Neue Motoren!

Wie im letzten Jahr werden wir wieder von Faulhaber gesponsert. Wir dürfen nach unseren Wünschen bei ihnen Motoren bestellen. Durch unsere Vorkenntnisse aus dem letzten Jahr konnten wir die Motoren noch besser an unsere Ansprüche anpassen.
Nachdem wir das Chassis etwas abgeändert hatten, konnten wir die Motoren einbauen. Um herauszufinden, welche Geschwindigkeit sinnvoll ist, wurden einige Tests durchgeführt. Aufgrund von diesen, konnten wir den Code dementsprechend anpassen. An die Geschwindigkeit angepasst wurde so die Regelung neu entwickelt, damit die Geschwindigkeit auch gehalten werden kann. Nach all den Anpassungen konnten wir bereits sehr schnell fahren und nach weiteren kleineren Anpassungen erreichten wir eine fast doppelt so hohe Geschwindigkeit wie im Vorjahr! Das stellt eine sehr grosse Verbesserung dar, weil im Soccer gilt: Je schneller, desto besser.

Der Dribbler wird immer stärker

Wie schon oft erwähnt wurde, ist der Dribbler ein sehr wichtiger Bestandteil des Soccerbots. Durch ihn kann man den Ball kontrollieren und sich z.B. mit dem Ball drehen, ohne ihn zu verlieren. Je stärker der Dribbler ist, desto besser und schneller kann man fahren und sich drehen. Wir haben viele Tests durchgeführt und suchen nach der besten Oberfläche für die Dribblerrolle. Schon jetzt stellen sich klar bessere und schlechtere Materialien heraus. Dadurch erreichen wir im Moment schon eine Kraft von über 1N. Ebenfalls eine grosse Steigerung zum letzten Jahr.

Spielfeldänderungen

Das offizielle Spielfeld wurde im Vergleich zum letzten Jahr stark verändert. Letztes Jahr beschränkten die Wände das Spielfeld. Dieses jahr gibt es wie im richtigen Fussball Linien, die das Spielfeld beschränken. Der Bot darf die Linien nicht komplett verlassen.

Nachbau des offiziellen Spielfeldes.

Diese Regeländerung verlangt, dass wir einen weiteren Sensor in den Bot einbauen. Ein Fabrsensor soll erkennen, ob wir über eine weisse oder schwarze Linie fahren. Für diesen Zweck haben wir eine Platine entwickelt, auf der vier Farbsensoren und ein Maussensor vorhanden sind. Der Farbsensor wurde zuvor auf seine Zuverlässigkeit getesten. Schon nach wenigen Tests zeigte sich, dass wir ohne Probleme grün, weiss und schwarz unterscheiden können. Die Änderung sollte also keine Probleme darstellen.
Dennoch gilt es, nicht nur den Bot anzupassen. Auch die Strategien müssen angepasst werden. Letztes Jahr waren viele Strategien so gedacht und programmiert, dass sie der Bot mit Hilfe der Wände ausführen sollte. Das ist dieses Jahr nicht mehr möglich.

Maussensor

Neben kleinen Änderungen an der Ballerkennung lag der Schwerpunkt der Elektonik und Software diesen Monat auf dem Maussensor. Nachdem dieser im Dezember erstmals ausgelesen werden konnte, kann unsere Software nun die richtigen Werte herausgeben und damit in einem nächsten Schritt die Navigation verbessern. Dabei gibt es jedoch noch einige Probleme zu lösen: Beispielsweise ist der Maussensor sehr anfällig auf Erschütterungen, da sein Abstand zum Boden sehr konstant gehalten werden muss. Dies setzt erneut eine intensive Zusammenarbeit aller drei Bereiche – Mechanik, Elektronik und Software – voraus.

Bedingt durch die einschneidenden Regeländerungen brauchen sowohl Elektronik als auch Software grössere Änderungen. Da es nun verboten ist, das Spielfeld ins Out zu verlassen, ist unsere erfolgreiche letztjährige Wandfolgestrategie nicht mehr möglich. Es sind aber schon viele kreative Ideen für neue Strategien vorhanden.

