RoboSoccer Gruppe B7 - WS 18/19: Unterschied zwischen den Versionen
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Die Hochschule Hamm-Lippstadt verbindet im Studiengang "Mechatronik" das Lehrgebiet der Informatik mit einem praktischen Teil. Im ersten Semester hat jeder Student somit das Modul "Informatikpraktikum 1" zu belegen. Ziel dieses Moduls ist die praktische Anwendung der Informatik mithilfe eines Lego-Mindstorms Roboters. Im Laufe des Semesters muss Dieser eine Vielzahl von Aktionen beherrschen können. Jede 2. Woche standen in unserem Praktikum neue Aufgaben an, welche jedes Team, meist aus zwei bis drei Personen, meistern mussten. Abschließende Zielaufgabe war es, mit diesem selbstgebauten Roboter, ein Fussballspiel absolvieren zu können, bei dem der Roboter selbstständig den Spielball findet und ihn ins gegnerische Tor befördert. Natürlich alles in einem Wettkampf gegen ein anderes Team. | Die [https://de.wikipedia.org/wiki/Hochschule_Hamm-Lippstadt Hochschule Hamm-Lippstadt] verbindet im Studiengang "Mechatronik" das Lehrgebiet der Informatik mit einem praktischen Teil. Im ersten Semester hat jeder Student somit das Modul "Informatikpraktikum 1" zu belegen. Ziel dieses Moduls ist die praktische Anwendung der Informatik mithilfe eines [https://de.wikipedia.org/wiki/Lego_Mindstorms_NXT Lego-Mindstorms] Roboters. Im Laufe des Semesters muss Dieser eine Vielzahl von Aktionen beherrschen können. Jede 2. Woche standen in unserem Praktikum neue Aufgaben an, welche jedes Team, meist aus zwei bis drei Personen, meistern mussten. Abschließende Zielaufgabe war es, mit diesem selbstgebauten Roboter, ein Fussballspiel absolvieren zu können, bei dem der Roboter selbstständig den Spielball findet und ihn ins gegnerische Tor befördert. Natürlich alles in einem Wettkampf gegen ein anderes Team. | ||
[http://193.175.248.52/wiki/index.php/Regelwerk_RoboSoccer Regelwerk RoboSoccer] | [http://193.175.248.52/wiki/index.php/Regelwerk_RoboSoccer Regelwerk RoboSoccer] [[Datei:profila.jpg|500px|thumb|right|]] | ||
== Einleitung == | == Einleitung == | ||
Die fundamentalste, und wahrscheinlich auch die damit schwierigste Aufgabe, bestand darin, einen komplett neu aufgebauten, aber trotzdem perfekten Roboter zu kreiren. Natürlich wurden mehrere Entwürfe vorgestellt, aber wie so oft waren viele auch eine Enttäuschung. Uns war klar, dass dieses Projekt zeitaufwendig werden würde, da unser Ehrgeiz uns immer weiter vorangetrieben hat. Wir wollten einen Roboter erschaffen, der nicht nur effizient jeden Gegner das Verlieren lernt, darüber hinaus sollte er eine Hommage an die besten Robotik-Designer dieser Welt werden. Nach einer Menge Blut, Schweiß und Tränen ist uns, den digitalen Brasilianern, dieses eine Wunder aber letztendlich gelungen. ''Robodinho war geboren.'' | Die fundamentalste, und wahrscheinlich auch die damit schwierigste Aufgabe, bestand darin, einen komplett neu aufgebauten, aber trotzdem perfekten Roboter zu kreiren. Natürlich wurden mehrere Entwürfe vorgestellt, aber wie so oft waren viele auch eine Enttäuschung. Uns war klar, dass dieses Projekt zeitaufwendig werden würde, da unser Ehrgeiz uns immer weiter vorangetrieben hat. Wir wollten einen Roboter erschaffen, der nicht nur effizient jeden Gegner das Verlieren lernt, darüber hinaus sollte er eine Hommage an die besten Robotik-Designer dieser Welt werden. Nach einer Menge Blut, Schweiß und Tränen ist uns, den digitalen Brasilianern, dieses eine Wunder aber letztendlich gelungen. ''Robodinho war geboren.'' | ||
