RoboSoccer Gruppe B3 - WS 17/18

Das Modul Informatik 1 im WS 17/18 Studiengang Mechatronik an der HSHL beeinhaltet ein Praktikum, federführend geleitet von Prof.Schneider. Zielsetzung dieses Praktikums ist es, einen fussballspielenden Roboter zu entwickeln, zu konstruieren und zu programmieren. Dabei soll der Roboter in der Lage sein ein bewegliches Objekt (Ball) auf einem Spielfeld autonom zu identifizieren und in das gegnerische Tor zu schiessen. Es gillt auch Hindernisse wie den gegnerischen Roboter zu umgehen.

Als Hilfsmittel zur Umsetzung steht das Lego Mindstorms^TM Baukastensystem des Spielzeugherstellers Lego^TM zur Verfügung. Programmiert wird der Roboter zunächst über die GUI Plattform NXT G des Herstellers, später mit der Programmiersprache "NXC" und dem frei zugänglichem Windowstool "Brixc Command Center". So werden auch komplexere Manöver möglich.

Dabei ist jeder Gruppe, im Sinne der Regeln, freigestellt, wie die Konstruktion und ihre Parameter, die Sensoren sowie formale und inhaltliche Ausgestaltung ihrer Problemlösungstrategien aussehen.

Vermittelte Lernziele des Praktikums

• Konstruieren eines Roboters mit Hilfe von Lego Mindstorms
• Einarbeiten in die Programme NXT G und Brixc Windows Commander
• Einarbeiten in das Dateimanagmentsystem SVN Tortoise
• Kennenlernen von Roboter, Sensoren und Aktoren
• Darstellen von Kennwerten in Grafen mit NXT G
• Ausarbeiten eine Programmablaufplans
• Erstellen eines übersichtlichen Quellcodes
• Präsentation der Eigenarbeit
• Konzeptentwicklung und Planung einzelner Aufgaben und verteilung dieser auf einzelne Gruppenmitglieder
• Arbeiten im team

Teammitglieder der Gruppe B3

Ramo Agic
- Erstellung des PAP
- Programmieren mit NXT G und C Pflege des SVN Dateimanagmentsystems
- Erstellen des Wikiartikels
- Pflege des SVN Dateimanagmentsystems
Henning
- Konstruktion und Bau des Roboters
- Programmieren mit NXT G und C
- Erstellung des Konstruktionsplans

Alex
- Konstruktion und Bau des Roboters
- Programmieren mit NXT G und NXT C
- Pflege des Quellcodes

Hardware

Der erste Schritt war die Planung und Konstruktion des Roboters. Wichtige Faktoren hierbei sind die Fähigkeit den Ball richtig zu orten, die Mobilität um den Ball zu erreichen und die Fähigkeit denselbigen per Schussmechanismus ins gegnerische Tor zu befördern. Gelenkt wird der Roboter in unserem Fall über eine als Hinterrad montierte, frei rotierende Kugel. Dies ermöglicht einen geringen Wendekreis und hohe Mobilität.

Eine wichtige Rolle spielen bei dem ganzen die Sensoren. So sind an unserem Roboter ein IR-Sensor, ein Tastsensor, ein Kompasssensor! und ein Lichtsensor! zur Entfernungsmessung angebracht. Der IR-Sensor dient hierbei zur Bestimmung und Ausrichtung zum Ball, der per Dioden IR-Signale aussendet, die vom Sensor erfasst und vom NXT-Baustein! in der Intensität und Richtung ausgewertet werden können. Der Roboter richtet sich so zum Ball aus und per Greifmechanismus wird der Ball in Schussposition gebracht. Der Kompasssensor dient dann dazu, dass sich der Roboter zum Tor ausrichtet. Zum fehlerfreieren auslösen des Schussmechanismus, haben wir zusätzlich einen Lichtsensor angebracht, so wird der Ball zuferlässiger erkannt als nur mit dem Tastsensor.

Gehirn und somit Steuerungszentrale des ganzen ist der NXT-Baustein! der per I²C-Busprotokoll mit den Sensoren seriell kommuniziert. Die mögliche Datenrate ist mit 1024 Knoten und 425kb/s zwar niedrig aber so wird eine zuverlässige Übertragung garantiert.

Fahrzeugparameter

Parameter	Wert
Länge	xxx
Breite	xxx
Spurweite (vorn)	xxx
Spurweite (hinten)	xxx
Achsabstand	xxx
Max. Lenkeinschlag	xxx
Max. Geschwindigkeit	xxx

Software

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Programmablaufplan

Fazit und Ausblick

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Video und Links

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