Archiv der Kategorie: Robocup Junior

Februar 2015, Rescue A Team: Die Motoren sind da!

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Software: Lösungen für viele Probleme mussten gefunden werden

Diesen Monat sind die neuen Motoren angekommen, das heisst deren genauen Daten mussten bestimmt werden. Es wurde ein kleiner Fehler in der pwm gefunden. Dafür brauchten wir eine Lösung, die nach einiger Zeit dann auch gefunden war.
Leider sind bei der Auslesung der Ultraschallsensoren einige Probleme aufgetreten. Anfangs haben sie immer nur ‚514‘ als Wert ausgegeben, also wurde das low-level durchforscht, um herauszufinden warum immer genau ‚514‘ angezeigt wurde.
Plötzlich funktionierte der Debugger nicht mehr. Es war uns, nach einigen Reparierversuchen, jedoch möglich ihn wieder lauffähig zu machen. Das Ausleseprogramm funktionierte allerdings immer noch nicht, man konnte es nicht einmal mehr auf das Board laden. Ein anderes Testprogramm konnte jedoch problemlos auf dem Board ausgeführt werden. Das hiess mit dem Ausleseprogramm stimmte etwas nicht.
Der erste Prototyp des Ausleseprogramms für den ADC haben wir geschrieben, jedoch gibt es keinen Wert zurück. Durch testen an den LEDs wissen wir das das Programm korrekt auf das Board geladen, und ausgeführt wird. Nun muss abermals das low-level durchsucht werden um eine Lösung zu finden.

Mechanik: Ein Konzept für die Entwicklung eines Greifarms und der Wettbewerbsroboter müssen noch gemacht werden

Ein grosses Ziel wurde diesen Monat erreicht. Die Fahrplattform kann für die Programmierer genutzt werden. Lediglich die Lichtsensoren fehlen noch.
Das Gerüst der Fahrplattform ist aus Plexiglas gefertigt worden. Nun gilt es sich vorallem Gedanken zu einem passenden Greifarm zu machen. In der Disziplin,
bei der wir dieses Jahr antreten werden, müssen wir nämlich einen oder mehrere Bälle mit 5cm Durchmesser heben und anschliessend in eine Zone, in Form eines Dreiecks,
abstellen können. Die Mechanik macht es sich nun zur Aufgabe, eine optimale Umsetzung für den Greifarm zu entwickeln und davon ein CAD Modell zu erstellen.
Zudem muss das CAD für den Endroboter erstellt werden, damit mit der Anfertigung begonnen werden kann.

Februar 2015, WM-Team: Verkleinerung des Roboterumfangs erfordert Anpassungen in allen Gebieten

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Mechanik: Einsicht in andere Gebiete

Diesen Monat haben wir weiter an dem Design gearbeitet. Ausserdem mussten wir diesen Monat gut im Team zusammen arbeiten. Wir haben nicht einfach aneinander vorbei gearbeitet, sondern miteinander zusammen. Der elektronische Teil und der mechanische muss ohne Probleme aufeinander abgestimmt werden. So habe ich eine kurze Einführung in das Designen von Platinen gewinnen können und konnte mir reichlich neue Erkenntnisse sammeln. Die Bords der unteren Platine werden zum Teil neu gemacht und der Umfang des Roboters haben wir dieses Jahr um einen halben Zentimeter verkürzt, da wir in Brasilien wirklich sehr knapp waren mit der Grösse des Roboters. Auf jeden Fall muss jedes Teil nun genau aufeinander abgestimmt sein und ich konnte reichlich dazulernen wie man eine Platine selbst modelliert.
Auch habe ich mich in Verbindung mit einer Carbon Werkstatt gesetzt. Da unser Roboter sehr leicht sein muss und wir nun neues Material brauchen.

Software und Elektronik: Trotz Verzögerung konnten Fortschritte gemacht werden

Wir haben diesen Monat viele Fortschritte gemacht: Die neuen Paltinen kamen endlich an und somit konnte damit begonnen die lowlevel Dateien für das neue Mainboard zu schreiben. Leider konnten die Einstellungen für die Clock und für den UART noch nicht getestet werden da wir leider erst zu spät herausgefunden haben, dass das Programmiergerät, welches wir normalerweise verwenden, nicht funktioniert. Die neuen Lichtsensoren wurden erfolgreich getestet und funktionieren einwandfrei. Weiterhin wurde leider noch nicht erfolgreich probiert einen Linearmotor anzusteuern, dafür konnte einiges von Blockkommuntierung mit Hallsensoren in Erfahrung gebracht werden. Zudem wurde das i2c auf dem Unterbodenboard getestet.