'''Warum Robodinho?''' | '''Warum Robodinho?''' | ||
Wahrscheinlich weiß so gut wie jeder Mensch auf diesem Planeten, dass unsere südamerikanischen Freunde, die Brasilianer, auch "Zauberer mit dem Ball" genannt werden. Wie mit Klebern an den Füßen, dribbeln sie auf den Fußballplätzen dieser Welt ihre Gegner aus. Doch eine Sache fällt bei dem Rekordweltmeister besonders auf. Egal ob Ronaldinho, Robinho oder | Wahrscheinlich weiß so gut wie jeder Mensch auf diesem Planeten, dass unsere südamerikanischen Freunde, die Brasilianer, auch "Zauberer mit dem Ball" genannt werden. Wie mit Klebern an den Füßen, dribbeln sie auf den Fußballplätzen dieser Welt ihre Gegner aus. Doch eine Sache fällt bei dem Rekordweltmeister besonders auf. Egal ob [https://de.wikipedia.org/wiki/Ronaldinho Ronaldinho],[https://de.wikipedia.org/wiki/Robinho Robinho] oder [https://de.wikipedia.org/wiki/Fernandinho_(Fu%C3%9Fballspieler,_Mai_1985) Fernandinho]. Alle dieser Weltstars enden mit der gleichen Silbe im Namen. Somit war klar, dass es nur einen Namen geben kann, um die spielerisch einzigartigen Fähigkeiten unseres Roboters mit den Stars aus dem Süden zu verbinden. | ||
== Merkmale == | == Merkmale == | ||
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Um die scharfen Sinne und Zauberfüße der Brasilianer imitieren zu können, ist ''Robodinho'' mit einem schlaueren Gehirn als Einstein es sich damals wünschen konnte, sowie mit hochpräzisen Sensoren und Aktoren ausgestattet. | Um die scharfen Sinne und Zauberfüße der Brasilianer imitieren zu können, ist ''Robodinho'' mit einem schlaueren Gehirn als Einstein es sich damals wünschen konnte, sowie mit hochpräzisen Sensoren und Aktoren ausgestattet. | ||
'''Der Denker und Lenker''' | *'''Der Denker und Lenker''' | ||
[[Datei:Stein.jpg|200px|thumb|right|NXT-Baustein]] | |||
Die Funktion des Gehirns übernimmt der NXT-Baustein. Er besitzt vier Eingänge um die Signale der Sensoren zu erfassen. Desweitern verfügt er über drei Ausgänge, um den Aktoren Befehle zur einwandfreien Steuerung und Manövrierung zu erteilen. Er verfügt über einen Atmel-32-Bit-ARM-Prozessor mit 256 Kilobyte Flash-Speicher und 64 KB RAM, einen USB-2.0-Anschluss, eine Punktmatrix-Anzeige und ein 8-Bit-Soundsystem. | Die Funktion des Gehirns übernimmt der NXT-Baustein. Er besitzt vier Eingänge um die Signale der Sensoren zu erfassen. Desweitern verfügt er über drei Ausgänge, um den Aktoren Befehle zur einwandfreien Steuerung und Manövrierung zu erteilen. Er verfügt über einen Atmel-32-Bit-ARM-Prozessor mit 256 Kilobyte Flash-Speicher und 64 KB RAM, einen USB-2.0-Anschluss, eine Punktmatrix-Anzeige und ein 8-Bit-Soundsystem. | ||
'''Die Augen und Ohren''' | *'''Die Augen und Ohren''' | ||
Unvergleichliches Fußballverständnis mithilfe von ultrascharfen Sinnen haben nicht nur die Brasilianer. Auch unser Roboter verfügt über solch ein Können. Um dieses zu gewährleisten ist ''Robodinho'' mit drei hochtechnisierten Sensoren ausgestattet. | Unvergleichliches Fußballverständnis mithilfe von ultrascharfen Sinnen haben nicht nur die Brasilianer. Auch unser Roboter verfügt über solch ein Können. Um dieses zu gewährleisten ist ''Robodinho'' mit drei hochtechnisierten Sensoren ausgestattet. | ||
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! Sensor !! Funktion !! Aufgabe | ! Sensor !! Funktion !! Aufgabe | ||
