Archiv der Kategorie: Austrian Open 2019

Dezember 2018: Die Junior Teams nehmen Fahrt auf

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WM-Team

Die Mechanik konnte in diesem Monat einen weiteren Dribblerrollenbelag testen und die Carbonplatten für den Roboter ausfräsen. Der Belag für den Dribbler besteht aus einem Antirutsch-Klebeband für Treppen. Auf einer Malerrolle aufgeklebt, bietet er eine gute Haftung. Unglücklicherweise zerstört die raue Oberfläche jedoch die verwendeten Plastik Bälle. Entsprechend kann diese Variante leider nicht eingesetzt werden und die Suche nach Verbesserungsmöglichkeiten geht weiter. Die Platten des Roboters wurden aus 3mm und 4mm Carbon-Sandwichplatten hergestellt. Die 4mm Platten werden verwendet, wenn seitlich Schrauben eingeschraubt werden. So wird sichergestellt, dass die Schraube im Hartschaum zwischen den Carbonschichten halten. Für die Gewinde werden die Löcher mit Epoxid Harz gefüllt. Weiter wurde eine neue und leichtere Lidarhalterung aus Carbon gebaut.

Die ersten Carbon Teile für die neuen Roboter

 

Bei der Elektronik des WM Teams wurde diesen Monat die untere Platine des Lidars untersucht und ein Teil der Platine der neuen Liniensensoren gezeichnet. Zudem wurden Bauteile zur Platinen Bestückung sowie Infrarot-Sensoren für die Ballsensoren bestellt. Die Lidar-Platine wurde nach längerem analysieren für unsere Zwecke als überflüssig befunden. Dadurch lösen sich die aufgekommenen Gewichtsprobleme beinahe gänzlich. In der Kategorie Soccer Light Weight dürfen die Roboter nicht mehr als 1.1kg wiegen. Dies ist eine Herausforderung mit allen verwendeten Bauteilen und eine erste Abschätzung zeigte, dass wir eher zu schwer sind. Bei der Planung der neuen Liniensensoren musste, aufgrund der speziellen Platinenform, auf ein neues Programm, Autodesk Fusion, ausgewichen werden. Somit hat man gelernt wie die Autodesk Cloud funktioniert und wie man Eagle und Fusion Dateien korrekt verlinkt und bearbeitet. Dies vereinfachte den Arbeitsablauf ungemein. So sollte es möglich sein alle Sensoren regelmässig und korrekt kreisförmig anzuordnen und zudem die Platinenform möglichst passend zu designen.

 

In der Software ging es mit dem der Programmierung des Raspis weiter. Die UART Kommunikation zwischen Lidar und Raspi funktioniert zuverlässig. Entsprechend stand das Umsetzen eines geeigneten Algorithmus für die genaue Positionsbestimmung an. Nach verschiedenen Versuchen konnte dies auf ein stabiles Grundlevel gebracht werden. Weitere Verbesserungen sind noch erwartet und von Nöten, jedoch funktioniert eine noch leicht wacklige Postionsfindung nun beständig.
Ebenfalls für die Position wichtig sind die Encoder Daten der Motoren. Über jene lässt sich bestimmen, wie sich der Roboter bewegt hat, beziehungsweise wie sich die Räder drehten. Um die Daten besser nutzbar zu machen wurde der Algorithmus überarbeitet. Neu wird für jedes Rad ein Vektor bestimmt, welche zusammen die Gesamtverschiebung des Roboters ergeben. Die Variante scheint zuverlässig zu funktionieren und verbessert die Genauigkeit der erhaltenen Werte.

 

Junior-Teams

Auch die beiden Junior Teams konnten im Dezember starten. Nachdem alle neuen Mitglieder in die diversen Bereiche eingeführt wurden und die Teams für die beiden Disziplinen gebildet waren, standen bei beiden Teams Planungstreffen für die Roboter und Zeitpläne an.

Beide Teams werden als Mainboard mit einem Arduino arbeiten und die alten Motorboards des WM-Teams für die Motoransteuerung benutzen.

Für das in der Kategorie Maze teilnehmende Team kommen zudem neu per I2C auswertbare Wärmesensoren hinzu. Diese dienen der Lokalisierung der zu rettenden Personen im Spielfeld.

 

September 2018: Die Arbeit wurde wieder aufgenommen

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WM-Team

Nach einem erfolgreichen Kick-Off Meeting am 8. September konnte die Arbeit für das nächste Jahr beginnen. Am Kick-Off Meeting wurden die verschiedenen Ziele festgesetzt und auch schon ein grober Jahresplan erstellt und Veränderungen an den neuen Robotern geplant.
Zu den Zielen für die Roboter gehören unter anderem, dass sie wieder zusammen spielen können, zuverlässiger sind als bisher und nur wenige Gegentore zulassen.
Die geplanten Veränderungen der Roboter sind vielseitig und in allen Bereichen des Roboters bemerkbar. Wie die Upgrades verlaufen wird monatlich auf diesem Blog aufgeschaltet werden.

