RoboSoccer Gruppe A7 - WS 18/19: Unterschied zwischen den Versionen

Aus HSHL Mechatronik
Zur Navigation springen Zur Suche springen
Keine Bearbeitungszusammenfassung
 
(32 dazwischenliegende Versionen von 2 Benutzern werden nicht angezeigt)
Zeile 2: Zeile 2:


== Einleitung ==
== Einleitung ==
In diesem Artikel möchten wir (Maleen Koslowski und Hendrik Steffen) euch über unseren Soccer-Roboter "Robby-Tobby No.5" informieren. Im Laufe des Wintersemesters 18/19 konstruierten wir im Rahmen des Informatikpraktikums einen LEGO-Mindstorms-Roboter. Die Aufgabe bestand darin, sich über das Semester hinweg mit der Sensorik, der Programmierung und der Konstruktion der Roboters auseinanderzusetzen und die vorgegebenen Aufgaben zu bearbeiten. Das Endergebnis soll ein funktionsfähiger und fußballspielender Mindstorms-Roboter sein, der in der Lage ist am Robo-Soccer-Tournier teilzunehmen. Die Leitung der Informatikpraktikums übernahm der Dozent [[Benutzer:Ulrich_Schneider|Prof. Schneider]].
In diesem Artikel möchten wir (Maleen Koslowski und Hendrik Steffen) euch über unseren Soccer-Roboter "Robby-Tobby No.5" informieren. Im Laufe des Wintersemesters 18/19 konstruierten wir im Rahmen des Informatikpraktikums einen LEGO-Mindstorms-Roboter. Die Aufgabe bestand darin, sich über das Semester hinweg mit der Sensorik, der Programmierung und der Konstruktion der Roboters auseinanderzusetzen und die vorgegebenen Aufgaben zu bearbeiten. Das Endergebnis soll ein funktionsfähiger und fußballspielender Mindstorms-Roboter sein, der in der Lage ist am Robo-Soccer-Tournier teilzunehmen. Die Leitung des Informatikpraktikums übernahm der Dozent   [[Benutzer:Ulrich_Schneider|Prof. Schneider]].


== Gruppenmitglieder ==
== Gruppenmitglieder ==




[[Benutzer:Hendrik_Steffen|Hendrik Steffen]]  Konstruktion, Programmierung, Foto und Video <br />
[[Benutzer:Hendrik_Steffen|Hendrik Steffen]]  Konstruktion, Programmierung, Foto und Video, Wiki Artikel <br />
[[Benutzer:Maleen_Koslowski|Maleen Koslowski]] Konstruktion, Plakat, Bauanleitung, Foto und Video <br />
[[Benutzer:Maleen_Koslowski|Maleen Koslowski]] Konstruktion, Plakat, Bauanleitung, Foto und Video, Wiki Artikel <br />


== Das Praktikum ==
Das Informatikpraktikum 1. Robosoccer erstreckte sich über das Wintersemester 18/19. Zu Beginn wurden Gruppen eingeteilt, zwei große Blöcke (A und B) mit jeweils kleinen Gruppen (3 bis 4 Mitglieder). Danach wurde auf die Erwartungen des Praktikums hingewiesen. Außerdem gab es eine Auftaktveranstaltung mit Sicherheitsunterweisung und Regeln zum Verhalten im Roboterlabor. Die zu bearbeitenden Aufgaben waren im SVN Ordner für alle frei zugänglich und zu jedem Termin auszudrucken. Die verwendete Software heißt "NXT-G 2.0" oder  "LME EV3 Lobby" und war ebenfalls herunterzuladen. Sämtliche Links für SVN, der Software und weitere waren auf der Lernplattform gegeben. Die Abfragung der Aufgaben und die Präsentation des Roboters erfolgte alle zwei Wochen, immer im Wechsel mit dem zweiten Block. Insgesamt 6 Aufgaben, mit Teilaufgaben, waren zu bearbeiten. Anfangs sollte zum Beispiel der Roboter konstruiert und der Ultraschallsensor in Betrieb genommen werden. Den ersten Fahrversuchen stand also nichts mehr im Weg. Allgemeine Begriffe zum Roboter, der Sensorik und der Software waren ebenfalls nachzulesen und zu dokumentieren. Zu jedem weiten Termin sollten demnach andere Sensoren, wie der Kompasssensor, der Drucksensor oder der Infrarotsensor, integriert werden und die dazugehörigen Aufgaben mithilfe pfiffiger Programme gelöst werden. Besonders wichtig war die Ausarbeitung der theoretisch-technischen Fragen. Eine tiefgehende Recherche zu diesen Fragen und eine gute Ergebnisdokumentation  sind daher empfehlenswert. Alle Lösungen, dazu gehören Programme, Textdateien, Bilder, Videos und ähnliches waren im Gruppen-SVN-Ordner abzulegen. Zielführend in diesem Praktikum war regelmäßiges Arbeiten an dem Roboter und eine gute Vorbereitung. Das Endergebnis sollte nun ein funktionsfähiger Roboter, ausgeklügelte Programme und eine siegbringende Spielstrategie sein.


