebig testen und verbessern können. Zudem wissen wir nun, wo unsere grössten Schwächen liegen und können diese beseitigen.

Ein weiterer Pluspunkt ist, dass wir verschiedene Roboter der Konkurrenz, vor allem die des amtierenden Weltmeisters  SPQR aus Italien, zu Gesicht bekamen. Diese haben uns weitere Inputs gegeben, wie wir unsere Bots noch perfektionieren können.

Einige Negativpunkte vom letzten Jahr, die wir bisher verbessert hatten, haben sich bereits bewährt. Die Geschwindigkeit der Roboter liegt derzeit weit über den Italienern, welche uns in Mexiko noch um die Ohren gefahhren waren. Zudem verursacht die neue Ballanfahrstrategie wesentlich weniger Eigentore als jene im letzten Jahr.
Auch der Dribbler konnte überzeugen: Waren an der WM noch umständliche Beschleunigungsphasen nötig, wird der Ball nun fast bei Vollgas rückwärts im Dribbler gehalten.

März 2013, WM-Team: Vorbereitungen für Graz

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Wettbewerb in Graz

Wir reisen Ende April an einen Wettbewerb in Graz, um unseren Roboter zu testen. Dort können wir testen, ob unser Roboter auch an einem Wettbewerb gut funktioniert und falls nötig verbessern. Hauptsächlich wollen wir beobachten, ob unsere neuen Strategien funktionieren und mit diesen im Zusammenhang verschiedene Sensoren.

Vom Prototyp zum richtigen Roboter

Diesen Monat haben wir begonnen die Carbonplatten herzustellen, aus denen wir das Chassis des Roboters bauen werden. Dieses Material hat sich letztes Jahr sehr bewährt, da es sehr leicht und dennoch enorm robust ist.
Wir haben auch endlich unsere Omniwheels fertig gebaut. Den Hauptbestandteil haben wir fräsen lassen. Die Formtec AG hat uns diesen Part übernommen und übernimmt als Sponsor auch die Kosten. Herzlichen Dank!
Die restlichen Teile haben wir selbst hergestellt. Nachdem wir zusammengebaut hatten, konnten wir sie für Tests in den Prototypen einbauen. Nun werden sie in den richtigen Roboter eingebaut. Auch bei den Omniwheels konnten wir uns verbessern. Im Vergleich zum letzten Jahr konnten wir den Grip erhöhen und können somit schneller und stärker fahren.

Alter Bot mit neuem Omniwheel

 

Unterbodenboard gefertigt und weitere Arbeit am Kicker

Damit wir einen Maussensor optimal nutzen können, mussten wir ein Unterbodenboard designen, das, wie der Name schon sagt, unter dem Roboter befestigt wird. Leider funktioniert es noch nicht zuverlässig, aber unsere Elektroniker arbeiten fleissig daran.

Was uns weiterhin Probleme bereitet, ist der Kicker. Um die Spannung am Kicker zu erhöhen, brauchen wir eine spezielle Elektronik. Leider funktionert sie im Moment noch nicht und wir haben noch nicht herausgefunden weshalb. Damit wir nicht zu viel Zeit daran verlieren, testen wir zusätzlich ein Board der ETH Zürich.

Bis Graz muss der Roboter funktionieren, deshalb konzentrieren wir uns jetzt auf das Wichtigste und die Details werden nach Graz in Angriff genommen.