Die diesjährige RoboCupJunior Soccer Championship (WM) fand virtuell vom 22.6.2021 bis am 28.6.2021 statt. Unser WM-Team nahm in Kategorie Soccer Lightweight teil. In dieser Kategorie ging es darum individuelle Challenges und eine SuperTeam Challenge (Zusammen mit anderen Teams) zu lösen. Diese Challenges musste man jeweils physisch, also mit echten Robotern lösen, die Lösung filmen und das Video einschicken.

Nach den Challenges musste man jeweils noch an einem Interview teilnehmen, in welchem man Erklärungen zur gewählten Lösung geben konnte. Diese Interviews fanden im virtuellen Raum Gather.Town statt. Gather.Town ist eine Plattform, bei der es einen videospielähnlichen Raum gibt, in dem man sich mit einem Avatar bewegen kann und mit anderen Leuten per Videoanruf kommunizieren kann.

Dummerweise mussten wir dieses Jahr während der Veranstaltung trotzdem zur Schule. Demnach hatten wir jeweils sehr wenig Zeit, um die Challenges zu lösen.

Die erste Challenge war es auf einem Fussballfeld für Roboter möglichst viele Goals in einer Minute zu schiessen. Voller Motivation haben wir daran zu arbeiten begonnen. Der Roboter hatte allerdings ein Problem mit der Orientierung auf dem Feld, das auf den Code zurückzuführen war. Das Softwareteam arbeitete daran bis spät in die Nacht hinein, konnte das Problem aber nicht ganz beheben. Schlussendlich erreichten wir in dieser Challenge den 12. Rang.

Für die SuperTeam-Challenge haben wir zuerst die anderen Teams kontaktiert und haben uns die Aufgaben aufgeteilt. An unserer Aufgabe haben wir hart gearbeitet, konnten sie aber aus Zeitgründen nicht ganz fertigstellen.

Trotz der knappen Zeit neben der Schule war die WM für uns eine wertvolle Erfahrung. Wir lernten über Gather.Town Gleichgesinnte kennen und konnten uns mit ihnen über Robotik unterhalten. Zudem war es für viele von uns der erste internationale Robotikwettbewerb. Schliesslich lernten wir auch besser unter Zeitdruck zu programmieren oder sonstige Arbeiten zu verrichten.

WM-Team

Mechanik

In diesem Monat hat die Mechanik viel am Roboter gebaut. Anfang Monat hat sie die Verbindungen, von denen letzten Monat die Rede war, getestet und verbessert. Im Detail wurden die Verbindungen etwas dicker und somit stabiler gemacht und die Schraubenlöcher wurden besser an die Schrauben angepasst. Nun hat sie von diesen Verbindungen nochmals ein paar drucken lassen, um mit dem Bau des Roboters zu beginnen. Zudem hat die Mechanik gelernt, wie man Gewinde in Carbonsandwhichplatten macht.

Mit diesem Wissen und Material hat sie sich an das Zusammenbauen des Robos gemacht. Mittlerweile sind die Bodenplatte mit Motoren und Omniwheels, die Mittelplatte mit Dribbelhalterung und das Dach montiert. Die Schwierigkeit lag darin, die Löcher für die Schrauben oder Carbonstäbe präzise genug zu Bohren. Oftmals musste die Mechanik dann die Löcher nochmals neu bohren. Mit der Zeit hat die Mechanik ein System gefunden wie man die Löcher präziser Bohren kann.

Elektronik

Die Elektronik hat sich im Mai mit den Ballsensorplatinen beschäftigt. Die Ballsensorplatinen sind für die Ballerkennung und Ballortung zuständig. Die Elektronik hat sich mit eben diesen einzelnen Teilen auf den Platinen, welche auf die Platinen gelötet werden, beschäftigt.

Software

Im Monat Mai hat das Softwareteam an den Liniensensoren gearbeitet. Dies ist Momentan ein sehr Zentrales und nicht so einfaches Problem. Denn die Sensoren an sich funktionieren doch das Programm noch nicht so wirklich oder nur unter besonderen Umständen. Wir sind daran herauszufinden warum dies so ist. Ausserdem haben wir uns noch kurz mit dem PDI Regler beschäftigt. Im nächsten Monat werden, wir uns mit dem nun fast fertigen neuen Roboter beschäftigen. Wir werden schauen wie die Programme funktionieren und was man anpassen oder eventuell ändern muss. Ausserdem werden wir uns auf den bald schon bevorstehenden Wettbewerb vorbereiten, der online stattfinden wird.