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| Infrarotsensor || -erkennt | | Infrarotsensor || -erkennt Infrarotquelle in einem Arbeitsbereich von 135°<br />-erkennt Distanz der Infrarotquelle und teit sie in 9 Stärkebereiche auf<br />-gibt Position und Distanz der Infrarotquelle an den Baustein weiter || Ballfindung [[Datei:Infrarot.png|200px|thumb|right|Infrarot-Sensor]] | ||
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|Berührungssensor || -Ein/Aus Sensor<br />-reagiert auf Berührung<br />-gibt Zustand,ob betätigt oder nicht betätigt, an den Baustein weiter || Ballaufnahme [[Datei:Berührung.jpg|200px|thumb|right|Berührungssensor]] | |||
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|Kompasssensor || -orientiert sich am Magnetfeld der Erde<br />-Winkelauslösung von 0°-359°<br />-gibt aktuelle Ausrichtung und Soll-Kurs an den Baustein weiter<br />-Störung der Genauigkeit durch andere elektr. Elemente || Ausrichtung zum<br />gegnerischen Tor [[Datei:Kompass.jpg|200px|thumb|right|Kompass-Sensor]] | |||
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*'''Die Beine und Füße''' | |||
Um den "Zauberer" auch genau wie seine brasilianischen Idole dribbeln, laufen und schießen lassen zu können, besitzt ''Robodinho'' drei Hochleistungs-Elektromotoren des Herstellers [https://de.wikipedia.org/wiki/Lego Lego]. [[Datei:Lego_Servomotor.jpeg|200px|thumb|right|Lego Servomotor]] | |||
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! Aktor !! Funktion !!Aufgabe | |||
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| | | Fahrmotoren || -Servomotor<br />-integrierter Drehzahlsensor<br />-vom Baustein angesteuert || präzise und schnelle Steuerung der Fahreigenschaften | ||
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| | | Schussmotor || -Servomotor<br />-integrierter Drezhzahlsensor<br />-vom Baustein angesteuert || präziser und starker Schuss | ||
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*'''Der muskulöse Oberkörper''' | |||
Fußballspieler strotzen nur so vor Muskeln. Viele Menschen beneiden sie darum. Doch ''Robodinho'' toppt jegliche Art von Muskulösität und maßloser Reduzierung des Körperfettanteils. Eine ausgeklügelte und durchweg stabile Konstruktion machen ihn unzerstörbar. Stabilität und Beweglichkeit haben eine neue Definition: <span style="color:#006400"> Robodinho </span> [[Datei:Rücken.jpg|200px|thumb|right|Konstruktion]] | |||
== Programmierung und Funktion == | |||
Der Körper von ''Robodinho'' ist bereit. Jetzt muss sein Gehirn, der NXT-Baustein nur noch wissen, wie er seinen Körper und die Bauteile einsetzen muss, um ein Tor zu erzielen. Wir haben mithilfe des [https://de.wikipedia.org/wiki/Bricx_Command_Center Bricx-Command Centers] eine Software erstellt, die es unmöglich macht zu verlieren. Dabei haben wir unser Augenmerk besonders auf diese drei Bereiche gelegt: | |||
::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*'''Ballsuche''' | |||
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*'''Ballaufnahme und Ballverarbeitung''' | |||
::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*'''Ausrichtung zum Tor mit anschließendem Schuss''' | |||
[[Datei:PAP.PNG|350px|links|Programmablaufplan]] | |||
== Wettkampfsdaten == | |||
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|- | |||
! Daten !! Größe | |||
|- | |||
| Gewicht || 1kg | |||
|- | |||
| Höhe || 26cm | |||
|- | |||
| Breite || 20cm | |||
|- | |||
| Länge || 30cm | |||
|- | |||
