Mechanik

In den ersten zwei Wochen stellte ich das CAD für unseren Roboter fertig. Eine besonders grosse Herausforderung stellte das Auffangsystem der Bälle dar. Ich entschied mich ein Schaufelrad an der Hinterseite des Bots zu befestigen, um die Bälle auf das obere Deck zu schaufeln. Für dieses System brauchen wir nur einen Servomotor.  Nach diesen zwei anstrengenden Wochen versuchte ich aus einer grauen PVC Platte einzelne Teile herausschneiden. Die einzelnen Schnittstellen sind jedoch wieder zusammengeschmolzen. So musste ich die einzelnen Schnitte doppelt sagen um die Teile aus der PVC Platte zu bekommen. Um diese Problem zu minimieren, montierte ich das Sägeblatt der Dekupiersäge verkehrt herum, damit die einzelnen Plastikspäne sich nicht hinter dem Schnitt verschmelzen. Ende des Monats habe ich alle Teile ausgeschnitten und montiert, damit der Bot fahren kann.

Software

Im Januar habe ich Sensoren für unseren Roboter ausgewählt und diese auf ihre Funktionstüchtigkeit getestet. Die beiden Lichtsensoren haben ohne Probleme funktioniert, was bei den Farbsensoren leider nicht der Fall gewesen ist, weshalb ich noch andere heraussuchen muss. Diese beiden Farbsensoren haben entweder gar keine Werte ausgegeben oder solche mit viel zu kleinen Unterschieden. Weiter habe ich meine ersten Programme für das Arduino Board geschrieben. Ein Erfolgserlebnis war es, als unser Prototyp losgefahren ist.

Auch habe ich gelernt den Encoder auszulesen, was noch nützlich sein wird.

Weiter habe ich noch ein Programm für die Linienfolge beim Rescue Line geschrieben, welches wir mit der fertigen Elektronik ausprobieren werden.

Elektronik

Ich habe im Monat Januar ein Motorboard und verschiedene Kabel fertig gelötet, mit einem weiteren Motorboard habe ich angefangen. Das grösste Erfolgserlebnis war, dass das Motorboard einwandfrei funktionierte, als wir es zum ersten Mal an das Arduino Uno Board und an die Motoren anschlossen. Allerdings war es eine grosse Herausforderung zum ersten Mal so viele kleine Kontakte und Kabel zu Löten. Ich hatte vor allem Mühe mehrere Kabel an dieselbe kleine Lötstelle auf der Platine zu Löten. Deshalb fragte ich bei den älteren Elektronikern nach einer Lösung, welche ich auch prompt erhielt. Die Lösung war, durch das Erstellen von Lötbrücken zwischen zwei einzelne Lötpunkten auf den Platinen eine gössere Lötfläche zu erhalten, wodurch es einfacher ist mehrere Kabel an denselben Kontakt zu löten.

Alles in allem habe ich in diesem erfolgreichen Monat sehr viel Neues und Interessantes gelernt.

Mechanik

Im Dezember habe ich viele Dinge beendet. Ich habe zum Beispiel den ersten Roboter mechanisch vollendet und somit den Zeitplan gut einhalten können.

Bei der Vollendung des ersten Roboters gab es ein Problem mit der Grösse. Ich habe vergessen, beim Drucker einzustellen, dass er in Originalgrösse drucken soll. Somit wurden alle Abstände leicht verschoben. Der Durchmesser ist zwar noch gleich und die Unterschiede zum CAD sind minim, trotzdem ärgert es mich. Um ehrlich zu sein, wusste ich gar nicht, dass man das beim Drucker einstellen muss. Der Roboter ist aber dennoch einigermassen geglückt und ist stabil. Täglich lernt man etwas Neues dazu.

Ich habe  auch neue Carbonplatten bestellt, und zwar dicke und dünne. Die Dünnen sind zuerst angekommen und sind perfekt, die Dicken jedoch waren viel zu schwer. Das lag daran, dass sie eine Schicht einer Art Harz hatten, wodurch die Platte glänzt. Die musste ich leider zurückschicken.

Im Grossen und Ganzen war der Dezember aber ein recht erfolgreicher Monat für die Mechanik, und  ich bin gespannt, wie es im neuen Jahr 2017 weitergeht.