Challenge-Team

Diesen Monat lag unser Fokus auf den Motoren. Zum einen wollten wir diese an unseren Prototypen befestigen, zum anderen aber auch mit unserem Arduino steuern können.

Wie beim letzten Review besprochen haben wir also eine Lösung mit Übersetzung am einen Motor angepeilt, so dass wir die Motoren nebeneinander platzieren können.

Während David versucht hat, eine stabile Konstruktion am Prototypen zu errichten, um die Motoren zu befestigen, haben Julia und Lars versucht, die Motoren mit einem Arduino zu steuern.

Leider sind wir diesen Monat nicht ganz so weit gekommen, wie ursprünglich geplant. Die von David am Prototyp befestigten Motoren hielten nicht fest genug, so dass wir sie wieder entfernt haben und dies erneut versuchen müssen. Ebenso war es uns bis jetzt noch nicht möglich, die Motoren mit unserem Arduino zu kontrollieren.

Um diese Probleme zu lösen haben wir in der ersten Juni-Woche einen Workshop mit Vereinsälteren, bei welchem wir uns unsere Situation genauer anschauen werden.

Im Monat März gab es sowohl beim Challenge/Junior Team, wie auch beim WM-Team beachtliche Erfolge zu feiern.

Challenge-Team

Diesen Monat haben wir die Farbsensoren fertig repariert und alle ausgetestet. Danach haben wir diese zusammengefügt, so dass wir diese später am Roboter fixieren können.

Ebenfalls haben wir uns mit dem Thema Distanzsensor befasst und uns für Ultraschallsensoren entschieden. Wir versuchen momentan, einen SRF08 zum Laufen zu bekommen.

David hat am Prototyp weitergearbeitet, so hat er nun das Mainboard an diesem befestigt.

Ende Monat haben wir uns noch mit Fabio getroffen, um unsere momentane Situation zu besprechen. Er konnte uns mit den Ultraschallsensoren weiterhelfen und wir haben mit ihm den Aufbau unseres Roboters besprochen.

WM Team

Mechanik

In diesem Monat hat die Mechanik sich auf die Fertigung einzelner Teile des Roboters fokussiert. Nach ersten Prototypen konnte die Mechanik nun mit der Massenproduktion der Subwheels starten. Anfänglich trat das Problem auf, dass die Alustange, aus der die Räder gefräst werden, sich verbog. Durch eine Reduzierung der Fräsgeschwindigkeit und veränderten Einstellungen gelang es dann der Mechanik das Problem zu beheben.

Des Weiteren wurden erste Carbonteile ausgeschnitten. Hier handelt es sich aber eher noch um anfängliche Testausschnitte. Um die Präzision des Ausschneidens noch zu verbessern hat sich die Mechanik Tipps bei ehemaligen Mitgliedern geholt.

Zusätzlich hat die Mechanik damit begonnen sich erste Gedanken zu den Verbindungen für die Carbonplatten zu machen. Dafür hat sie sich ebenfalls Rat von den Ehemaligen geholt.

Elektronik

Die Elektronik hat im März weiter an den Lichtsensor Platinen gelötet. Mit den Teilchen, welche auf den Lichtsensor Platinen gelötet werden, hat sich die Elektronik genauer befasst. Sie hat gelernt, welche Teile für was zuständig auf den Platinen sind und warum wir sie unbedingt auf den Platinen brauchen.

Software

In diesem Monat haben wir vor allem an den Liniensensoren gearbeitet. Es war eine lange Prozedur, doch zum Schluss hat alles gut geklappt. Die erste Schwierigkeit war heraus zu finden warum es nicht funktioniert.  Schliesslich stellte sich heraus, dass etwas im Code nicht stimmte. Doch nun funktionieren die Sensoren wieder Einwands frei. Ausserdem haben wir an einem neuen Goalie Programm gearbeitet und neue Strategien entwickelt. Mit der Strategie des Goalies sind wir schon fast fertig und auch die Strategie des Stürmers ist schon in Arbeit.  Da es ein paar Änderungen im Spielfeld gab, haben wir uns zuerst mit dem Goalie beschäftigt. Im nächsten Monat werden wir die Ballfindung optimieren und an weiteren Strategien tüfteln.

