Saisonabschlussgrillen 2024

 

 

Auch in diesem Jahr hat die TURAG ihr traditionelles Abschlussgrillen veranstaltet. Dies ist sowohl eine Belohnung für unsere Roboterbauer, als auch die Möglichkeit uns persönlich bei unseren Unterstützern zu bedanken. Nach ausführlichen Labortouren und regem fachlichen Austausch konnten sich alle bei zum Glück gutem Wetter und leckerem Essen besser kennenlernen.

Wir haben uns über das zahlreiche Erscheinen von Unterstützern und Alumni gefreut und hoffen auf eine erfolgreiche Eurobot 2025 Saison!

„Farming Mars“- Swiss Eurobot

Vom 26.-28. Mai fand der Swiss Eurobot in Yverdon-les-Bains statt. Da wir unsere Fehler, die beim deutschen Eurobot aufgetreten sind, beseitigen konnten und das System nochmal ausreichend testen konnten, sind wir mit viel Zuversicht losgefahren. Unser Pech haben wir jedoch in die Schweiz mitgenommen. Bereits auf der Fahrt ist uns aufgefallen, dass wir unsere Eigenbarke vergessen haben. Diese haben wir früher für unsere Ultraschallsysteme verwendet, brauchen sie jedoch immer noch, um die Größenrichtlinien unseres Roboters einzuhalten. Zum Glück ließ sich das Problem recht gut beheben: ein simples Ersatzteil wurde konstruiert und die Veranstalter in der Schweiz wurden angefragt, ob sie möglicherweise über Nacht einen 3D Druck anwerfen können.

Am Samstag sind wir bereits recht früh zum Veranstaltungsort gefahren und haben unseren Arbeitsplatz eingerichtet. Anschließend wurde sich mit den anderen Teams über die Umsetzung der Aufgaben ausgetauscht und der Veranstaltungsort erkundet.

Als wir unseren Roboter vor der Homologation, in der geprüft wird, ob unser Roboter dem Regelwerk entspricht, angeschaltet haben, ist Unglück Nummer zwei passiert. Die Metallkette von unserem Startstift ist in die Öffnung auf dem Roboter gerutscht und lag auf dem offenliegenden Mainboard. Beim anschalten des Roboters kam es dadurch zu einem Kurzschluss, welchen ein Großteil unserer Elektronik leider nicht überlebt hat. Dadurch wurde der Samstag leider nicht damit verbracht, unseren Roboter fahren zu lassen, sondern damit Kabel umzulöten.

Am Abend waren wir jedoch wieder startbereit! Die meisten Probleme konnten behoben werden. Lediglich der Motortreiber unseres Revolvers konnte nicht repariert werden, wodurch wir nur noch Pflanzen schieben und die Solarzellen drehen konnten.
Obwohl wir so eingeschränkt waren, konnten wir trotzdem gut und zuversichtlich Punkte erzielen und haben bis zu 94 Punkte in einer Runde erreicht (vgl.: 150 Punkte ist ein sehr gutes Ergebnis).

Als schließlich die Finalrunden erreicht waren, haben wir es sogar geschafft, uns ins Mittelfeld durchzukämpfen. Im Finale selbst kam es jedoch schließlich zu Unglück Nummer drei. Unsere Marienkäfer wurden mit Wackelaugen ausgestattet. Eines dieser Augen ist im Finale plötzlich auf das eine Rad gefallen, wodurch einer unserer Schwarmroboter nicht seinen Weg gefahren ist, sondern abgelenkt wurde und in den anderen Marienkäfern gelandet ist. Damit hat für uns leider der Wettbewerb geendet und wir haben mit einem 6. Platz abgeschlossen.

Auch wenn wir damit nicht die erhoffte Platzierung erreicht haben, sind wir sehr stolz darüber, wie gut wir mit den aufgetretenen Problemen umgegangen sind. Wir konnten sehr viel dazulernen und sind als Team enger zusammengewachsen. Mit den neu dazugewonnenen Erfahrungen sind wir zuversichtlich, das die kommende Saison unter dem Motto „The Show Must Go On“ gut meistern werden.

