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Januar 2014, Challenge-B-Team: kreatives, neues mechanisches Konzept und Boardeinarbeitung

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Mechanik: neue Ideen für die Bewältigung des Labyrinths

Wir haben in diesem Monat das Konzept und das CAD-Modell des Prototypen fertiggestellt. Dafür haben wir die Touch-, Schall-, Licht- und Farbsensoren im CAD-Modell dargestellt und auch auf unserer neuen runden Grundplatte befestigt. Wird haben uns für eine runde Grundplatte entschieden, damit wir keine Probleme haben um um die Ecken fahren zu können. Damit uns die runde Form auch vollkommen hilft, werden wir darauf achten müssen, dass wirklich alle Sensoren und Räder komplett innerhalb des Kreises sind. Betreffend den Rädern haben wir lange und intensive Diskussionen geführt. Wir mussten uns entscheiden, ob wir Omniwheels benutzen wollen oder nicht. Und eine zweite Frage, die zu klären war, war ob wir die allenfalls benötigten Omniwheels selber bauen wollen oder welche kaufen gehen. Schlussendlich haben wir uns dann dafür entschieden die gleichen Räder wie bei der Fahrplattform zu nehmen. Das heisst insgesamt drei Räder, wobei eines davon ein gekauftes Omniwheel sein wird. Somit können wir uns gut genug im Labyrinth drehen und haben auch genug Antrieb um die Rampen rauf fahren zu können. Der nächste Schritt wird es sein, das CAD-Modell handwerklich umzusetzen und danach damit Tests durchzuführen.

Software: testen und Erfolgserlebnisse im Kleinen

Das Jahr 2014 begann für das Programierer-Team mit ersten Geh-Versuchen mit der Software und dem Board. Zuerst musste mal die Programmierumgebung dazu gebracht werden, dass sie auch das tut was man von ihr erwartet. Der nächste Punkt im Herantasten war es Lämpchen auf der Platine zum Leuchten und blinken zu bringen. Dabei haben wir auch mit den Programmierern des A-Teams zusammengearbeitet. Auch während des 24h-Wettbewerbs wurde fleissig weitergearbeitet. Diesmal war es das Ziel den Roboter zum Fahren zu bewegen. Dies gelang auch, allerdings wurde diese Fahrt durch eine Wand unterbrochen, die wenige Sekunden zuvor doch noch mindestens vier Meter vom Roboter entfernt stand. Trotz dieses leichten Rückschlages liess sich das Team nicht entmutigen und stürzte sich voller Tatendrang auf die Auslesung von Sensoren.

Januar 2014, WM-Team: Beginn mit Prototyp und Strategie-Ausarbeitung

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Die Fahrplattform und fertige Zusammensetzung der Omniwheels

Diesen Monat hat sich die Mechanik vor allem um die Fahrplatte gekümmert. Dabei wurden mehrere Aspekte beachtet und diese wurde fertiggestellt. Schon dort konnte man sehen, was man sicher für den Prototypen anders machen will und vor allem, wie man vorgehen soll. Unter anderem wurden die neuen Omniwheels unter die Lupe genommen und auch diese wurden fertig gemacht. Bei diesen war die grösste Schwierigkeit die kleinen Achsen der Subwheels herzustellen, da diese einen Durchmesser von ca. 1,4 mm braucht und nur Stangen von ca. 1,8 mm zur Verfügung stehen. Natürlich hat man versucht dünnere Stangen zu finden, doch leider besitzt kein Geschäft in der Nähe solche Stangen, welche auch stabil sein müssen. Also musste diese Stange geschliffen werden und danach auf die passende Grösse zugeschnitten werden. In nächster Zeit sollen die neuen Omniwheels getestet werden.

Sogleich darauf hat man mit dem Prototypen begonnen und ist nun schon recht weit. Jetzt kommen nur noch die Fragen wie man es zusammenstellen soll und auch welche Grösse man für die Zahnräder des Dribblers verwenden soll.