In diesem Monat hat ein Helveticrobot an der Robocup Junior Soccer Sim Demo teilgenommen. Dies war ein virtueller durchgeführter Wettkampf, bei dem die Teams ihre Codes einschicken mussten. Für Helveticrobot war das eine gute Möglichkeit das Programm zu testen und daraus Verbesserungen für die Version für den Sommer zu finden. Nebenbei arbeiteten auch Elektronik, Mechanik und das Challenge-Team fleissig weiter.

Software

In diesem Monat wurde das Programm für den simulation soccer fertiggestellt und eingereicht.
Bedauerlicherweise ist unser Team aufgrund eines unglücklichen Gegentreffers frühzeitig
ausgeschieden.
Des weiteren hat Anna-Chiara die Liniensensoren getestet woraufhin wir nun mit dem Testen der
Sensoren fertig sind.
Zu guter Letzt haben wir uns das Skript vom goalie genauer angeschaut und haben festgestellt, dass
wir einiges überarbeiten müssen. Darauf werden wir uns im nächsten Monat fokussieren.

Elektronik

Die Elektronik hat im Februar gelernt, wie man die Kabel krimpt und herstellt, damit die Elektronik für den WM-Roboter eine sichere und zuverlässige Kabelverbindung zwischen den einzelnen Platinen herstellen kann. Mit genau solchen Platinen, genauer gesagt mit den Lichtsensor Platinen, hat die Elektronik sich in diesem Monat genauer beschäftigt und begonnen, solche zu löten, damit unser Team Ersatzplatinen hat, falls eine oder mehrere kaputt gehen sollten.

Mechanik

In diesem Monat hat die Mechanik mit den Bestellungen begonnen. Dabei musste sich die Mechanik erst einmal Gedanken machen, was sie den genau für Material benötigt. In diesem Schritt hat sie zudem etwas über die Zusammensetzung, Eigenschaften und Verwendung verschiedener Materialien wie zum Beispiel CFK gelernt. Hiernach konnte sie dann das Material bestellen.

Des Weiteren hat die Mechanik mit dem physischen Bau einzelner Teile des Roboters begonnen. Ein Beispiel dazu sind die Felgen für die Subwheels. Die Subwheels sind diejenigen Räder, die an der Aussenseite des Omniwheel senkrecht zu deren Laufrichtung befestigt werden und somit eine Bewegung in alle Richtungen ermöglichen. Diese Subwheelfelgen hat die Mechanik aus Aluminium selbst an der Drehbank geformt. Um mit dieser Maschine umzugehen hat sich die Mechanik bei dem technischen Dienst der Bündner Kantonsschule Hilfe in Form einer Einführung geholt. Die Mechanik experimentiert momentan noch an den idealen Subwheelfelgen, wird aber bald im grossen Stil produzieren können.

Challenge-Team

Im letzten Monat haben wir mit unserem Prototyp aus Holz weitergearbeitet. Für die Motoren haben wir immer noch keine abschliessende Lösung gefunden.

Gian-Reto hat sich noch mal mit uns getroffen und uns mit den Farbsensoren und den Motorboards geholfen. Wir wissen jedoch noch nicht genau welches Motorboard wir schlussendlich verwenden werden.

Damit wir bereits weitermachen konnten, hat David angefangen ältere Farbsensoren zu reparieren, damit wir diese verwenden können.

Wir haben auch mit dem Pi-Bot weitergearbeitet und unseren Linienfolger weiter verbessert.

Ausserdem haben wir uns dafür entschieden Lithium-Ionen-Akkus zu verwenden. Dadurch sollten wir weniger Probleme mit den schwankenden Batterieladezuständen haben. 

Im Januar hat das WM-Team seine Arbeit wieder aufgenommen. Ende Januar hat Robocup bekannt gegeben, dass alle Events nur noch virtuell stattfinden. Dies wurde laut Robocup aufgrund der Unsicherheiten betreffend den Schutzmassnahmen vor der Pandemie beschlossen. Somit wird für die Wettkämpfe nur noch die Software benötigt. Helveticrobot hat aber entschieden, den Bau der Roboter trotzdem weiterzuziehen um Erfahrung zu sammeln und um eventuell einen kleinen internen Wettkampf durchzuführen.

Mechanik

In diesem Monat hat die Mechanik das CAD fertiggestellt. Zuerst hatte sie die fehlenden Teile von Ende November fertiggezeichnet. Dabei hatte sie Anfangs gewisse Schwierigkeiten die ideale Arbeitstechnik zu finden. Mit der Zeit hat die Mechanik aber ihre Arbeitsweise gefunden und konnte viel dazulernen. Die Zeichnung wurde dann mit den Ehemaligen besprochen. Diese haben der Mechanik gewisse Verbesserungsvorschläge gegeben, die sie direkt auch umsetzen konnte.

