RoboSoccer Gruppe C1 - WS 19/20
Autoren: Dennis Weber, Lukas Rellermeier, Florian Brinkmann
Dozent: Prof. Dr. U. Schneider
Einleitung
Im Rahmen des semesterbegleitenden Informatikpraktikums im Studiengang Mechatronik sollte ein Roboter für ein Fußballspiel entwickelt werden. Das Praktikum hatte das Ziel, die in den Informatikvorlesungen erworbenen Fähigkeiten an einer praktischen Aufgabenstellung zu vertiefen.
Das Team
• Konstruktion des Roboters
• Entwicklung der Spielstrategie
• Entwurf des Werbeplakats
• Umsetzung der Spielstrategie in Quellcode
• Entwurf des Werbeplakats
• Entwicklung der Spielstrategie
• Umsetzung der Spielstrategie in Quellcode
• Entwicklung der Spielstrategie
• Erstellung der Projektdokumentation
Konstruktion
Sensoren
Kompass
Der Kompasssensor ermittelt die Ausrichtung des Roboters anhand des Erdmagnetfeldes. Durch die Differenz zum Startwert, der zu Beginn gespeichert wurde, lässt sich der Roboter zum Tor ausrichten. Es sollte jedoch beachtet werden, dass andere Magnetfelder oder Störquellen möglichst abgeschirmt bzw. nicht in der näheren Umgebung sind, um einen zuverlässigen Einsatz des Kompass zu garantieren.
Infrarotsensor
Der Infrarotsensor dient zum Finden des Infrarotballs. Mithilfe von 5 Detektoren, die in einem Winkel von 240° verteilt sind, kann dieser Infrarotsignale erfassen. Durch diese 5 Detektoren lassen 9 Sektoren berechnen, um eine genaue Richtung des Infrarotsignales zu bestimmen.
Tastsensor
Der Tastsensor erfasst physischen Druck auf den Sensor. Er dient zur Erkennung, ob der Ball gefangen wurde.
Ultraschallsensor
Der Ultraschallsensor kann die Entfernungen zu Hindernissen messen, die sich vor dem Roboter befinden. Hiermit kann der Roboter erkennen, wenn er vor der Spielfeldbegrenzung steht, sodass dieser dann zurücksetzen kann.
Aufbau
• Der Roboter besteht aus einem stabilem Grundrahmen, auf dem der NXT-Brick montiert ist.
• Spoiler zum Schutz der Kabel(anschlüsse) und der hinteren Rollen.
• Verbesserung der Stabilität der Räder durch Domstrebe.
• Ballaufnahme und -führung durch Stangen und Räder.
• Kompakte Bauweise
• Große Räder
Spielstrategie
Zu Beginn des Programms speichert der Roboter seine aktuelle Ausrichtung. Diese dient später dazu, den Roboter in Richtung des Tores auszurichten. Anschließend beginnt eine Schleife ohne Abbruchbedingung. In dieser wird dann das Unterprogramm für die Ballsuche gestartet. Hat der Roboter den Ball erfolgreich gesucht und gefangen, so startet das nächste Unterprogramm mit der Ausrichtung des Roboters zum gegnerischen Tor. Ist dieser Vorgang abgeschlossen, schießt der Roboter den Ball und beginnt erneut mit der Ballsuche.
Quellcode
Video
Ein YouTube-Video des Roboters Ipa-Mk2 ist unter diesem Link verfügbar.
Literaturhinweise
• Buch "Roboter programmieren mit NXC für LEGO Mindstorms NXT" - https://www.daniel-braun.com/buch/roboter-programmieren-mit-nxc/
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