Projekt Fußballroboter 2015

Fragestellungen die sonst nicht passen, z.B. Fragen zum Compiler etc.
Antworten
Florian_langenstein
Beiträge: 5
Registriert: So 2. Aug 2015, 14:04

Projekt Fußballroboter 2015

Beitrag von Florian_langenstein » Di 1. Sep 2015, 21:44

Hey Community,
in den letzten Jahren hatten wir(mein Team und Ich) an der IGS-Rockenhausen in der Robotik-AG ein Projekt am Laufen, bei dem es darum ging mit zwei autonom agierenden Roboter an dem Wettbewerb RoboCup Junior Soccer teilzunehmen. Um dieses Projekt vor ran zu bringen haben wir uns an verschiedene Fachleute gewendet und sind so am Ende auch zu euch gelangt.

Bei diesem Turnier geht es in unserer Liga(2vs2; 2400g) darum, auf einem 2,4x1,8m großen Spielfeld gegen ein anderes Team selbstgebaute Roboter Fußball spielen zu lassen. Dabei gibt es einige technische Einschränkungen: der Roboter darf unter anderem nicht größer als 22cm im Durchmesser sein, muss innerhalb einer weißen Spielfeldmarkierung agieren, und das Wichtigste er muss vom Team erklärt werden können.

Da dieses Projekt schon mehrere Jahre, beinahe ein Jahrzehnt läuft, hat sich eine gewisse Routine bei den „alten Hasen“ eingespielt und haben jedes Jahr einen ähnlichen Ablauf.
Zunächst setzen wir uns zusammen und ziehen ein Fazit aus der vergangenen Saison und überlegen uns in welchen Teamkonstellationen es weitergehen soll, und welche neuen Ziele diese Teams verfolgen wollen.
Nachdem wir in den letzten Jahren immer Hilfe bei dem Bau der Roboter hatten, haben wir den Mut gefasst es auch einmal alleine zu versuchen, und haben den Roboter ohne große äußere Einflüsse gebaut. Dabei waren wir auch einigermaßen erfolgreich.
Unser Team bestand aus sechs Leuten, von denen zwei Erfahrene dabei waren und vier Neulinge die herangezogen werden sollten.
Angefangen hat es damit, dass wir uns wie jede Saison überlegt haben was wir von dem Vorgänger übernehmen wollen und welche Module erneuert werden bzw. welche neuen Ideen umgesetzt werden sollen. Aus den vergangenen Jahren, in denen unsere Vorgänger, die inzwischen zu alt geworden sind, reichlich an Erfahrung, die sie an uns weitergegeben haben, gewonnen hatten, haben wir die Vorzüge einer runden Form des Roboters und der Effizienz von vier Rädern, die von je einem Motor angetrieben werden, in unser Konzept mit aufgenommen.
Die Grundidee dieser Saison war es, einen Roboter zu bauen, bei dem die grundlegenden Funktionen so einfach wie möglichst gehalten sind. Des Weiteren verzichteten wir auf den Einsatz eines Dribblers, einer Vorrichtung ähnlich einer Walze, die den Ball „fangen“ und ihn, durch Drehbewegung in Richtung des eigenen Roboters, „festhalten“ soll. Sondern wollten lediglich einen Hubmagneten als Kickvorrichtung, die den Ball in das gegnerische Tor befördern soll, um dadurch möglichst viele Tore zu schnell zu erzielen benutzen. Diesen konnten wir durch entstandene Probleme, wie Platzmangel nicht einbauen. Unser Roboter besteht aus drei Ebenen, von denen eine für die Sensorik, eine für die Steuerung und eine als Userinterface für den Benutzer zuständig ist. Dazu gehören das Linienerkennen, der Motorantrieb und die Kommunikation zwischen mehreren Prozessoren. Um ein einfaches Handling der einzelnen Module zu erreichen suchten wir einen Prozessor, der über viele Pins verfügt und einen großen Arbeitsspeicher für unsere Zwecke hat. Folglich gingen unsere Wege weg von Atmel zu ST-Micro und dem STM32F3-Discovery Board.
Nun mussten wir noch geeignete Motoren und einen stabilen Motordriver finden. Das Problem war, einen Motor zu finden der mit den vorgeschriebenen 15 Volt schnell und stark genug läuft. Nach einer längeren Internetrecherche trafen wir auf ein Dokument eines österreichischen Teams, die vielversprechende Motoren benutzten. Wir bestellten sie und rechneten aus, wie groß der Raddurchmesser werden muss. Der Grundriss des Roboters war nun vorhanden und somit teilten wir uns auf um die einzelnen Ebenen zu entwickeln. Einer der Neulinge hat sich in dieser Saison speziell mit dem Designen von Rädern und das Fertigen dieser per Fräse beschäftigt. Bis Anfang Dezember waren die Prototyp-Platinen fertig und wurden nun getestet. Anfang Januar stand der vollständige Prototyp bereit für den Feldtest und das Programmieren des Verhaltens konnte beginnen. Ende Februar war es nun soweit, das Qualifikationsturnier in Bonn stand vor der Tür. Mit einer Torquote von 66 Toren zu 6 Gegentoren machten wir den ersten Platz.
Jetzt war es daran, den Prototypen zu verbessern und die Platinen zu überarbeiten, um sie industriell herstellen zu lassen. Dies hatte den Vorteil einer höheren Stabilität und die Leiterbahnen waren geschützt. In den 6 Wochen bis zur Deutschen Meisterschaft konnten wir nur einen Teil des Zeitplans wegen Krankheitsausfällen erledigen.
Anfang April war die Deutsche Meisterschaft in Magdeburg, auch dort haben wir trotz starken Problemen des Magnetfeldes auf den Spieltischen den sechsten Platz erreicht. Wodurch wir um einen Platz an der Teilnahme der Weltmeisterschaft vorbei rutschten.