Deutscher Eurobot

Deutsche Teams 2024, Foto: Melanie Diehl, THM

Am Wochenende des 19. – 21.  Aprils war es wieder so weit – Nach 6 monatiger Entwicklungszeit dürfen die deutschen Teams das Können Ihrer Roboter unter Beweis stellen. Der Wettbewerb wurde dieses Jahr von Team Mammut in Gießen organisiert und es nahmen insgesamt sechs Teams aus ganz Deutschland teil: 2x Team MAI Robotics aus Markt Indersdorf, der Roboter Club Aachen, Bodensee RobotiX, Team Mammut und natürlich die TU Dresden Robotik AG. Das Ziel? Die Qualifikation für den internationalen Wettbewerb an der Westküste Frankreichs. Nur die top drei Teams aus jedem Land dürfen an diesem teilnehmen und sich gegen die Besten der Besten auf der großen Bühne beweisen.

Für uns lief der Wettbewerb jedoch alles andere als geplant. Der Zusammenbau und die Inbetriebnahme unseres Roboters Marl°E stellten sich schwieriger und zeitintensiver heraus als anfänglich geplant. Zusätzlich haben wir durch kleine Unaufmerksamkeiten einige wesentliche Elemente unseres Roboters wie das Mainboard und die Antriebsplatine mehrfach reparieren/ fertigen und in Betrieb nehmen müssen. Dies führte letztlich dazu, dass wir noch bis Wettbewerb-Samstag 1 Uhr morgens die letzten Softwarekomponenten testeten bevor wir bei Regen und Dunkelheit nach Gießen aufbrachen.

Nachdem unsere letzten Tests am Vorabend erfolgreich waren, sind wir mit großer Zuversicht in den ersten Wettbewerbstag gestartet. Ein essentieller Aspekt für die Teilnahme am Wettbewerb ist die Homologation. Bei dieser wird überprüft, ob der Roboter alle Regeln einhalten und erfüllen kann. Die statische Homologation, also die Überprüfung von Umfang, Safety Features und erlaubten Lasern, lief einwandfrei. Bei der dynamischen Homologation traten jedoch auf einmal die ersten Probleme auf: Unser Roboter reagierte erst viel zu spät auf gegnerische Roboter und schubbste diese somit für kurze Zeiten vor sich weg, bevor er anhielt. Dies ist gegen die Regeln und damit nicht spielzulässig. Genau an dieser Problematik saßen wir am Abend zuvor und dachten eigentlich es gelöst zu haben. Damit konnten wir an den ersten Runden des Wettbewerbes nicht teilnehmen und verbrachten  die  Zeit  mit  der  Reparatur  der  Gegnererkennung.

Wir fanden schnell heraus, dass die Kommunikation zwischen unseren Modulen nach der Gegnererkennung bis zu zwei Sekunden braucht. Bei unseren Top-Geschwindigkeiten von bis zu 2 m/s ist dies viel zu langsam. Was jedoch viel schwieriger zu finden war, ist die Ursache für dieses massive Problem. Mit vorranschreitender Zeit und immer größer werdenden Druck wurde es für uns jedoch nicht einfacher: Bei den ganzen Versuchen, die Kommunikationslatenz zu reduzieren, haben wir es geschafft die gesamte Software unseres Roboters lahmzulegen. Am Sonntag um 1 Uhr morgens ging schließlich nichts mehr. Somit wurde sich auf ein Rollback auf den Stand vor der Homologation entschieden, in der Hoffnung mit klareren Köpfen noch einmal die Problematik zu analysieren. Entgegen aller Erwartungen funktionierte dieser eigentlich sichere Stand jetzt jedoch auch nicht mehr. Wir probierten noch bis in den Sonntagmorgen, den Roboter wieder zum Bewegen zu bringen, waren dabei jedoch leider erfolglos.

Die TURAG konnte nicht an den Finalrunden teilnehmen und sich damit auch nicht für den internationalen Wettbewerb qualifizieren. Am meisten enttäuscht sind davon wohl wir selbst. Als Team haben wir über die letzten sechs Monate tausende Stunden Arbeit in Marl°E gesteckt und insbesondere die letzten Wochen alle an einem Strang gezogen, um einen beeindruckenden Roboter präsentieren zu können. Im Endeffekt zählt jedoch nur was zum Wettbewerb funktioniert.