| Bodenfreiheit || 2cm | |||
|- | |||
| Spurweite || 15cm | |||
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| Muskelmasse || 100% | |||
|- | |||
| von 0-100km/h || 2,2sek. | |||
|- | |||
| Niederlagen || 0 | |||
|- | |||
| Gewinnergarantie || 100% | |||
|} | |||
== Merchandising == | |||
Jeder Star hat seine Fangemeinde. Neben den bereits ausverkauften Autogrammkarten hat ''Robodinho'' natürlich auch sein eigenes Werbeplakat. Als kleines Sahnehäubchen in seiner Karriere drehte er außerdem seinen neuesten Werbefilm mit den Marvel-Studios. Link zum Video: [https://www.youtube.com/watch?v=4LX4S1ECZGA Robodinho] | |||
[[Datei:Werbeplakat.PNG|500px|links|Werbeplakat Robodinho]] | |||
== Quelldatei == | |||
[[Datei:Quelldatei.PNG|300px|thumb|zentriert|Ausschnitt aus der Programmierung]] | |||
== Die digitalen Brasilianer == | |||
So wie Ian Fleming damals James Bond erschuf, stecken auch hinter ''Robodinho'' kluge Köpfe. Mitglieder dieses Teams sind | |||
[[Dominik Schröer]] | |||
:*Bauen des Roboters | |||
::*PAP-Erstellung | |||
:::*Programmierung | |||
::::*Erstellung Wiki-Seite | |||
[[Louis Mackel]] | |||
:*Bauen des Roboters | |||
::*PAP-Erstellung | |||
:::*Programmierung | |||
::::*Erstellung Bauanleitung | |||
[[Andre Krämer]] | |||
:*Bauen des Roboters | |||
::*PAP-Erstellung | |||
:::*Programmierung | |||
::::*Erstellung des Videos | |||
== Verlauf der Geburt == | |||
Für alle interessierten gibt es hier die Enstehungsgeschichte des Champions ''Robodinho''. | |||
<div class="tleft" style="clear:none">[[Datei:kettenkevin.jpg|mini|ohne|x80px|Einer von vielen Anfangsversuchen...]]</div> | |||
<div class="tleft" style="clear:none">[[Datei:erstesbild.jpg|mini|ohne|x80px|Robodinhos Grundaufbau ist fertig!]]</div> | |||
<div class="tleft" style="clear:none">[[Datei:zweitesbild.jpg|mini|ohne|x80px|Es nimmt Formen an.]]</div> | |||
<div class="tleft" style="clear:none">[[Datei:rücken.jpg|mini|ohne|x80px|Der stabile Rahmen sieht auch vielversprechend aus.]]</div> | |||
<div class="tleft" style="clear:none">[[Datei:drittesbild.jpg|mini|ohne|x80px|Robodinho!]]</div> | |||
== Hinweise == | |||
Nicht sebstgeschossene Bilder sind mit ihrer Urherber-URL versehen. | |||
Fotos von Robodinho sind selbst getätigt. | |||
Die komplette Quelldatei bzw. Programmierung findet man genau wie den Programmablaufplan und das Werbeplakat unter folgendem [https://svn.hshl.de/svn/Informatikpraktikum_1/trunk/Gruppen/Gruppen_WS1819/B7/ Link]. | |||
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→ zurück zum Hauptartikel: [[RoboSoccer_WS_18/19|Informatikpraktikum WS 18/19]] | |||
Aktuelle Version vom 18. Februar 2019, 16:23 Uhr
Die Hochschule Hamm-Lippstadt verbindet im Studiengang "Mechatronik" das Lehrgebiet der Informatik mit einem praktischen Teil. Im ersten Semester hat jeder Student somit das Modul "Informatikpraktikum 1" zu belegen. Ziel dieses Moduls ist die praktische Anwendung der Informatik mithilfe eines Lego-Mindstorms Roboters. Im Laufe des Semesters muss Dieser eine Vielzahl von Aktionen beherrschen können. Jede 2. Woche standen in unserem Praktikum neue Aufgaben an, welche jedes Team, meist aus zwei bis drei Personen, meistern mussten. Abschließende Zielaufgabe war es, mit diesem selbstgebauten Roboter, ein Fussballspiel absolvieren zu können, bei dem der Roboter selbstständig den Spielball findet und ihn ins gegnerische Tor befördert. Natürlich alles in einem Wettkampf gegen ein anderes Team.