 

Februar 2015, Rescue B Team: Rescue-Kits sollen dieses Jahr eingesetzt werden.

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Mechanik: Herstellung der Rescue-Kits baldige Beendung des Prototypen

Diesen Monat haben wir alle Löcher für die Schrauben und für die Motoren gebaut. Wir haben uns aber dazu entschlossen, für den definitiven Roboter andere Faulhabermotoren zu verwenden, als jetzt beim Prototypen, da wir dann mehr Ersatzmotoren für den Fall der Fälle haben. Zusätzlich haben wir noch begonnen, die Platte für die Rescue-Kits anzufertigen. Diese besteht aus einer 5mm PVC-Platte, welche wir rund ausgeschnitten haben und nächstens Löcher für die Kits bohren werden. Ebenfalls haben wir einen Prototyp eines Rescuekids gebaut.
Die letzte Februarwoche hatten wir Sportferien. Weil unser Team aus Mitgliedern von ganz Graubünden zusammengesetzt ist, konnten wir in dieser Woche jedoch nicht weiterarbeiten. Aber wir haben vor, den Prototypen in den ersten beiden Märzwochen ganz fertigzustellen.

Software und Elektronik: Erste Arbeit mit dem neuen Board

Nachdem nun endlich die neuen Boards angekommen waren, mussten sie zuerst bestückt werden, danach begannen die Arbeiten um sich mit dem neuen Board vertraut zu machen.
Wir hatten einige Anfangsschwierigkeiten sowohl mit dem ISP, als auch mit der UART Ausgabe, aber diese wurden schnell überwunden. Danach haben wir uns daran gesetzt die verschiedensten Sensoren fit für das neue Board zu machen.
Nachdem all diese Low-Level Schwierigkeiten aus dem Weg geräumt waren, haben wir jetzt begonnen den Triangolationsalgorithmus für die Distanzsensoren und ein Kalibrierungsprogramm für die Wärmesesnsoren zu schreiben.

Januar 2015, Rescue B Team: Trotz einigen Kranken wurde weiter gearbeitet!

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Mechanik: Die Teile liegen bereit zur Zusammenstellung

Nach dem Prüfungsstress im Dezember hatten wir diesen Monat endlich wieder Zeit intensiver an unserem Roboter zu arbeiten.
Somit haben wir uns lange Schrauben, passende Unterlagsscheiben inklusive Muttern und auch noch mehr PVC besorgt, welches 5 cm dick ist. Anschliessend haben wir alle Teile auf Papier gedruckt, ausgeschnitten und auf das PVC übertragen. Als nächsten Schritt schnitten wir die Teile aus PVC zu. Dank den Maschinen in der Werkstatt gelang es uns sogar die Rundungen am hinteren Ende des Roboters genau auszuschneiden. Nachdem somit alle Teile ausgesägt waren, haben wir die Löcher für das Stützrad ausgesägt und begonnen Löcher für die Schrauben zu bohren.
Der nächste Arbeitsschritt wird es sein, alles zusammen zu schrauben und die ersten Tests mit dem neuen Prototypen durchzuführen.

Software und Elektronik:

Leider waren ein Paar von uns diesen Monat krank, trotzdem wurde weiter gearbeitet. Wir haben uns vor allem mit der Low-level Implementierung beschäftigt. Dies betraf vorallem die Ansteuerung der Motoren, beziehungsweise der H-Brücken. Dabei mussten wir auch die Encoder auslesen, um Fehler finden zu können. Weiter kümmerten wir uns, um die i2c Kommunikation.

Trotz Kranheit sind die Mitglieder bei der Arbeit

Trotz Kranheit sind die Mitglieder bei der Arbeit

Januar 2015, WM-Team: neuer schnellerer Prozessor

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Elektronik und Software: neuer Prozessor und neue Anordnung der Sensoren

Wir in der Elektronik haben wir diesen Monat v.a. Leiterplatten
gezeichnet und lassen sie gerade produzieren. 

Auf dem Mainboard (dieses koordiniert alle anderen) wollen wir einen
schnelleren Microcontroller verwenden, da die vielen Algorithmen
mittlerweile recht rechenintensiv sind. Wir haben uns für einen ATSAM4E
entschieden, da dieser eine FPU hat, mit bis zu 120MHz getaktet werden
kann, genügend Peripherals (z.B. Hardware-I2C, -UART -SPI etc.) enthält
und in von Hand einfach lötbaren Packages erhältlich ist.