Software

Da wir festgestellt hatten, dass wir uns auf die Ultraschallsensoren verlassen können, haben wir angefangen die Positionserkennung auf dem Spielfeld zu verbessern. Ob die vom Roboter berechnete Position mit seiner echten übereinstimmt, lässt sich dank der neu entwickelten Anwendung viel einfacher überprüfen. Diese stellt die berechnete Position grafisch dar. Damit die gemessenen Daten von dem Roboter zum Computer gelangen, braucht es nur eine Bluetooth Verbindung, dadurch gibt es keine Störfaktoren auf dem Spielfeld. Momentan funktioniert die relative Positionsänderung sehr gut, jedoch stimmt die absolute Position auf dem Spielfeld noch nicht mit der Wirklichkeit überein. Um sicher zu gehen, dass dies wirklich der Fall ist, braucht es aber noch weitere Tests.

Neben der Positionserkennung haben wir auch beim i2c  Bug bei den Ballsensoren weitergearbeitet. Nach intensiven Nachforschungen nähern  wir uns langsam den Grund für das Problem.

Elektronik

Ich habe im Dezember ein Motorboard und zwei Powerboards bestückt. Die Powerboards funktionieren beide gut, das Motorboard wurde noch nicht getestet. Ich habe angefangen die Ballsensorboards mit Kicad zu verbessern. Da hat es einige Probleme gegeben mit den Libraries. Die Liniensensorboards werde ich nicht verändern, sondern die alten behalten, weil diese noch gut funktionieren. Das Mainboard ist bereit zum Bestellen. Ich werde es wahrscheinlich vor den Ballsensorboards bestellen, weil das Mainboard dringender benötigt wird. Und somit ich der Software entgegen komme, damit sie weitere Fortschritte erzielen können.

Unser Challengeteam befasst sich nun zum ersten Mal mit einem Projekt, wobei sie dann an den Austrian Opens erstmals gegen internationale Gegner antreten können.

Mechanik

Wir bekamen die Aufgabenstellung von unserem ersten internationalen Projekt. Unsere Aufgabe besteht, uns in einem Labyrinth zu Recht zu finden, wobei  und Linien zu Hilfe stehen. Ich bekam meine erste Einführung in das 3D-Modellieren. Gian Flurin erklärte mir genaue Schritte und viele Tipps, wie ich das Programm „Autodesk Inventor“ qualitativ nutzen kann. Ich erlernte die Grundfunktionen und konnte danach das Programm erforschen und mir so eigene Fähigkeiten aneignen. Mein nächster Schritt wird das genaue modellieren unseres Roboters sein, wobei ich mich mit um grundlegende mechanische Aspekte mit meinem Team absprechen muss.

Software

Der Einstieg in das Projekt war ein sehr lehrreicher Moment. Ich konnte viele verschiedene Fassetten der Programmierung entdecken und mein eigenes Wissen aufstocken. Ich bekam den Einblick in die verschiedenen Boards, wie diese funktionieren und welche Bedeutung diese haben. Ebenso konnte ich das Auslesen von digitalen wie analogen Sensoren erlernen. Zu guter Letzt wurde mir erklärt, wie ich gezielt die Geschwindigkeit eines Motors variieren kann. Hinblickend auf kommenden Monat werde ich mich mit der Arduino Sprache befassen und bekomme eine Einführung ins Initialisieren von Sensoren und deren Auslesung.

Elektronik

Im Monat Dezember bekam ich an mehreren Nachmittagen, nach der Schule, Einführungen in die Elektrotechnik. Es wurde mir erklärt was LEDs, Wiederstände und weitere Platinen-Bauteile sind. Akkus, Motoren und deren Steuerung wurden besprochen. Ich konnte mich intensiv mit der Elektronik auseinander setzten und habe sehr vieles Neues entdeckt, welches mich zum Nachdenken und Nachforschen brachte. Ich habe mich in den Winterferien eindringlich mit Sensoren auseinandergesetzt, um die Richtigen für unser Projekt zu finden.

Mechanik

Im Monat November habe ich damit begonnen, die Teile für den ersten Roboter auszuschneiden. Das ging eigentlich ziemlich schnell. Ich habe mir dieses Mal auch als Ziel gesetzt, die Teile einzig und allein mit dem Dremel auszuschneiden, da das Carbon Sandwich dann nicht so ausfranzt. Das Karbon, gerade die dünne Platte, reichte jedoch nur für den ersten Roboter, somit musste ich weiteres Carbon nachbestellen. Leider konnte ich dies nicht nur bei einem, sondern musste bei zwei unterschiedlichen Händlern bestellen. Da ich Wert darauf gelegt habe, dass die dünne Platte 3mm und die dicke 5 mm dick sind. Jetzt ist die breitere Platte 5.4mm dick, doch damit habe ich mich zufriedengestellt.

