RoboSoccer Gruppe C1 - WS 17/18

Autor: Matthias Stork

Roboboss

Einleitung

Teammitglieder

1. Sebastian Hoffmann:
   • Programmierung
   • Videoschnitt

1. Benjamin Kran
   • Bauplan Lego Designer
   • Programmablaufplan

1. Matthias Stork
   • Wiki-Artikel
   • Plakat

Ziel des Praktikums

Aufgabe und Ziel des Praktikums war es einen LEGO NXT Roboter so zu konstruieren und zu programmieren, dass er nach den [Regeln ] ein Fussballmatch gegen einen anderen NXT Roboter spielen kann

Das Spielfeld

Bild des Spielfelds

• Länge: 183cm
• Breite: 122cm

• Torbreite: 45cm
• Torhöhe: 14cm

Hardware

Roboboss Plakat

Aus der Vielfalt der zur Verfügung stehenden Sensoren verwendet unser Roboter:

1. Tastsensor
2. Ultraschallsensor
3. Infrarotsensor
4. Kompasssensor

Insgesamt sind am Roboter drei Servomotoren verbaut. Hierzu dienen zwei der Fortbewegung und einer zum Schießen des Balls.

Spielstrategie

Werteausgabe

Ausschnitt des Codes zur Ausgabe von dem aktuellen Bereich und der aktuellen Entfernung Plakat

Zur Überprüfung der aktuellen Werte zeigt die Funktion „Werteausgabe“ diese auf dem Display des NXT an.

• Bereich (Infrarotsensor)
• Entfernung zum nächsten Objekt (Ultraschallsensor)
• Taster gedrückt (ja, nein)
• Signalstärke des empfangenen Infrarotsignals
• Himmelsrichtung in Grad (Kompassensor)

Ballverfolgung

Um den Ball, welcher Infrarotsignale aussendet, möglichst schnell auf dem Spielfeld zu finden vergleicht der Roboter mithilfe des Infrarotsensors die Signalstärken aus den jeweiligen Bereichen und fährt schließlich in die Richtung des stärksten Signals.

Ballschuss

Anhand des Infrarotsignals überprüft der Roboter, ob der Ball in erreichbarer Nähe ist. Ist dies der Fall greift er den Ball, bleibt stehen sobald der Taster getastet wurde und richtet sich nach Westen aus. Ist er ausgerichtet schießt er den Ball.

Software

Zur Erstellung des Programmablaufplans wurde MS Visio benutzt. Zur Umsetzung des Konzepts und Implementierung des Programms wurde "BrixCCC" (BrixC Command Center) verwendet. Dieses verwendet die Programmiersprache NXC (Not eXactly C).

Im folgenden werden exemplarisch einige, der von uns verwendeten Methoden zur Ansteuerung der Sensoren und Motoren vorgestellt.

• OnFwd(OUT_B,50);
• OnFwdSync(OUT_ ,75, 50);
• RotateMotor(OUT_A, 100, 50);
• SetSensorLowspeed(IN_3);
• SetSensorTouch(S2);

Probleme und Schwierigkeiten

Häufig musste Roboboss fast vollständig neu aufgebaut werden, da die Sensoren keinen Platz fanden an dem sie fehlerfrei funktionieren konnten. Auch die Erstellung des Bauplans mithilfe des Lego Digital Designer verlief nicht ohne Probleme. Den Brick im Programm um einen bestimmten Winkel gedreht zu positionieren gelang uns zum Beispiel nicht.

Ausblick

Da das Zugreifen der Klaue auf der Stärke des empfangenen Infrarotsignals basiert, entstehen Probleme beim rechtzeitigen Zugreifen der Klaue durch variierender Ladung der Akkumulatoren des Balls bzw. unterschiedliche Reflektionswerte des Bodens. So muss dieser Wert jedes Mal im Programm den aktuellen Begebenheiten angepasst werden. Dies könnte man in einem Unterprogramm lösen, welches die Signalstärke des Balls bei jedem Programmstart ermittelt und so genau bestimmt bei welcher Stärke die Klaue zugreifen soll. Dieses Programm würde bei jedem Programmstart ausgeführt und übergibt die entsprechenden Werte an die Methode „Ballschuss“.