Einleitung
Die fundamentalste, und wahrscheinlich auch die damit schwierigste Aufgabe, bestand darin, einen komplett neu aufgebauten, aber trotzdem perfekten Roboter zu kreiren. Natürlich wurden mehrere Entwürfe vorgestellt, aber wie so oft waren viele auch eine Enttäuschung. Uns war klar, dass dieses Projekt zeitaufwendig werden würde, da unser Ehrgeiz uns immer weiter vorangetrieben hat. Wir wollten einen Roboter erschaffen, der nicht nur effizient jeden Gegner das Verlieren lernt, darüber hinaus sollte er eine Hommage an die besten Robotik-Designer dieser Welt werden. Nach einer Menge Blut, Schweiß und Tränen ist uns, den digitalen Brasilianern, dieses eine Wunder aber letztendlich gelungen. Robodinho war geboren.
Warum Robodinho? Wahrscheinlich weiß so gut wie jeder Mensch auf diesem Planeten, dass unsere südamerikanischen Freunde, die Brasilianer, auch "Zauberer mit dem Ball" genannt werden. Wie mit Klebern an den Füßen, dribbeln sie auf den Fußballplätzen dieser Welt ihre Gegner aus. Doch eine Sache fällt bei dem Rekordweltmeister besonders auf. Egal ob Ronaldinho,Robinho oder Fernandinho. Alle dieser Weltstars enden mit der gleichen Silbe im Namen. Somit war klar, dass es nur einen Namen geben kann, um die spielerisch einzigartigen Fähigkeiten unseres Roboters mit den Stars aus dem Süden zu verbinden.
Merkmale
Um die scharfen Sinne und Zauberfüße der Brasilianer imitieren zu können, ist Robodinho mit einem schlaueren Gehirn als Einstein es sich damals wünschen konnte, sowie mit hochpräzisen Sensoren und Aktoren ausgestattet.
- Der Denker und Lenker
Die Funktion des Gehirns übernimmt der NXT-Baustein. Er besitzt vier Eingänge um die Signale der Sensoren zu erfassen. Desweitern verfügt er über drei Ausgänge, um den Aktoren Befehle zur einwandfreien Steuerung und Manövrierung zu erteilen. Er verfügt über einen Atmel-32-Bit-ARM-Prozessor mit 256 Kilobyte Flash-Speicher und 64 KB RAM, einen USB-2.0-Anschluss, eine Punktmatrix-Anzeige und ein 8-Bit-Soundsystem.
- Die Augen und Ohren
Unvergleichliches Fußballverständnis mithilfe von ultrascharfen Sinnen haben nicht nur die Brasilianer. Auch unser Roboter verfügt über solch ein Können. Um dieses zu gewährleisten ist Robodinho mit drei hochtechnisierten Sensoren ausgestattet.
