RoboSoccer Gruppe A6 - WS 17/18

Autor: Marie Henning, Hagen Heuer, Kristina Kokojew

Einleitung

In der Lehrveranstaltung Informatik, welches ein Informatikpraktikum beinhaltet, haben wir als Gruppen von jeweils 3 Personen, folgende Aufgabenstellung bekommen: Es soll ein NXT Lego Roboter zusammengebaut werden und programmiert werden. Die Hauptaufgabe des Roboters ist Fußball mit Gegnern spielen zu spielen.

Dieser Artikel ist aus der Kategorie Informatikpraktikum WS 17/18

Teammitglieder

Kristina Kokojew

• ddsdas

Marie Henning

• dssds

Hagen Heuer

• dsdssd

Erkenntnisse

In diesem Praktikum wird Ihnen beigebracht den Roboter mit folgenden Programmen zu programmieren: Lego Mindstorms EV3 Lego Mindstorms NXT 2.0 Bricx Command Center

Werte, die man aus den Sensoren bekommt grafisch in einem mechatronischen System zu programmieren und dort auswerten zu lassen. Die Ergebnisse der Einzelpraktika werden durch kleine Präsentationen dem Professor im Team vorstellen zu lasen. Jedes Einzelpraktikum muss nachhaltig dokumentiert werden. Das jeweilige Praktikum hat eine Deadline bis zu der die Aufgaben komplett bearbeitet werden müssen. Dafür muss ein gutes Projektmanagement und eine gute Zeiteinteilung herrschen. Am Ende wird das ganze Praktikum in einen Wiki-Artikel bzw. wissenschaftliche Arbeit zusammengefasst. Diese wird noch mit einem Imagefilm und einem Werbeposter beschmückt.

Man lernt in einer Versionsverwaltungssoftware SVN zu arbeiten, da dort alle Ergebnisse und Zwischenarbeiten geladen werden.

Roberry

Poster

Ultraschall Sensor

Video von Roberry

• Link...

Schritt-für-Schritt-Anleitung

• Aufbau des Roboters

Datei:Roberry komp.pdf

• Spielkonzept

Bilder (PAP)...

• Programm

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Hardware

Die Sensoren

• Ultraschallsensor:

Ultraschall Sensor

Der Ultraschallsensor ist der modernste und komplexeste Sensor des NXT Kits. Dazu sendet der Sensor Schallwellen aus mit einer Frequenz (in der Regel etwa 40 kHz), diese :reflektiert, so nimmt der Empfänger diese war. Mithilfe des gemessenen Zeitversatzes kann die Entfernung berechnet werden. Es können keine Messungen unter 3 cm durchgeführt :werden. Dies ist auf das Problem der Laufzeit der Schallwelle zurückzuführen. Messungen bis 20 cm in einem Winkel von -8° bis +30° sind relativ genau. Da der Empfänger auf :der linken Seite und der Sender auf der rechten Seite angebracht ist, sind die Messungen links weniger genau als rechts.

Der Messbereich liegt zwischen 20 und 80 cm. Die Abweichung liegt unter 8 %, ein zufriedenstellender Wert für einen Sensor dieser Art.

Quelle: https://www.generationrobots.com/blog/de/2017/03/ultraschallsensoren-fur-kollisionvermeidung/

• Infrarotsensor:

Infrarot Sensor

Wie sein Name schon sagt, ist der Sensor in der Lage, Infrarot-Lichtquellen aufzuspüren. Zudem kann er auch Sonnenlicht oder IR-Licht beispielsweise aus TV-Fernsteuerungen, :aber auch den Infrarot-Ball von HiTechnic mit dem der Roboter Fußball spielen kann. Was für unser Fußballspiel sehr wichtig ist.

Dieser Lichtsensor basiert auf zwei Erkennungsmodi:

Modulierter Modus (AC Mode) – Erkennt moduliertes Infrarotlicht, d. h. aus künstlichen Quellen wie Fernsteuerungen bzw. dem IR-Ball. Der Sensor kann nur Rechtecksignale mit :1200 Hz erkennen.

Nicht modulierter Modus (DC Mode) – Erkennt nicht modulierte Infrarot-Lichtquellen, z. B. Umgebungslicht oder Feuer.

Dieser Sensor ist in der Lage Beeinträchtigung durch Störsignale zu reduzieren, dabei ist seine spezifische Formgebung sehr hilfreich. Die integrierte Signalverarbeitung :versetzt ihn in die Lage, lediglich das gewünschte Signal zu empfangen.

Die Signalstärken werden in verschiedenen Richtungen rund um den Sensor zugeordnet. So erhält der Roboter genaue Richtungsanweisungen:

https://www.generationrobots.com/de/401172-nxt-irseeker-v2-infrarot-sensor-für-nxt-und-ev3-mindstorms-.html

• Tastsensor:

Beispielbild mit Quelle

Der Tastsensor ist der einfachste aller NXT-Sensoren, weil er nur zwei verschiedene Werte liefert: gedrückt oder nicht gedrückt bzw. 1 oder 0. Der Taster wird mithilfe :einer Feder geöffnet. An dem Taster wird eine Versorgungsspannung von 4,3V angelegt und der Ausgang des Tasters wird zu dem Kontroller zurückgeführt. Er ist jedoch auch :einer der wichtigsten bei Wettbewerben, da er sehr leicht und effektiv eingesetzt werden kann, Hindernisse zu erkennen und diesen auszuweichen.

• Kompasssensor:

Kompass Sensor

Dieser Sensor misst das Erdmagnetfeld und berechnet damit einen Steuerkurs für den Roboter.

Der Sensor führt 100 Messungen pro Sekunde durch und übermittelt eine Zahl zwischen 0 und 359, die den Winkel zum Nordpol ausdrückt.

Der Sensor verfügt über zwei Modi:

Im Lesemodus übermittelt der Sensor jedes Mal einen Wert, wenn er vom intelligenten Lego Mindstorms NXT-Stein einen Lesebefehl erhält.

Im Kalibriermodus kann der Sensor so eingestellt werden, dass er störende Magnetfelder des Roboter-Elektromotors, der Batterien usw. neutralisiert

Die Werte können als relative oder absolute Werte angezeigt werden. Das erleichtert die Programmierung, wenn der Roboter einer bestimmten Richtung folgen soll.

Die Motoren

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Der Brick

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Zusammenfassung

Was ist das Ergbnis? Das Ergebnis dieses Artikels ist eine Vorlage, mit der Nutzer des Wikis schnell und leicht eigene Artikel verwirklichen können. Diese Vorlage ist Bestandteil der Anleitungen aus den How-To's.

Ausblick

Was kann/muss noch verbessert werden?

Literaturverzeichnis

https://www.generationrobots.com/blog/de/2017/03/ultraschallsensoren-fur-kollisionvermeidung/

https://www.generationrobots.com/de/401172-nxt-irseeker-v2-infrarot-sensor-für-nxt-und-ev3-mindstorms-.html

https://www.generationrobots.com/de/401186-kompasssensor-für-lego-mindstorms-nxt.html

BRG_Kepler_Tutorial_NXC.pdf

Korrektur/Rückmeldungen

Hier können Nutzer oder kritische Leser (meist Professoren) Verbesserungen fordern/vorschlagen.

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