Fazit der Saison war, dass wir für unsere Verhältnisse ein relativ stabiles System bauen konnten, es jedoch noch an vielen Stellen verbessert werden kann. Wichtiger Punkt ist die Arbeit besser zu verteilen um den Zeitdruck zu verringern.
Da wir mit unseren Möglichkeiten an die Grenzen gekommen sind, suchen wir in alle Richtungen um uns selbst und das Projekt voranzubringen. Wir freuen uns über jegliche Hilfe und Unterstützung.


Gruß

Florian Langenstein und das Team

Reiner W.
Beiträge: 112
Registriert: Di 7. Apr 2015, 11:43

Re: Projekt Fußballroboter 2015

Beitrag von Reiner W. » Do 3. Sep 2015, 10:48

Hallo Florian,
Mit einer Torquote von 66 Toren zu 6 Gegentoren machten wir den ersten Platz.
Erstmal Gratulation! Und Platz 6 bei der deutschen Meisterschaft ist ja auch schon mal was. Wieviele Teilnehmer gab es denn?

Soll der nächste Roboter dann mit PSoC laufen? Und wenn ja, wieweit seid ihr? Und was nutzt ihr konkret. Eine einfache Softwareportierung ist ja evtl. nicht das Problem, bleibt ja beim ARM-Kern. Aber warscheinlich könnt ihr ja noch eine ganze Menge von den Hardwaremöglichkeiten der PSoCs profitieren.
Wir freuen uns über jegliche Hilfe und Unterstützung.
Na wenn ihr konkrete Fragen rund um PSoC habt, gibt es hier bestimmt den Einen oder Anderen der helfen kann.

Gruß Reiner
Reiner W.

Reiner W.
Beiträge: 112
Registriert: Di 7. Apr 2015, 11:43

Re: Projekt Fußballroboter 2015

Beitrag von Reiner W. » Fr 4. Sep 2015, 10:24

Wie ich sehe, seid ihr auch nicht die einzigen, die PSoC für einen entsprechenden Roboter einsetzen(wollen).
http://www.cypress.com/forum/first-robo ... er-world-0
Reiner W.

Florian_langenstein
Beiträge: 5
Registriert: So 2. Aug 2015, 14:04

Re: Projekt Fußballroboter 2015

Beitrag von Florian_langenstein » Sa 5. Sep 2015, 15:02

Hey Reiner,

so gut ich mich erinnern kann waren es 12/13 Teams. Wir waren unterteilt in 2 Gruppen, durch unseren guten Start in Bonn kamen wir in die "fortgeschrittene" Gruppe. Leider kam es genau deswegen dazu, dass eigentlich bessere Teams in der Entwertung weiter hinten lagen als "schlechtere". Ist für betroffene Teams natürlich schon schade.