== Robby Tobby No.5 ==
== Robby Tobby No.5 ==
Zeile 21: Zeile 24:
* '''Ultraschallsensor:''' Der Ultraschallsensor sorgt dafür, dass unser Roboter nicht gegen die Wand fährt
* '''Ultraschallsensor:''' Der Ultraschallsensor sorgt dafür, dass unser Roboter nicht gegen die Wand fährt


* '''Kompasssensor:''' Der Kompasssensor sorgt für ein Zielsicheres Treffen des Tores
* '''Kompasssensor:''' Der Kompasssensor sorgt für ein zielsicheres Treffen des Tores




Zeile 63: Zeile 66:
[[Datei:Robo Werbeplakat.jpg|center|mini| Werbeplakat für Robby Tobby No.5 <ref> Eigenes Foto </ref>]]
[[Datei:Robo Werbeplakat.jpg|center|mini| Werbeplakat für Robby Tobby No.5 <ref> Eigenes Foto </ref>]]
<br /><br />
<br /><br />
===Bauanleitung ===
Die Bauanleitung für Robby Tobby No.5:
[[Datei:Bauanleitung Robby.pdf |links |mini | Bauanleitung Robby Tobby No.5 <ref> Eigene Datei </ref>]]


=== Video===
=== Video===
 
Ein kurzes Video, in dem unser Roboter vorgestellt und präsentiert wird.<br />
Hier ist ein Link zu unserem   
Hier ist ein Link zu unserem   
[https://www.youtube.com/watch?v=GpLz8WOPXJs "You Tube Video Robby Tobby No.5"<ref> You Tube Video https://www.youtube.com/watch?v=GpLz8WOPXJs </ref>] <br /><br /><br />
[https://www.youtube.com/watch?v=GpLz8WOPXJs You Tube Video Robby Tobby No.5<ref> You Tube Video https://www.youtube.com/watch?v=GpLz8WOPXJs </ref>] <br /><br /><br />


== Die Programmierung==
== Die Programmierung==
Zeile 94: Zeile 102:


=== Quelltext ===
=== Quelltext ===
<br />
Auf dem folgenden Bild sieht man die main Funktion unseres NXC Programms.  <br /><br />
[[Datei:Programmcode.jpg|links|groß| Die main Funktion des NXC Programms <ref> Eigenes Foto </ref>]]<br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br />
[[Datei:Programmcode.jpg | links| Groß | <ref> Eigenes Foto </ref>]]<br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br />
 
=== Das Spielfeld ===
 
{| class="mw-datatable"
! style="font-weight: bold;" |
! style="font-weight: bold;" | Maße in cm
|-
| Länge
|    183
|-
| Breite
|    122
|-
| Bandenhöhe
|    14
|-
| Tore
|    45x14
|-
| Torzone
|    74x30
|-
| Mittellinie
|    91.5
|-
| Mittelkreis
|    60
|-
|}