Weiterhin wollen wir auch mit dem sogenannten Unterbodenboard den
Kompass auslesen können, um Gyroskop und Kompass bei Bedarf auf dem
selben Prozessor filtern zu können. 

Da die im letzten Jahr verwendeten, sowie alle anderen getesteten
Reflektionssensoren unzureichend geeignet sind, haben wir dieses Jahr
selbst welche entworfen. Diese können die Reflektion von zwei Farben
messen und sind somit weit weniger anfällig gegen Schwankungen von
Raumbeläuchtung und Höhe über dem Boden. Nun lassen wir kleine Platinen
herstellen, die wir gleich im Carbon der Bodenplatte montieren können.
Dazu schneiden wir ein Loch von der grösse der Platine in die obere
Carbonschicht und eines in der grösse der Lichtempfindlichen Fläche in
die untere und entfernen das Depron. Die Led wird in einem separaten
Loch montiert, wodurch Abstand und Winkel zum Boden besser angepasst
werden können. 

Das auf der Bodenplatte montierte Board musste dazu angepasst werden.

Mechanik: erste Teile sind bereit

Diesen Monat haben wir in der Mechanik uns dem ersten Gestell
gewidmet. Vom präzisen aussägen des Carbons bis hin zu dem ersten
Versuch der neuen Schrauben am Prototyp selbst. Vom letzten Jahr
könnten wir sagen, dass die Kombination von Zweikomponentenkleber 
und Metallschrauben nicht hervorragend ist, da sich die Gewinde
schnell abnutzen.
Doch durch den Input des Onkels eines Teammitglieds haben wir nun
Holzschrauben getestet. Diese erwiesen sich als zuverlässiger,
weshalb wir sie nun in Betracht ziehen werden. Zu dem Design, das
Ziel dieses Jahr ist nicht nur einen stabilen und funktionalen
Roboter zu bauen, sondern wir wollen auch unserer künstlerischen
Ader freien Lauf lassen. Wir versuchen uns auch dem Aussehen
vom Roboter zu widmen. Dies wird nicht nur zu einem sauberes
Arbeiten, sondern auch zu vielen überlegten Schritten führen.

Dezember 2014, Nachwuchsteam: Ab jetzt 3 Teams

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Seit diesem Monat sind unsere Neueinsteiger vom Sommer in die Nachwuchsteams eingetreten. Nach langem Konzeptieren und Durchdenken steht bei den zwei neuen Nachwuchsteams der Plan für ihre Roboter und die arbeiten beginnen nächstens. Unser bereits bestehendes Team hat diesen Monat normal weiter gearbeitet. Im folgenden der Bereicht.

Software und Elektronik: Fehler in der PID und neues Board

Das Herumschräubeln an dem Roboter hat aufs neue begonnen, und einige Fehler vom letzten Jahr wurden bereits gefunden und verbessert, zum Beispiel haben wir einen Overflow in unserer PID-Regelung gefunden. Durch einige empirische Tests haben wir auch gemerkt dass unser Board mit einem Microcontroller der mit 16MHz getaktet war, nicht mit den Mengen an Inputs von den Encodern der Motoren klar kam. Dementsprechend arbeiten wir gerade an einer neuen Ausführung des Helveticrobot-Boards. Bis dahin nutzen wir die Zeit um nochmal über unsere grundlegende Strategie im Labyrinth nachzudenken.

Mechanik: CAD-Modell beendet

In diesem Monat haben wir unter anderem unser CAD-Modell erstellt. Betreffend der Mechanik wird es dieses Jahr nur kleine Abweichungen im Vergleich zum Vorjahr geben. Wir werden lediglich die Grundplatten näher bei einander befestigen, um die Stabilität zu verbessern, so dass wir dieses Jahr die Rampe runterfahren statt runterpurzeln können.
Neben dem CAD-Modell und dessen Änderungen haben wir uns auch noch überlegt, ob wir wieder Plexiglas verwenden wollen. Dabei kamen wir zum Entschluss ein Material zu suchen, welches nicht so leicht zerbricht und sich besser bearbeiten lässt. Wir haben eine Hartschaumplatte aus PVC gefunden, welche bei unseren Materialtests ziemlich gut abgeschnitten hat. Diese lässt sich leicht mit Holzwerkzeug bearbeiten, bricht erst bei sehr grossem Kraftaufwand und ist sehr hitzeresistent (was wichtig ist, da die Motoren heiss werden können oder durch die Reibung beim Schneiden Wärme entsteht, so dass das Plexiglas schmolz und sich wieder zusammenklebte). Das Bohren stellte sich ebenfalls als praktischer heraus, da diese Platte im Vergleich zum Plexiglas nicht so schnell ausfranzt.
Da wir jetzt alle Grundlagen haben, können wir mit dem eigentlichen Bau beginnen.