Des Weiteren hat die Mechanik an der Umsetzung in den physischen Roboter geplant. Anfangs hat sie sich Gedanken zum Material gemacht. Dabei musste sie sich zum Beispiel entscheiden wo sie Vollcarbon einsetzen will und wo sie lieber mit Carbon-Sandwich Platten arbeiten will. Ebenfalls hat die Mechanik mit einer Schätzung der Masse des Robos begonnen. Da dieser maximal nur 1.1kg wiegen darf, ist dies eine wichtige Aufgabe. Schliesslich hat die Mechanik die Lagerbestände an Material kontrolliert und daraus eine Bestellliste erstellt.

Elektronik

Die Elektronik hat im Januar zusammen mit der Mechaik besproochen, wo die verschiedenen Platinen auf dem neuen Roboter plaziert werden sollten. Ebenfalls hat die Elektronik sich mit der Kabelverbindung und der Kabelherstellung beschäftigt. Eine zuverlässige Kabelverbindung ist wichtig für den Roboter, damit die Kommunikation zwischen den einzelnen Platinen einwandfrei funktioniert.

Software

In diesem Monat hat das Softwareteam an zwei verschiedenen Projekten gearbeitet. Zum einen an unserem Roboter und zum anderen an der RoboCup Junior Soccer Simulation. Anna-Chiara hat sich mit den Liniensensoren beschäftigt. Sie hat die Funktionsfähigkeit getestet und die Verbindungen zu den anderen Boards. Nun muss nur noch getestet werden, ob es auch auf dem Feld bei voller Fahrt funktioniert. Matthaeus und Lars haben sich mit der Programmierung für die online Simulation beschäftig, in welcher es darum geht drei Roboter zu programmieren, die dann in einer Simulation gegen andere Roboter antreten werden. Wie das Ergebnis von diesem Projekt ausfällt, werden wir im Februar sehen. Im nächsten Monat wird es spannend, da wir uns mit Strategien beschäftigen.

Challenge-Team

Das Challenge-Team, unser Nachwuchsteam, konnte letzten November richtig durchstarten. Auch die Mitglieder dieses Teams arbeiten trotz virtuellem Wettkampf in allen Bereichen weiter:

Im letzten Monat haben wir mit einem Prototyp aus Holz begonnen. Da dieser momentan noch Schwierigkeiten mit den Motoren hat, arbeiten wir da noch an einer besseren Lösung.

Gian-Reto (Ehemaliger) war bei einem Treffen dabei und hat uns bei der Elektronik unterstützt.

Damit der Roboter bereits programmiert werden kann, wird ein Pi-Bot verwendet. Inzwischen konnten wir einen funktionierenden Linienfolger entwickeln, welcher relativ zuverlässig der Linie folgt.

Zurzeit gibt es noch Schwierigkeiten mit der Unregelmässigkeit beim Linienfolger: Je nach Batteriestand kommt es zu unterschiedlichen Ergebnissen mit einer grossen Spannweite. Das führt dazu, dass der Roboter unterschiedlich fest reagiert und deshalb die Spur verlieren kann.

Im November hat das WM-Team weiterhin fleissig gearbeitet und die Ziele für das erste Review mehrheitlich erreicht. Das Review ist ein Tag an dem die ehemaligen Helveticrobotmitglieder vorbeikommen, um die Arbeit des WM-Teams zu sehen, kontrollieren ob die Ziele erreicht wurden, einzelne Punkte zu besprechen und Verbesserungsvorschläge zu geben. Nun macht das WM-Team Weihnachtsferien bis Anfang Januar, um sich auf die Prüfungen der Bündner Kantonsschule zu konzentrieren und sich etwas zu erholen.

Bericht von Mechanik vom November

In diesem Monat hat die Mechanik weiterhin fleissig CAD gezeichnet.

Die erste Tätigkeit der Mechanik in diesem Monat, war das Abzeichnen des Motors. Dies ging sehr schnell und leicht.

