RoboSoccer Gruppe A4 - WS 18/19

Autor: Fabian Müller

Einleitung

Das Modul des Informatikpraktikums bestand darin, einen Roboter zu bauen der selbstständig einen Ball erkennt, ihn fängt und diesen in ein Tor schießt. Das Praktikum wurde von Prof. Schneider geleitet.

Das Team

1. Jens Schwabe
   • Entwicklung und programmieren mithilfe von BricxCC
   • Entwicklung einer Spielstrategie mithilfe von PAP-Designer
2. Jahn Gross
   • Entwicklung und programmieren mithilfe von BricxCC
   • Entwicklung einer Spielstrategie mithilfe von PAP-Designer
3. Fabian Müller
   • Bau des Roboters
   • Erstellung des Wiki-Artikels
   • Erstellung des Werbeplaketes

RoMan der Roboter

Hardware

Grundkonstruktion

Das Grundkonstrukt von Roman besteht aus zwei Servomotoren, die es dem Roboter erlauben, sich um die eigene Achse zu drehen. Es sind maximal 160 Umdrehungen pro Minuten bei einem Drehmoment von 0,2 Nm möglich. Der Roboter besitzt ebenfalls einen tiefen Schwerpunkt sowie seitliche Stützen, damit bei jeder Gelegenheit eine gute Bodenhaftung garantiert ist. Des weiteren wurde auf eine leichte und kompakte Bauweise geachtet, um den Roboter so wendig wie möglich zu halten

Greifer/Schussmechanismus:

Der Greifer besteht aus sich rotierenden Stangen, die an einem weiteren Servomotor oberhalb der Konstruktion angebracht sind. Die dort angebrachten Stangen sind um 360° rotierbar, sodass das greifen und das schießen des Balls sehr simpel gestaltet wird. Dreht der Motor sich rückwärts wird der Ball gefangen, während dessen bei der Rotation vorwärts geschossen wird.

NXT-Brick

Der NXT- Brick ist die Steuereinheit des gesamten Roboters. Dort werden die Informationen über die Eingänge verarbeitet und die jeweilige Aktion durch die Ausgänge weiter gegeben.

Sensorik

Infrarot Sensor

Das Hauptmerkmal des Roboters ist der Hi-Technic Infrarot-Sensor, welcher fünf Detektoren besitzt. Diese können in einem Radius von 240 Grad Infrarotsignale erfassen. Für eine genaue Bestimmung sind die Detektoren in neun Sektoren unterteilt. Die Intensität der Infrarotstrahlen wird mithilfe des pyroeletrischen Prinzips bestimmt, damit der Abstand des Balls ermittelt werden kann.

Kompass Sensor

Der Kompass Sensor ist dafür zuständig, dass der Roboter zu jeder Zeit weiß in welcher Richtung er steht. Für eine genaue Bestimmung werden 100 Messungen pro Sekunde durchgeführt, in welchen dann ein Wert zwischen 0 und 359 erfasst wird. Dabei geht dieser immer relativ vom Nordpol aus. Um elektromagnetische Störungen auszublenden, besitzt der Sensor über einen Kalibriermodus.

Ultraschall Sensor

Der Ultraschall Sensor sorgt dafür, dass der Robtoter nicht mit anderen Gegenständen kollidiert. Er erkennt zum Beispiel den vorgegebenen Spielfeldrand und bleibt so nicht an diesem hängen.

Tastsensor

Der Tastsensor ist dafür da, damit erkannt wird, ob der Roboter den Ball gefangen hat oder nicht. Dieser wird aktiviert, indem der Greifer den Ball an den Sensor drückt.

Konzept

Die folgenden Bilder erhalten Den Programmablaufplan mit dem Grundlegendem Konzept und der Spielstrategie.

Main

Ballsuche

Ballaufnahme

Quelltext

In den Folgenden Bilder ist der verwendete Quelltext zu erkennen. Zum programmieren wurde die Lego eigene NXC-Software verwendet.

Quelltext

Quelltext

Bauanleitung und Werbung

Werbeplakat

Bauanleitung

CAD-Aufbau

Literaturhinweise

• ↑ Bricx Command Center - http://bricxcc.sourceforge.net/

• ↑ LEGO MINDSTORMS Education EV3 - https://education.lego.com/de-de/downloads/mindstorms-ev3

• ↑ LEGO® MINDSTORMS® NXT 2.0 - https://www.lego.com/de-de/mindstorms/downloads/nxt-software-download

• ↑ LEGO Digital Designer 4.3 - http://ldd.lego.com/de-de

• ↑ Hilfeseite des Wikimedia-Projekts - http://meta.wikimedia.org/wiki/Help:Editing/de

• ↑ HiTechnic NXT Compass Sensor - http://modernroboticsinc.com/hitechnic-nxt-compass-sensor/

• ↑ HiTechnic NXT IRSeeker - http://modernroboticsinc.com/hitechnic-nxt-compass-sensor/

• ↑ Alle Bilder sind aus eigener Hand entstanden

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