Wir sind erstmal am recherchieren nach neuen Motoren, wie man in den Bildern gesehen hat sind unsere Motoren ziemlich groß. Danach kommt streng genommen erst der Start des Designs. Was optimal wäre, wenn Cypress ein ähnliches Board entwickelt wie das F3, welches perfekt zu verbauen war. Die derzeitigen Evks selbst die Kleinen sind etwas zu umständlich einzubauen, oder habe ich Boards übersehen?

Hilfe wäre mega toll von Euch, bestimmt gibt es Probleme beim Thema ICs oder entsprechende Schaltungen, die wir Schüler eben nicht kennen können. Ich hab mir vorgenommen wöchentlich einen Eintrag zu machen, erstens um euch auf dem Laufenden zu halten und zweitens um uns anzutreiben etwas eintragen zu können :D

Der Projekt-Link des Teams ist wohl gelöscht wurden, jedenfalls kommt mir das als Meldung :| Schade hätte mich echt interessiert wie sie es verbaut haben.

Gruß
Florian

Reiner W.
Beiträge: 112
Registriert: Di 7. Apr 2015, 11:43

Re: Projekt Fußballroboter 2015

Beitrag von Reiner W. » Sa 5. Sep 2015, 15:27

Hallo Florian
Was optimal wäre, wenn Cypress ein ähnliches Board entwickelt wie das F3
Sprich mal mit Thomas. Er war ja schon mal dran, ein kleines Board zu entwickeln. Und da ich noch ein paar CY8C5868AXI-LP035 rumliegen habe, wären wir dann schon 2 Interessenten ;-)

Gruß und schönes Wochenende.
Reiner
Reiner W.

Thomas Barth
Administrator
Beiträge: 90
Registriert: So 5. Apr 2015, 21:46
Wohnort: Frankfurt/M
Kontaktdaten:

Re: Projekt Fußballroboter 2015

Beitrag von Thomas Barth » Mo 7. Sep 2015, 22:05

Ja, das steht auf meiner TODO-liste :)
Habe mir bereits software besorgt (http://www.circuitmaker.com/) und etwas rumgebastelt. Im Sommer ist sowas immer zäh, ich hoffe daher auf schlechtes Wetter :lol:

Code: Alles auswählen

P_M_DERIVE(T_ALG.E_BH) := UC_16S_EN_16NS (TDB.T_ENTIER_16S
                                   ((1.0/C_M_LSB_BH) *
                                   G_M_INFO_DERIVE(T_ALG.E_BH)))

Reiner W.
Beiträge: 112
Registriert: Di 7. Apr 2015, 11:43

Re: Projekt Fußballroboter 2015

Beitrag von Reiner W. » Di 8. Sep 2015, 15:31

Ja, mit circuitmaker hab ich auch schon mal etwas rumgespielt. Die Community - Funktionalität ist ja nicht uninteressant.
Gib mal Bescheid, wenn du da was (öffentliches) drin hast.
Reiner W.

Thomas Barth
Administrator
Beiträge: 90
Registriert: So 5. Apr 2015, 21:46
Wohnort: Frankfurt/M
Kontaktdaten:

Re: Projekt Fußballroboter 2015

Beitrag von Thomas Barth » Di 8. Sep 2015, 20:50

Gerne, bin gerade dabei einen unserer Professoren für ein Review zu akquirieren weil ich sowas noch nie gemacht habe. Bin gespannt was dabei rauskommt ;)

Code: Alles auswählen

P_M_DERIVE(T_ALG.E_BH) := UC_16S_EN_16NS (TDB.T_ENTIER_16S
                                   ((1.0/C_M_LSB_BH) *
                                   G_M_INFO_DERIVE(T_ALG.E_BH)))

Florian_langenstein
Beiträge: 5
Registriert: So 2. Aug 2015, 14:04

Re: Projekt Fußballroboter 2015

Beitrag von Florian_langenstein » So 13. Sep 2015, 13:45

Hey Community,

zuerst dieser Circuitmaker sieht mal richtig interessant aus! Werde mal einen aus unserem Team dransetzen, ob er mit Umgehen kann.

Zum wöchentlichen Bericht, wir haben diese Woche die Roboterbasis für die Hochschule Darmstadt konstruiert und am Freitag eine kleine Platine gefräst. Nächste Woche wird sie bestückt und ein kleines Pic stell ich hier ins Forum.

Gruß Flo

Antworten