Nachdem ich die Teile ausgeschnitten hatte, habe ich alle Löcher gebohrt und die Löcher, welche seitlich in die Platte gebohrt wurden, mit dem Zwei-Komponenten-Kleber gefüllt. Der Kleber ist nun getrocknet und ich kann jetzt damit beginnen Gewinde reinzuschneiden. Es gab ein kleines Problem mit dem Kleber, weshalb ich manche Löcher zweimal stopfen musste. Ich habe zuvor zu grosse Löcher gebohrt und dann zu wenig Kleber benutzt. Somit waren die endgültigen Löcher zu gross, um Gewinde machen zu können.

Elektronik

Das Motorboard und das Powerboard sind angekommen. Ich habe angefangen diese zu bestücken. Bei dem Powerboard fehlen noch einig Stecker, welche ich montieren werde. Beim Motorboard habe ich die H-Brücken, den Prozessor und die Kondensatoren schon angelötet. Bei den Liniensensorboards werde ich die gleichen wie letztes Jahr benutzen, da sich die Funktionstüchtigkeit dieser gut bestätigt wurde. Die Ballsensorboards hingegen werde ich verbessern und Neue bestellen. Die Photodioden und das Programm der Ballsensorboards werden jedoch gleich bleiben.

Software

Als Ultraschallsensoren-Wert wollen wir immer die senkrechte Distanz zur Wand bekommen. Wenn der Roboter schräg zur Wand steht, wird die Distanz umgerechnet, sodass wir auch immer die eigentliche Distanz zur Wand haben. Wir haben nun überprüft, ob dies auch richtig funktioniert und ob eventuell Anpassungen vorgenommen werden müssen. Wir haben jedoch festgestellt, dass dies bereits sehr gut funktioniert und keine weiteren Anpassungen nötig sind.

Beim SPI hatten wir in der Vergangenheit festgestellt, dass das Signal oft abbricht und dabei manchmal auch das ganze Board kaputt geht. Wir hatten nun dieses Problem unter die Lupe genommen, jedoch im Code oder auf dem Board keine Fehler gefunden. Allerdings haben wir ein Kabel gefunden, dass verdreht war und so möglicherweise den Pin kaputt machte.

In unserem neuen Mainboard haben wir nun eine Sicherung eingebaut, die verhindern soll, dass etwas kaputt geht. Wir werden sehen, ob sich dieses bewährt.

Zusätzlich wollten wir den I2C Fehler bei den Ballsensorboards beheben. Wir konnten dabei aber noch nicht viel Fortschritt erzielen.

Heute war ein spannender Tag. Nach einer kurzen Nacht, konnten wir an unser erstes Spiel antreten. Durch elektronische Schwierigkeiten, konnten wir nur mit einem Roboter antreten. Durch den massiven Kräfteunterschied, konnten wir leider nur verhindern, dass die Gegner uns nicht zu viele Tore schiessen, damit die Differenz der Tore nicht all zu Hoch fällt. Den ganze Tag versuchten wir das Problem mit dem SPI hinzubekommen. Nach einem Grossen Erfolg funktionierte dies wieder, doch leider stellte dann das I2C sich quer und die Kommunikation zwischen den Ballsensoren-Boards wurde unterbrochen. Ebenfalls haben wir heute unsere Mitstreiter im Superteam kennengelernt. Zusammen mit Slowenien und Israel bestreiten wir die Superteam-Liga. Wir versuchten uns zu einigen, welche Strategie im Superteam die sinnvollste zu scheinen mag. Die Israelitinnen und die Slowenen haben je zwei Roboter rein gestellt, wobei die den Goali-Platz und die Verteidigung übernahmen. Unser Roboter durfte an die Spitze und sich unter die Stürmer mischen. Es war ein spannendes Spiel. Wir konnten immer wieder nach vorne Stürmen und haben auch das eine oder andere Goal verhindert. Leider hatte es nicht gereicht und das generische Superteam lag schlussendlich leicht vorn. Nach diesem anstrengendem Tag, gaben wir trotzdem nicht auf. Wir haben uns nochmal dahinter gesetzt und versuchen nun noch die vorhandenen Probleme zu beheben.