Oktober 2014, WM-Team: selbstentwickelte Sensoren für die Linienerkennung

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Bessere Linienerkennung, schnellere Reaktionen und stärkerer Kicker als erste Ziele in Software und Elektronik
Weil die Erkennung der das Spielfeld begrenzenden Linien letztes Jahr unzureichend zuverlässig war, und keine kommerziell erhältlichen Sensoren unseren Ansprüchen entsprachen, haben wir selbst welche entwickelt.
Die Sensoren sollen sowohl die weissen wie schwarzen Linien erkennen können; möglichst resistent gegenüber Lichtschwankungen, Veränderung des Abstands zum Boden und Fusseln des Teppichs sein, durch Software zu kalibrieren sein und recht schnell ausgelesen werden können.
Umgesetzt haben wir dies durch Verwendung von Farbfiltern und Photodioden.
Da wir recht viele Sensoren verwenden und deren Werte mit rechenaufwändigen Fehlerkorrekturen und Softwarefiltern überarbeiten müssen, waren die Reaktion auf veränderte Spielbedingungen zwar recht schnell aber bereits ohne Hilfmittel ersichtlich. Wir wollen grösseren Wert auf schnelle Reaktionen legen und können kaum auf Sensoren verzichten, weshalb wir beschlossen haben, einen schnelleren Prozessor zu testen und evtl. auf dem Mainboard zu verwenden.
Letztes Jahr haben wir einen Elektromagnet benutzt um den Ball zu kicken. Wir testen nun Linearmotoren, da diese viel grössere Kraft aufbringen können; zudem sind sie etwas leichter und wie alle Faulhaber Motoren sehr hochwertig. Die Steuerung gestaltet sich allerdings schwieriger, da die Spannung wie bei bürstenlosen Motoren durch Elektronik kommutiert und auf die Position des Motors abgestimmt werden muss.

Im Bereich der Software wollen wir das grundlegende Konzept beibehalten, jedoch mehr Wert auf Wartungsfreundlichkeit und sauberere Abstraktion und zudem auf eleganteren Umgang mit Hardwaredefekten oder unerwarteten Bedingungen legen. Im letzten Monat waren wir zum einen damit beschäftigt, neue Geräte anzusteuern, zum anderen haben wir die High Level Abläufe ordentlicher strukturiert.

Da die letztjährigen Bots nach kleineren Reparaturen wieder einsatzfähig sind, können wir bereits neue Strategien testen.

Bessere Schrauben in der Mechanik

In der Mechanik haben wir das CAD-Modell fertig gestellt. Zudem haben wir die Probleme von der vorhergehenden WM analysiert und versucht diese durch gutes logisches Denken und klare Strukturen zu lösen. Gleich danach wurden schon die ersten Teile ausgesägt. Wir haben zudem getestet, ob andere Schrauben besser halten würden, da der Roboter nicht die beste Stabilität hatte und diese nun verbessert werden sollte. Es wurden auch neue Räder gemacht, zwar im gleichen Stil, aber dann hätten wir noch ein paar auf Lager. Es war ein guter Start und nun versuchen wir dieses Tempo beizubehalten.

 

Oktober 2014, Challengeteam: Erste Vorbereitungen für die nächste Austrian Open

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Für dieses Jahr steht eines unserer Challengeteams schon fest. Es wird wiederum in der Kategorie Rescue B teilnehmen. Dafür haben sie mit den ersten Vorbereitungen begonnen.