Siegerteam MAI und TURAG

 

Ein Miserfolg bringt jedoch nicht nur schlechtes mit sich. Dieses Jahr haben wir als Team eine sehr komplexe Aufgabe auf uns genommen, neue Sensorik und Elektronik entwickelt, feinmechanische Konstruktionen gefertigt und unsere Softwarestruktur vielfach erweitert. Jedes unserer Mitglieder hat dieses Jahr seine praktischen Skills stark vorangetrieben und wir sind stolz auf unseren Roboter Marl°E. Vor Allem sind wir motiviert aus unseren Fehlern dieses Jahr zu lernen und arbeiten bereits aktiv daran, dass solche Miserfolge nicht noch einmal passieren und die TURAG auch in der Zukunft wieder auf der internationalen Bühne steht.

Farming Mars- Unser Bot „Marl°E“

Mitte September hat für uns eine neue spannende Saison unter dem Motto „Farming Mars“ begonnen. Damit die TURAG-Astronauten bei ihrer Ankunft auf dem kahlen Planeten gut versorgt sind, hat unser Roboter die wichtige Aufgabe bekommen, diesen zu bepflanzen und eine gute Lebensgrundlage zu schaffen.

Dafür sollen kleine Plastikpflanzen in Übertöpfe platziert und anschließend in „Gewächshäusern“ abgestellt werden.  Die Pflanzen sollen natürlich auch wachsen und Früchte tragen. Dafür sollen kleine Schwarmroboter getarnt als Marienkäfer diese „bestäuben“. Eine genaue Erklärung der Regeln findet ihr jedoch unter unserem letzten Beitrag.

Nach vielen Wochen der Ideenfindung und -diskussion, langen Prototyping-Nächten und natürlich viel Koffein ist schließlich unser Bot „Marl°E“ entstanden:

Dieser sammelt über zwei individuelle Greifer die Pflanzen ein und fährt sie über einen Fahrstuhl in unseren Revolver. Darin können insgesamt 16 Pflanzen gespeichert werden. Zusätzlich ermöglicht uns dieser das Sortieren der zwei Pflanzenarten. Auf der gegenüberliegenden Seite ist ein Kamm, über den wir die Töpfe mittels Elektromagneten aufsammeln und festhalten können. Da die Gewächshäuser beziehungsweise „Planter“ hinter dem Rand des Spielfeldes liegen, kann dieser Kamm angehoben und über den Rand gefahren werden. Die Töpfe inklusive Pflanzen werden anschließend darin fallen gelassen. Dabei müssen wir jedoch aufpassen – umgekippte Pflanzen können nicht wachsen und bringen deshalb keine Punkte.
Zusätzlich wird es bei uns noch vier Marienkäfer gleicher Bauart geben. Die Aufgabe der Schwarmroboter ist es, zu den Gewächshäusern zu fahren und jeweils eine Pflanze zu berühren. Dafür setzen sie sich aus einem Fahrwerk und zwei Ärmchen zur Flächenerweiterung zusammen.

Die Prototypen und das digitale Modell sagen, dass unsere Idee so funktioniert- im realen kann es jedoch ganz anders aussehen. Wir sind deshalb schon sehr gespannt, wie sich unser Bot und unsere Schwarmroboter im Frühjahr zusammengebaut und verkabelt verhalten werden!

Farming Mars! – Regelvorstellung

Der diesjährige Eurobot steht unter dem Motto „Farming Mars“. Es ist die Aufgabe der TURAG, den roten Planeten auf die Ankunft der Menschen vorzubereiten und ein Ökosystem aufzubauen.

Um den Mars zu beleben, müssen unsere Roboter dieses Jahr verschiedenste Aufgaben erledigen. Das Hauptaugenmerkt liegt dabei auf der Sicherung der Nahrungs- und Sauerstoffversorgung durch Pflanzen.

Die Pflanzen müssen zuerst aus verschiedenen Zonen eingesammelt werden, dann in Metalltöpfe gelegt und anschließend in sicheren Zonen ordentlich gelagert werden. Dabei müssen „empfindliche“ Pflanzen (weißer Topf) unbedingt in vorgesehene Gewächshäuser außerhalb des Spielfeldes untergebracht werden. Die Schwierigkeit besteht vor Allem darin, dass sich die Pflanzen anfangs nicht an festgelegten Positionen befinden, sondern im jeweiligen Gebiet zufällig verteilt sein können. Eine Besonderheit dieses Jahr besteht darin, das am Ende des Spieles jedes Team einen Schwarm kleiner Roboter (auch genannt Marienkäfer) auf die Spielfläche loslassen darf. Die Marienkäfer sollen dann die eingetopften Pflanzen bestäuben.