Im Software Bereich sind schon verschiedene Projekte am laufen. So konnte in diesem Monat das neue Kompassmodel,CMPS12, für den Soccerbot getestet werden. Dieser ermöglichte sehr stabile und schnelle Werte zu erhalten und war aufgrund seiner Ähnlichkeit zu dem Vorgängermodell, CMPS11, schnell einsatzbereit. Durch die Verbesserung der Werte erhoffen wir uns eine breitere Einsetzbarkeit im Navigationsprogramm und stabileres Fahrverhalten.
Wegen Problemen im letzten Jahr mit den Ultraschall Distanzsensoren wurden Alternativen dafür gesucht. Zu überwindende Hürden waren, dass andere Ultraschallsensoren in einem zu grossen Bereich messen, weshalb unbestimmt ist zu was die gemessene Distanz korreliert und dass Laserdistanzsensoren oft Licht im Infrarot Bereich aussenden. Da der Ball ebenfalls im Infrarot Bereich Licht emittiert können diese Sensoren nicht eingesetzt werden, da sie gegnerische Teams behindern. Infrarot Distanzsensoren fallen natürlich für die gleichen Gründe ebenfalls aus dem Rennen. Nach längerer Suche fanden wir einen Laserdistanzsensor, welcher auf Wellenlängen aktiv ist, die für die verwendeten Sensoren um den Ball zu finden nicht sichtbar sind.
Um Probleme mit der Linienerkennung der letzten WM zu beheben, wurde an einem Programm zur selbständigen Kalibration der Liniensensoren gearbeitet. Ein erster Lösungsansatz wurde getestet, scheiterte jedoch daran, dass der Microcontroller nicht über genügend Speicherplatz verfügt. Deshalb wird nun an einer schlankeren Methode gearbeitet.

Die Elektronik arbeitete an einem vollständigen Satz aller Elektronikbauteile welche für einen Soccerbot gebraucht werden fertiggestellt und repariert. Diese wurden für die zu Ende des Monats vollendete Testplattform benötigt. Des Weiteren wurden DCDC Regler bestellt, welche die Spannung erhöhen. Dies wird für den Kicker für mehr Kraft benötigt. Allerdings gab es bei der Lieferung dieser Bauteile Komplikationen weshalb sie noch nicht eingebaut werden konnten. Zudem entstanden einige Schwierigkeiten beim Testen und Funktionieren der Mainboards. Ein neu gelötetes Mainboard funktionierte anfangs nicht einwandfrei. Nachdem allerdings ein Bauteil, welches defekt war, ausgetauscht wurde, konnte das Mainboard einwandfrei genutzt werden.

Die Mechanik hatte ebenfalls verschiedene Baustellen offen. Das CAD des neuen Dribblers wurde fertig gezeichnet und eine Testplattform mit neuen Omniwheels gebaut. Der diesjährige Dribbler soll höhenverstellbar sein. Dies erschwert den Bau des Dribblers erheblich. Die Drehachse befindet sich beim Motor. Die Dribblerrolle wird mit einem elastischen Band nach unten gedrückt. Durch den beweglichen Dribbler wird verhindert, dass der Roboter auf verschiedenen Spielfeldern auf den Ball dribbelt oder diesen nicht zu fassen bekommt.
Die einzelnen Teile wurden mit 3D-Drucker ausgedruckt. Bei der Mittelplatte der Testplattform fehlten jedoch Bohrungen für die Platinen im CAD. Aus diesem Grund wurde der Einbau der Elektronik sehr aufwendig. Für die weiteren CADs ist dies ein zu beachtender Punkt.
Die Subwheels der Omniwheels erstellten wir aus PLA und elastischem Filament. Nun werden wir testen, welche sich bewähren und welche endgültig verwendet werden.

CAD der unteren Hälfte des neuen Roboters mit dem neuen, dynamisch verstellbaren Dribbler

 

Neue Mitglieder, neue Juniors

Auch in diesem Jahr müssen wieder Lücken von ehemaligen Mitgliedern, welche die Schule mit Matura verliessen, geschlossen werden. Zu diesem Zweck wurde wie immer ein kleiner Infoanlass veranstaltet und wir durften vier weibliche Interessenten begrüssen.
Die neuen Mitglieder werden nun einen Roboter für die Robolympics in Rapperswil vorbereiten und dann definitiv entscheiden ob sie Robotik weiterhin als Hobby verfolgen möchten.
Um die Grundlage für die Robolympics zu schaffen wurden sie an einem Montag Nachmittag in das Programm Brics Comand eingeführt und konnten erstmals ihre eigenen Roboter bauen und in NXC programmieren.