Danach konzentrierte sich die Mechanik auf das Grundgerüst für den Roboter und das Zusammenstellen des gesamten CAD’s. Um dies zu tun, mussten zuerst alle Teile gezeichnet werden. Diese waren, nachdem die Räder und Motoren schon gezeichnet wurden, noch die Sensoren und Boards. Da für die Mechanik nur die Dimensionen relevant sind, wurden diese Elektronikteile als Blöcke gezeichnet. Mit diesen Zeichnungen im Gepäck hat die Mechanik dann begonnen das Ganze in ein CAD einzupacken und parallel dazu das Grundgerüst zu erstellen. Da sie mit den beiden letztgenannten Punkten noch nicht ganz fertig wurde bis ende Monat, muss sie in den geplanten Weihnachtsferien noch etwas nacharbeiten.

Am ersten Review wurden gewisse Punkte wie beispielsweise die Räder und der Gesamtaufbau des Bots besprochen und es wurden Verbesserungsvorschläge eingebracht.

Bericht von Elektronik vom November

Die Elektronik hat im November die letzten fehlenden Teile auf die neuen Mainboards gelötet. Die Mainboards sind zuständig, dass die Kommunikation zwischen den einzenen Platinen funktioniert. Ebenfalls hat die Elektronik neue Teile für die weiteren Platinen, welche das WM-Team für die Roboter brauchen werden.

Im November hat die Elektronik gelernt, wo sie im Eagle (das Programm, in welchem wir die Platinen designen und bestücken) nachschauen kann, und welche Teile an die verschiedenen Stellen auf den Platinen hingehören.

Bericht von Software vom November

Ein neuer Monat ist um, im November ist beim Software Team wieder einiges dazugekommen. Das Software Team hat einen kompletten Hardware Test durchgeführt und mit diesem getestet was funktioniert. Dabei hat die Software festgestellt, dass die Positionsfindung und die Ballsensoren gut funktionieren, doch die Ballfindung noch perfektioniert werden kann. Beim Review, welches auch diesen Monat stattfand, ist der Roboter schon relativ gut übers Spielfeld gefahren. Wie immer gibt es auch noch Sachen zu verbessern. Nun macht das Software Team einen Monat Pause, doch nachher geht es weiter, mit den Liniensensoren und dem Lidar, also einer noch besseren Positionsfindung.

Im Monat Oktober hat das WM-Team viel Arbeit geleistet und konnte schon viele Aufgaben erledigen, die bis zum ersten Review erledigt werden müssen.

Mechanik

In diesem Monat hat die Mechanik den Robo geplant und CAD gezeichnet.

Bei der Planung des Bots hat die Mechanik mit der Betrachtung der Bots aus den vorherigen Jahren begonnen, hat diese nach Stärken und Schwächen analysiert und hat daraus Verbesserungsmöglichkeiten geschlossen. Erste Absprachen mit der Elektronik betreffend Raumbedarf der Boards und Sensoren haben stattgefunden, sodass die Mechanik erste Pläne und Skizzen des Bots zeichnen konnte.

Detaillierter wurde der Antrieb geplant. Die Motoren wurden ausgewählt, getestet und analysiert. Dabei hat sich die Mechanik auch mit den Getrieben, deren Übersetzungen und deren Auswirkungen auf die Radiuswahl der Räder auseinandergesetzt.

Zudem hat die Mechanik die Omniwheels gezeichnet. Dabei hat sie zuerst die bestehenden, alten Omniwheels gezeichnet und hat dazu Verbesserungsmöglichkeiten gefunden und miteingezeichnet.

Elektronik

Ich habe mich intensiv mit den Themen und Aufgaben der Elektronik beschäftigt. Ich habe viel mit der Hilfe des Wikis und vor Allem von den älteren Robotikmitgliedern gelernt.

Im Oktober habe ich den alten WM-Roboter wieder zum Laufen gebracht und allfällige Reparaturen gemacht. Ich habe ebenfalls 5 neue Motorboards bestückt und danach gelötet.

Software

Im Oktober hat das Software Team, welches aus Matthaeus und Anna-Chiara besteht, viel neues dazu gelernt. Wir haben uns mit dem Code auseinandergesetzt und versucht kleinere Sachen zu programmieren. Wir haben viele Fragen gestellt und uns im Wiki informiert. Ausserdem haben wir den alten Roboter fahren lassen und festgestellt was man noch verbessern muss. Es gab zum Teil Probleme beim Wechseln von Programmen, dies lag an den Atmel Ice weshalb man nun neue bestellt hat. Des Weiteren wurden die Motoren getestet und festgestellt, dass alle einwandfrei funktionstüchtig sind. In den nächsten Tagen wartet viel Arbeit auf uns, wir werden noch die Ballsensoren testen und die Liniensensoren debuggen.