<br /><br />


== Zusammenfassung ==
== Zusammenfassung ==


Unser Roboter fährt hervorragend
=== Lernziele===
Das Informatikpraktikum erzielt die praktische Anwendung der in der Informatikvorlesung/-Übung erlernten Inhalte. Im Rahmen dieses Praktikums und der Bearbeitung der Aufgaben, wurde uns die Möglichkeit gegeben, ein Roboterprojekte mit den Gruppenmitgliedern zu erarbeiten.  Genauer gesagt funktionale Programme zu erstellen, geeignete Problemlösungen zu aufkommenden Problemen auszuwählen, und konstruktionstechnische Zusammenbauten zu kreieren. Die Lösungen mit der passenden Auswahl der Sensoren, Aktoren und deren Programmierung sollte technisch sinnvoll und die gestellte Aufgabenstellung selbständig und im vorgegebenen Zeitraum zu erfüllen sein. All dies wurde mit Hilfe der Programmiersoftware BricxCC umzusetzen. Die Ergebnispräsentation diente der sach- und inhaltsgerechten Darstellung der entwickelten Lösung und stärkt die Kommunikations-, Sozial- und Selbstkompetenz der Teammitglieder.




== Ausblick ==
Zusammenfassend hat man die Grundlagen grafischer Programmierung erlernt, die Programmierkenntnisse der Programmsprache NXC konnten vertieft werden, der Umgang mit der Versionsverwaltungssoftware SVN wurde erlernt, das Arbeiten in einem Team wurde unterstützt, Präsentation von Ergebnissen ebenfalls vertieft, Projekt-/ und Zeitmanagement sinnvoll eingesetzt, nachhaltige Dokumentation im Quellcode und Wiki-Artikel festgehalten und es wurde ein Imagefilm und ein Werbeposter erstellt.
 
Was kann/muss noch verbessert werden?


Hier ist ein Link zu unserem SVN Ordner (Zugriffsrechte erforderlich):
[https://svn.hshl.de/svn/Informatikpraktikum_1/trunk/Gruppen/Gruppen_WS1819/A7 SVN Ordner Gruppe A7 <ref> https://svn.hshl.de/svn/Informatikpraktikum_1/trunk/Gruppen/Gruppen_WS1819/A7  </ref>]


== Literaturverzeichnis ==
== Literaturverzeichnis ==
<references />
<references />


Alle verwendeten Bildmaterialien auf dieser Seite wurden eigenhändig erstellt.
<br/>


 
-------
→ zurück zum Hauptartikel: [[RoboSoccer_WS_18/19|Informatikpraktikum WS 18/19]]
→ zurück zum Hauptartikel: [[RoboSoccer_WS_18/19|Informatikpraktikum WS 18/19]]

Aktuelle Version vom 3. Februar 2019, 15:06 Uhr

Autoren: Hendrik Steffen,Maleen Koslowski

Einleitung

In diesem Artikel möchten wir (Maleen Koslowski und Hendrik Steffen) euch über unseren Soccer-Roboter "Robby-Tobby No.5" informieren. Im Laufe des Wintersemesters 18/19 konstruierten wir im Rahmen des Informatikpraktikums einen LEGO-Mindstorms-Roboter. Die Aufgabe bestand darin, sich über das Semester hinweg mit der Sensorik, der Programmierung und der Konstruktion der Roboters auseinanderzusetzen und die vorgegebenen Aufgaben zu bearbeiten. Das Endergebnis soll ein funktionsfähiger und fußballspielender Mindstorms-Roboter sein, der in der Lage ist am Robo-Soccer-Tournier teilzunehmen. Die Leitung des Informatikpraktikums übernahm der Dozent Prof. Schneider.