Die ersten Zielsetzungen

Wir haben mit der Überarbeitung des Konzeptes von letztem Jahr begonnen. Dabei haben wir festgestellt dass das Konzept von letztem Jahr nicht so schlecht, aber etwas mangelhaft und mit zu wenig Erfahrung umgesetzt wurde. Aus diesem Grund werden wir das Konzept und die Strategie vom letztem Jahr überarbeiten und verbessern, wobei unser erstes Ziel in der funktionierenden PID-Regelung liegen sollte. Folglich werden wir uns in nächster Zeit darauf konzentrieren, um die PID so gut wie möglich zum funktionieren bringen. Dies kann bei den Feineinstellungen zwar mühsam sein und viel Zeit und testen benötigen, jedoch sehen wir es optimistisch das es dieses Jahr besser funktionieren wird.

Auch in der Mechanik haben wir die ersten Aufgaben und Ziele definiert. Als erstes werden wir uns Aufgaben widmen, wie das CAD-Modell unseres Roboters fertig stellen. Wir haben uns dieses Jahr auch überlegt die freiwilligen Rescue-Kits, die der Roboter abwerfen soll, zu machen. Nachdem definiert ist, wie wir vorgehen wollen, können wir auch sogleich mit der Arbeit beginnen.

Der vierte Tag an der RCJ 2014 in João Pessoa

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Und wieder ist ein Tag herum. Heute war ein sehr interessant Tag für uns. Am Morgen früh hatten wir ziemlich schnell ein Match.  Kurz vor dem Spiel dann der Schock: Beim einstecken des Akkus ging unser Powerboard plötzlich in Flammen auf und war nun ruiniert. Das Motorboard war mit in Leidenschaft gezogen worden und diese zwei Boards mussten dringend getauscht werden. Es waren nur noch 5 Minuten bis zum Spiel, so haben wir uns kurzer Hand entschlossen nur mit einem Roboter an das ersten Match des Tages zu gehen. Wir waren sehr nervös und hofften nicht eine zu gewaltige Niederlage erleben. Das Spiel startete und unser einzige Roboter kämpfte alleine gegen zwei. Es ging hin und her. Ein Punkt für das Gegner-Team ein Punkt für uns. Und kurz vor dem Schluss stand es 5:5. Doch kurz bevor der Schiedsrichter den Schlusspfiff geben konnte schossen die Gegner noch ein Tor. Danach fingen die Verbesserungsarbeiten so richtig an. Wir haben ein Powerboard mit Ersatzteilen bestückt und ein neues Motorboard montiert. Wir konnten nun wieder mit zwei Robotern antreten.

Nun kam noch das Superteam-Spiel. Unser Roboter konnte sich auch dort gut schlagen. Wir konnten das Tor gut beschützen. Auch hier war das Ergebnis sehr knapp. Mit 3:2 verloren wir das Spiel.

 

Der dritte Tag an der RCJ 2014 in João Pessoa

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Durch die Verbesserungsarbeiten, die noch bis in die Nachtstunden gedauert haben gingen wir etwas müde zum Wettbewerb. Da wir lange ohne grössere Fortschritte an einer stabilen Linienerkennung gearbeitet haben, haben wir beschlossen uns nach der Spielfeldwand zu orientieren, um zu sehen, ob wir den Spielfeldrand erreicht haben. Diese Lösung wendeten wir im ersten Spiel gegen das Team Roboticus an. Leider funktionierte auch diese Lösung nicht besonders gut. Nun fing der Roboter an sich falsch zu verhalten, sobald er dem Gegner zu nahe kam. In diesem Spiel verhielt sich unser Stürmer völlig fehl. Der Goalie jedoch lief nach einer ausgearbeiteten Strategie gut und konnte viele Torschüsse abfangen. Ein guter Goalie reichte leider nicht und wir mussten die Niederlage bitter hinnehmen mit einem Ergebnis von 1:4.

Nach dem Spiel ging die Arbeit sofort wieder los. Wir konnten einiges am Goalie ausarbeiten und waren für unser zweites Spiel des Tages ausgerüstet. Wir erfuhren jedoch das wir auf Grund von Losglück das nächste Spiel gewinnen würden, da die Anzahl Teams nicht aufgehen würden.

Am Nachmittag fanden zwei Superteam-Wettkämpfe statt. Der erste Wettkampf verloren wir trotz dem starken Stürmer der Kanadier, die mit uns im Team spielten. Im zweiten Wettkampf galt neues Glück. Wir überarbeiteten unseren Goalie und die Kanadier und Amerikaner verbesserten ihren Stürmer. Diese Strategie wurde zum vollen Erfolg und wir konnten dieses Spiel für uns entscheiden! Am Ende des Tages stand unser Superteam auf Platz 4.