Weil wir das Out nicht mehr verlassen dürfen, verlagert sich der Schwerpunkt der Strategien mehr in Richtung der Navigation. Dieses Jahr muss der Roboter häufiger und genauer wissen, wo er sich auf dem Spielfeld befindet, als letzten Jahr. Daher wird das Zusammenspiel von Ultraschall- und Maussensor sehr wichtig. Um die Out-Linien zu erkennen, werden nun auch Farbsensoren eingesetzt, die rechtzeitig warnen, falls der Bot trotz allem das Spielfeld verlassen sollte. Diese sollen zusammen mit dem Maussensor auf einem neuen „Unterbodenboard“ angebracht werden. Die Sensoren wurden getestet und die ersten Ergebnisse sehen sehr vielversprechend aus.

Arbeit an den Omniwheels

Wie im letzten Jahr stellen wir unsere Omniwheels selbst her. Dieses Jahr sollen die Subwheels allerdings grösser sein, damit wir mehr Grip auf der Teppichunterlage haben. Um nicht teuer Omniwheels zu bauen, die sich möglicherweise als schlechter herausstellen, produzieren wir nur die Subwheels aus dem Originalmaterial. Der grosse Teil des Omniwheels haben wir mit einem 3D-Drucker hergestellt. Mit dem 3D-Drucker können wir sehr genaue Prototypen in kurzer Zeit herstellen.

Gian Jörimann fertigt an der Drehbank die Subwheels.

In der Werkstatt der Bündner Kantonsschule dürfen wir die Subwheels herstellen. Diese bestehen aus einem inneren Teil, der ein Kugellager beinhält. Auf den inneren Teil wird ein O-Ring aus Gummi gespannt. Die einzelnen Subwheels werden mit Achsen in das Omniwheel befestigt.

Ballsensorplatinen bestückt

Diesen Monat haben wir die Ballsensorplatinen fertiggestellt. Grundsätzlich ist sie der letztjährigen sehr ähnlich. Allerdings befindet sie sich dieses Jahr auf der unteren Ebene und bessere Werte zu erhalten. Durch diese Verbesserungen mussten wir aber einige Hindernisse und massiven Platzmangel überwinden. Um den Ball vor uns zu erkennen, benötigen wir Sensoren an der Vorderseite des Roboters. Dort befindet sich aber auch der Dribbler und der Kicker. Nur durch perfekte Zusammenarbeit der Mechanik und Elektronik konnten wir eine Platine erstellen, die auf die untere Ebene passt, ohne dem Kicker und dem Dribbler in den Weg zu kommen.
Nachdem wir die Platine bestückt haben, führten wir einige Tests durch, bis die Platine funktionierte. Nun kann der Roboter den Ball auf dem Spielfeld erkennen und fährt sofort Richtung Ball.

Maussensor wird getestet

Mit Hilfe eines Maussensors wollen wir unsere Orientierung im Spielfeld verbessern. Insbesoders die eigene Verteidigung soll verbessert werden. Im Moment funktioniert die Kommunikation mit dem Sensor, allerdings erhalten wir noch keine sinnvollen Werte, die wir verwenden könnten. Wir sind aber zuversichtlich, dass wir den Maussensor bald verwenden können und so einen grossen Vorteil erhalten.

Omniwheels

Wie im letzten Jahr bauen wir unsere Omniwheels selber. Dieses Jahr sollen die Subwheels aber grösser sein. Damit erhoffen wir uns einen grösseren Grip und somit mehr Tempo. Um sie erzustellen dürfen wir die Werkstatt der Bündner Kantonsschule verwenden. Nach einer kurzen Einführungen konnten wir uns an die Arbeit machen und die Subwheels herstellen. Das eigentliche Rad werden wir zu einem späteren Zeitpunkt professionell herstellen lassen. Im Moment verwenden wir Prototypen, die wir mit einem 3D-Drucker drucken.

Kicker durch Magnete verstärken

Der eigentliche Körper, der als Kicker dient, wird von einer Spule nach vorne geschossen. Um eine grössere Kraft aufbringen zu können, haben wir verschiedene Magnete getestet. Es hat sich herausgestellt, dass wir mit einem Magneten eine mehr als doppelt so grosse Kraft erhalten. Bis jetzt haben wir den Kicker als Einzelteil getestet. Weitere Test am Gesamtprototypen werden zeigen, ob wir die stärkere Kraft nutzen können.