| Sensor | Funktion | Aufgabe |
|---|---|---|
| Infrarotsensor | -erkennt Infrarotquelle in einem Arbeitsbereich von 135° -erkennt Distanz der Infrarotquelle und teit sie in 9 Stärkebereiche auf -gibt Position und Distanz der Infrarotquelle an den Baustein weiter |
Ballfindung  |
| Berührungssensor | -Ein/Aus Sensor -reagiert auf Berührung -gibt Zustand,ob betätigt oder nicht betätigt, an den Baustein weiter |
Ballaufnahme  |
| Kompasssensor | -orientiert sich am Magnetfeld der Erde -Winkelauslösung von 0°-359° -gibt aktuelle Ausrichtung und Soll-Kurs an den Baustein weiter -Störung der Genauigkeit durch andere elektr. Elemente |
Ausrichtung zum gegnerischen Tor  |
- Die Beine und Füße
Um den "Zauberer" auch genau wie seine brasilianischen Idole dribbeln, laufen und schießen lassen zu können, besitzt Robodinho drei Hochleistungs-Elektromotoren des Herstellers Lego.
| Aktor | Funktion | Aufgabe |
|---|---|---|
| Fahrmotoren | -Servomotor -integrierter Drehzahlsensor -vom Baustein angesteuert |
präzise und schnelle Steuerung der Fahreigenschaften |
| Schussmotor | -Servomotor -integrierter Drezhzahlsensor -vom Baustein angesteuert |
präziser und starker Schuss |
- Der muskulöse Oberkörper
Fußballspieler strotzen nur so vor Muskeln. Viele Menschen beneiden sie darum. Doch Robodinho toppt jegliche Art von Muskulösität und maßloser Reduzierung des Körperfettanteils. Eine ausgeklügelte und durchweg stabile Konstruktion machen ihn unzerstörbar. Stabilität und Beweglichkeit haben eine neue Definition: Robodinho
Programmierung und Funktion
Der Körper von Robodinho ist bereit. Jetzt muss sein Gehirn, der NXT-Baustein nur noch wissen, wie er seinen Körper und die Bauteile einsetzen muss, um ein Tor zu erzielen. Wir haben mithilfe des Bricx-Command Centers eine Software erstellt, die es unmöglich macht zu verlieren. Dabei haben wir unser Augenmerk besonders auf diese drei Bereiche gelegt:
- Ballsuche
- Ballaufnahme und Ballverarbeitung
- Ausrichtung zum Tor mit anschließendem Schuss
Wettkampfsdaten
| Daten | Größe |
|---|---|
| Gewicht | 1kg |
| Höhe | 26cm |
| Breite | 20cm |
| Länge | 30cm |
| Bodenfreiheit | 2cm |
| Spurweite | 15cm |
| Muskelmasse | 100% |
| von 0-100km/h | 2,2sek. |
| Niederlagen | 0 |
| Gewinnergarantie | 100% |
Merchandising
Jeder Star hat seine Fangemeinde. Neben den bereits ausverkauften Autogrammkarten hat Robodinho natürlich auch sein eigenes Werbeplakat. Als kleines Sahnehäubchen in seiner Karriere drehte er außerdem seinen neuesten Werbefilm mit den Marvel-Studios. Link zum Video: Robodinho
Quelldatei
Die digitalen Brasilianer
So wie Ian Fleming damals James Bond erschuf, stecken auch hinter Robodinho kluge Köpfe. Mitglieder dieses Teams sind
- Bauen des Roboters
- PAP-Erstellung
- Programmierung
- Erstellung Wiki-Seite
- Bauen des Roboters
- PAP-Erstellung
- Programmierung
- Erstellung Bauanleitung
- Bauen des Roboters
- PAP-Erstellung
- Programmierung
- Erstellung des Videos
Verlauf der Geburt
Für alle interessierten gibt es hier die Enstehungsgeschichte des Champions Robodinho.
Hinweise
Nicht sebstgeschossene Bilder sind mit ihrer Urherber-URL versehen. Fotos von Robodinho sind selbst getätigt. Die komplette Quelldatei bzw. Programmierung findet man genau wie den Programmablaufplan und das Werbeplakat unter folgendem Link.
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