Gruppenmitglieder

Hendrik Steffen Konstruktion, Programmierung, Foto und Video, Wiki Artikel
Maleen Koslowski Konstruktion, Plakat, Bauanleitung, Foto und Video, Wiki Artikel


Das Praktikum

Das Informatikpraktikum 1. Robosoccer erstreckte sich über das Wintersemester 18/19. Zu Beginn wurden Gruppen eingeteilt, zwei große Blöcke (A und B) mit jeweils kleinen Gruppen (3 bis 4 Mitglieder). Danach wurde auf die Erwartungen des Praktikums hingewiesen. Außerdem gab es eine Auftaktveranstaltung mit Sicherheitsunterweisung und Regeln zum Verhalten im Roboterlabor. Die zu bearbeitenden Aufgaben waren im SVN Ordner für alle frei zugänglich und zu jedem Termin auszudrucken. Die verwendete Software heißt "NXT-G 2.0" oder "LME EV3 Lobby" und war ebenfalls herunterzuladen. Sämtliche Links für SVN, der Software und weitere waren auf der Lernplattform gegeben. Die Abfragung der Aufgaben und die Präsentation des Roboters erfolgte alle zwei Wochen, immer im Wechsel mit dem zweiten Block. Insgesamt 6 Aufgaben, mit Teilaufgaben, waren zu bearbeiten. Anfangs sollte zum Beispiel der Roboter konstruiert und der Ultraschallsensor in Betrieb genommen werden. Den ersten Fahrversuchen stand also nichts mehr im Weg. Allgemeine Begriffe zum Roboter, der Sensorik und der Software waren ebenfalls nachzulesen und zu dokumentieren. Zu jedem weiten Termin sollten demnach andere Sensoren, wie der Kompasssensor, der Drucksensor oder der Infrarotsensor, integriert werden und die dazugehörigen Aufgaben mithilfe pfiffiger Programme gelöst werden. Besonders wichtig war die Ausarbeitung der theoretisch-technischen Fragen. Eine tiefgehende Recherche zu diesen Fragen und eine gute Ergebnisdokumentation sind daher empfehlenswert. Alle Lösungen, dazu gehören Programme, Textdateien, Bilder, Videos und ähnliches waren im Gruppen-SVN-Ordner abzulegen. Zielführend in diesem Praktikum war regelmäßiges Arbeiten an dem Roboter und eine gute Vorbereitung. Das Endergebnis sollte nun ein funktionsfähiger Roboter, ausgeklügelte Programme und eine siegbringende Spielstrategie sein.

Robby Tobby No.5

Die Sensoren

  • Berührungssensor: Der Berührungssensor überprüft, ob der Roboter den Ball eingefangen hat
  • Infrarotsensor: Der Ball sendet Infrarotsignale aus, mit deren Hilfe der Ball gefunden werden kann
  • Ultraschallsensor: Der Ultraschallsensor sorgt dafür, dass unser Roboter nicht gegen die Wand fährt
  • Kompasssensor: Der Kompasssensor sorgt für ein zielsicheres Treffen des Tores


Die Motoren

Bei unserem Roboter wurden 3 Motoren verbaut.
2 zum Fortbewegen und Lenken und 1 Motor für die Ballaufnahme und den Schuss.

Abmessungen

Maße in mm
Höhe 300
Länge 240
Breite 190



Bilder

Konstruktion des Roboters

Erstellen eines 3D Modells mit Lego Digital Designer [1]
Erstellen eines 3D Modells mit Lego Digital Designer [2]
Bauanleitung des Roboters [3]
Konstruktion des Roboters [4]
Konstruktion des Roboters [5]



Robby Tobby No.5 ist fertig

Robby Tobby No.5 mit Ball [6]
Robby Tobby auf dem Spielfeld [7]
Werbeplakat für Robby Tobby No.5 [8]



Bauanleitung

Die Bauanleitung für Robby Tobby No.5: Datei:Bauanleitung Robby.pdf

Video

Ein kurzes Video, in dem unser Roboter vorgestellt und präsentiert wird.
Hier ist ein Link zu unserem You Tube Video Robby Tobby No.5[10]


Die Programmierung


Spielstrategie

Bei der Entwicklung der Spielstrategie standen folgende Punkte in Vordergrund:

  • Intensität des Balls erkennen
  • Torrichtung einspeichern
  • Fahrt zum Ball
  • Erkennung wenn Robby Tobby No.5 in der Nähe des Balls ist
  • Aufnahme des Balls mit Absicherung
  • Ausrichtung zum Tor
  • Schuss in Richtung des gegnerischen Tores


Programmablaufplan

Programmablaufplan main Funktion [11]
Programmablaufplan Intensität des Balls bestimmen [12]
Programmablaufplan Tor festlegen [13]
Programmablaufplan Ball suchen [14]
Programmablaufplan Ball aufnehmen [15]
Programmablaufplan Zum Tor ausrichten [16]





Programmablaufplan Ball schießen [17]















Quelltext

Auf dem folgenden Bild sieht man die main Funktion unseres NXC Programms.

[18]
[18]



























Das Spielfeld

Maße in cm
Länge 183
Breite 122
Bandenhöhe 14
Tore 45x14
Torzone 74x30
Mittellinie 91.5
Mittelkreis 60



Zusammenfassung

Lernziele

Das Informatikpraktikum erzielt die praktische Anwendung der in der Informatikvorlesung/-Übung erlernten Inhalte. Im Rahmen dieses Praktikums und der Bearbeitung der Aufgaben, wurde uns die Möglichkeit gegeben, ein Roboterprojekte mit den Gruppenmitgliedern zu erarbeiten. Genauer gesagt funktionale Programme zu erstellen, geeignete Problemlösungen zu aufkommenden Problemen auszuwählen, und konstruktionstechnische Zusammenbauten zu kreieren. Die Lösungen mit der passenden Auswahl der Sensoren, Aktoren und deren Programmierung sollte technisch sinnvoll und die gestellte Aufgabenstellung selbständig und im vorgegebenen Zeitraum zu erfüllen sein. All dies wurde mit Hilfe der Programmiersoftware BricxCC umzusetzen. Die Ergebnispräsentation diente der sach- und inhaltsgerechten Darstellung der entwickelten Lösung und stärkt die Kommunikations-, Sozial- und Selbstkompetenz der Teammitglieder.


Zusammenfassend hat man die Grundlagen grafischer Programmierung erlernt, die Programmierkenntnisse der Programmsprache NXC konnten vertieft werden, der Umgang mit der Versionsverwaltungssoftware SVN wurde erlernt, das Arbeiten in einem Team wurde unterstützt, Präsentation von Ergebnissen ebenfalls vertieft, Projekt-/ und Zeitmanagement sinnvoll eingesetzt, nachhaltige Dokumentation im Quellcode und Wiki-Artikel festgehalten und es wurde ein Imagefilm und ein Werbeposter erstellt.

Hier ist ein Link zu unserem SVN Ordner (Zugriffsrechte erforderlich): SVN Ordner Gruppe A7 [19]

Literaturverzeichnis

  1. ↑ Eigenes Foto
  2. ↑ Eigenes Foto
  3. ↑ Eigenes Foto
  4. ↑ Eigenes Foto
  5. ↑ Eigenes Foto
  6. ↑ Eigenes Foto
  7. ↑ Eigenes Foto
  8. ↑ Eigenes Foto
  9. ↑ Eigene Datei
  10. ↑ You Tube Video https://www.youtube.com/watch?v=GpLz8WOPXJs
  11. ↑ Eigenes Foto
  12. ↑ Eigenes Foto
  13. ↑ Eigenes Foto
  14. ↑ Eigenes Foto
  15. ↑ Eigenes Foto
  16. ↑ Eigenes Foto
  17. ↑ Eigenes Foto
  18. ↑ Eigenes Foto
  19. ↑ https://svn.hshl.de/svn/Informatikpraktikum_1/trunk/Gruppen/Gruppen_WS1819/A7

Alle verwendeten Bildmaterialien auf dieser Seite wurden eigenhändig erstellt.

→ zurück zum Hauptartikel: Informatikpraktikum WS 18/19

Abgerufen von „https://wiki.hshl.de/wiki/index.php?title=RoboSoccer_Gruppe_A7_-_WS_18/19&oldid=47251“