Grösserer Dribbler soll Vorteile bringen

Durch einige mechanische Umstellungen haben wir viel Platz gewonnen und können den Dribbler um die Hälfte grösser machen. Um den Dribbler weiter zu verbessern, testen wir verschiedene Dribblerrollen auf ihren Grip. Ein grösserer Dribbler bringt aber auch Schwierigkeiten mit sich, denn nun ist es komplizierter den Ball in die Mitte des Dribblers zu bringen, damit wir schiessen können. Ein Problem, das wir hoffentlich bald lösen können.
Durch weiteres Perfektionieren der Software, wurde sie so gut verbessert, dass wir uns nun viel schneller mit dem Ball drehen können. Nun können wir uns fast doppelt so schnell wie letztes Jahr drehen, ohne den Ball zu verlieren.

Dieses Video zeigt einen ersten Dribblertest.

Kicker

Der Kicker ist in unserem Roboter unverzichtbar. Er ist aber im Moment recht schwer und auf Grund von Platzproblemen, müssen wir einiges umstellen. Wir entschieden uns, den Kicker abzuändern. Die komplette Aussenhülle wird nun mit Hilfe von einem 3D-Drucker hergestellt. So können wir sehr viel Gewicht sparen, da sie nur aus Kunststoff besteht. Zudem können wir die Hülle kleiner machen, so sparen wir auch Platz. Im Moment steht aber viel testen auf dem Programm und die Hülle muss immer wieder neu optimiert und gedruckt werden.

Neues Challenge-Team Nach den RobOlympics wurden einige der neuen Mitglieder ins Challenge-Team aufgenommen. Das Challenge-Team nimmt ebenfalls an der Weltmeisterschaft 2013 teil, allerdings in der Kategorie Rescue B. In diesem Monat haben sie bereits mit dem Konzept und dem Zeitplan begonnen. Nun werden sie nach und nach in die Programmierung, Mechanik und Elektronik von den erfahreneren Mitglieder eingeführt.

Durch unsere Erfolge am letzten Wettbewerb haben wir entschieden unser Grundkonzept nicht zu ändern. Dennoch gibt es einige Punkte, die weiter verbessert werden können.

Tüfteln und Prototyp bauen
Um unseren Roboter zu verbessern, haben wir Prototypen gebaut, um Verschiedenes zu testen. Die zwei Hauptpunkte sind die Ballerkennung und die Motoren. Die Ballsensoren sollen nicht mehr so hoch montiert sein, sondern auf der Bodenebene, damit der Roboter die Distanz zum Ball besser berechnen kann. Das benötigt jedoch einige mechanische Meisterleistungen, denn sie dürfen dem Dribbler und Kicker nicht in den Weg kommen.
Eine weitere Verbesserung soll durch schnellere Motoren erreicht werden. Für diesen Zweck haben wir die Spezifikationen der Motoren angepasst und sind nun auf der Suche nach passenden Motoren.
Zusätzlich haben wir den Dribbler verbessert. Einerseits ist er fast doppelt so breit, andererseits werden wir verschiedene Rollen und Materialien testen, um ihn weiter zu verbessern.

Neue Ballsensorplatinen und neues Softwarekonzept
Wie schon erwähnt wird die Position den Ballsensoren geändert, deshalb müssen auch neue Ballsensorplatinen hergestellt werden. Diese ist bereits fast vollständig überarbeitet worden und wird so bald wie möglich bestellt und getestet.
Um verschieden Softwarestrategien besser zu testen, wurde ein neues Konzept erarbeitet, damit die Planung und Handhabung mehrerer Strategien einfacher und übersichtlicher ist.
Zudem wurde der Dribblersensor neu entwickelt. Nun besteht er aus einer gelben Lichtschranke. Das ermöglicht dem Roboter den Ball besser zu erkennen.

Wir haben zudem ein erneutes Motorensponsoring von Faulhaber erhalten.
Herzlichen Dank!