Das Unterbodenboard bestücken und neue Sensoren testen

Die neuen Unterbodenboards sind angekommen! Die Elektronik beschäftigt sich zur Zeit mit der Bestückung der Boards. Dies nimmt seine Zeit in Anspruch, da viele Teile recht fein sind und konzentriert gearbeitet werden muss.
Des weiteren müssen Sensoren getestet und evaluiert werden. So zum Beispiel soll dieses Jahr ein neues Konzept für die Ballerkennung eingesetzt werden. Dabei sollen abwechselnd short range und long range Sensoren rund um den Roboter verwendet werden. Der Vorteil besteht darin auf einer grösseren Fläche im Spielfeld die Sicht auf den Ball zu haben. Für diesen Zweck müssen nun die neuen longe range Sensoren getestet werden.

Ausarbeitung der Strategie

Beim Maussensor können die gefahrenen Distanzen ausgelesen werden. Um ihn nun richtig eisetzen zu können muss die Strategie ausgearbeitet werden. Damit hat sich die Software in der letzten Zeit beschäftigt. Es wurden Pläne entworfen und die ersten Schritte ausprogrammiert. Inzwischen bestehen Strategien zu Ballsuche und dem Ball folgen. Dank den Motoren von Faulhaber, kann der Roboter dem Ball sehr schnell folgen. Dies ist ein wichtiger Punkt in der Disziplin Soccer. Im Moment fehlen noch Tests mit dem Dribbler, da dieser sehr zuverlässig werden soll. Um solche Aspekte gut umsetzen zu können ist eine gute Zusammenarbeit innerhalb des Teams nötig. Als nächster Punkt wird die Stürmer-Strategie und das Goale schiessen ausgearbeitet. In diesem Punkt soll auch der Partikelfilter zum Einsatz kommen.

Dezember 2013, Challenge-B-Team: Einarbeitung und Projektbeginn für Rescue

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Für die AustrianOpen 2014 ist unser Challenge-B-Team schon motiviert an der Arbeit. Dieses Team bereitet sich für den Wettbewerb in der Kategorie Rescue B vor.

Zeitplanerstellung und Einarbeitung in der Software

In der Software haben wir einige Ziele erreicht. Unter anderem haben wir uns wegen eines PID-Reglers informiert und wissen nun einiges mehr. Dieser Regler soll bei unserer Wandfolge, die bei Rescue B ein wichtiger Bestandteil ist, eingesetzt werden. Ein Zeitplan zur Programmierung wurde ebensfalls erstellt und eine grobe Ahnung, wie das Programm auszusehen hat, haben wir auch.

Fahrplattform erstellt und erste Schritte beim Prototypen

In der Mechanik haben wir das CAD-Modell für die Fahrplattform gemacht und die Fahrplattform anschliessend gebaut und verkabelt. Wir haben dazu die Motoren, Räder und Elektronikbauteile vom letzten Rescue Roboter verwendet. Momentan arbeiten wir am CAD-Modell für den Prototypen.

Dezember 2013, Challenge-A-Team: Beginn mit dem Projekt

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Unser diesjähriges Challenge-A-Team steckt mitten in den Vorbereitungen für die RobotChallenge 2014 in Österreich in der Kategorie Puck Collect.

Strategien entwickeln und Fortschritte in der Software

In diesem Monat haben wir fortlaufend jeweils diejenigen Tätigkeiten erledigt, welche nur durch gute Koordination bereits möglich waren.

Wir haben ein Konzept des physischen Aufbaus ausgearbeitet, mehrere flexible und robuste Strategien zum Lösen der Aufgabe entwickelt. In der Programmierung haben wir auch Algorithmen zur Steuerung eines holonomischen Antriebes entworfen und implementiert. Um gut auf die weiteren Aufgaben vorbereitet zu sein haben wir unsere plattformspezifischen Kenntnisse in C sowie allgemein unsere Kenntnisse der zahlreichen technischen Bereiche, mit denen man bei Robotik konfrontiert wird, vertieft.

Testplattform und erstes CAD-Modell in der Mechanik

Im Moment arbeiten wir an einer kleinen Testplattform mit zwei Motoren und einigen Sensoren. Diese Plattform soll vor allem für das Entwickeln und Testen der Puck-Aussortierung dienen. Weiter arbeitet die Mechanik auch an einem CAD-Modell des Wettkampfroboters. Wir stehen somit gut im Zeitplan.

Allgemein sind wir froh darüber, diesem interessanten Hobby nachgehen zu können, was ohne die grosszügige Unterstüztung durch Sponsoren gar nicht möglich wäre.

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.