Zusätzlich muss auch noch die Energieversorgung der Mars Basis gesichert werden. Dafür müssen Solarpanele am Rand des Spielfeldes passend ausgerichtet werden.

Die letzten Aufgaben bestehen darin, in einer anderen Basis zu enden, als der Startbasis um dort seine Batterien aufzuladen. Ganz am Ende des Spieles soll der Roboter selber schätzen, wie viele Probleme er erfolgreich gelöst hat und dafür seine erzielten Punkte schätzen. Je besser die Schätzung, desto mehr Zusatzpunkte gibt es.

Die offiziellen Regeln (englische Version) stehen unter folgendem Link zur Verfügung. Dort sind sämtliche Regeln sowie die weitere Reglementierungen detailliert aufgeführt.

Abschlussgrillen 2023

Eine erfolgreiche Saison muss gefeiert werden! Auch dieses Jahr hat die TURAG ihr traditionelles Abschlussgrillen veranstaltet. Dies ist sowohl eine Belohnung für unsere Roboterbauer, als auch die Möglichkeit uns persönlich bei unseren Unterstützern zu bedanken. Nach einer ausführlichen Labortour und regem fachlichen Austausch konnten sich alle bei guten Wetter und leckeren Essen besser kennenlernen. Passend zum 20 jährigen Jubiläum der TURAG besuchten uns auch erstmals Alumnis und Gründer des Vereins.
Wir haben uns über das zahlreiche Erscheinen gefreut und hoffen auf eine erfolgreiche neue Eurobot Saison!

Implementierung eines IMU Systems

Board mit eingebauter IMU

Für die Verbesserung unseres Gegnererkennungssystems würden wir gerne IMUs (Inertia Measurement Units), also Beschleunigungssensoren nutzen. Bisher basiert unsere Gegnererkennung ausschließlich auf Triangulation mit Ultraschall. Die zusätzlichen Informationen einer IMU auf den gegnerischen Robotern soll diese noch genauer machen.

Aufgaben

  • Erstes Testen verschiedener IMUs m.H. von Dev – Boards
  • Erstellen einer kompakten Platine zur Ansteuerung des Sensors + Kommunikation mit unserem Roboter
  • Software zur Auswertung der Sensoren
  • Einarbeitung in derzeitiges System
  • Software zur Sensorfusion (Ultraschall+IMU)

Tools

  • C / C++
  • KiCad

Adaptive Pfadplanung

Lokale Pfadplanung

Für unsere nächste Wettbewerbssaison wollen wir gerne unsere Pfadplanung so adaptiv wie möglich gestalten. Dafür ist eine lokale Pfadplanung angedacht, die auf Basis eines vorerst globalen Pfades sich bewegenden Hindernissen ausweicht und auch durch enge Lücken navigieren kann. Als Hindernisse zählen zum Beispiel Roboter der anderen Teams, aber auch unsere eigenen Bots und fest verbaute Spielelemente.

Aufgaben

  • Einarbeitung in die Grundlagen von Pfadplanungsalgorithmik
  • Implementierung eines (lokalen) Pfadplanungsalgorithmus
  • Test und Inbetriebnahme des Systems an den Robotern

Tools

  • C++
  • Robot Operating System (ROS)
  • Vorschlag zur Implementierung (nav2)

EB24 – „Farming Mars“

 Die TURAG fliegt zum Mars! Mit der Veröffentlichung der Eurobot Beta-Spielregeln beginnt für uns die neue Saison unter dem Motto „Farming Mars“. Unsere Roboter werden die Oberfläche des roten Planeten auf die Ankunft der Menschen vorbereiten. Dafür sollen sie Pflanzen eintopfen, transportieren, sortieren und in sichere Gewächshäuser stellen.

Mehr Details zum Wettbewerb folgen mit der Veröffentlichung des finalen Regelwerks.

Sommeruni mit der TURAG

Vom 10. bis 14. Juli fand die Sommeruni an der TU Dresden statt. Dort können Schüler Einblicke in das universitäre Leben sammeln, indem sie an Instituts- und Laborführungen teilnehmen und sich mit Berufstätigen und Studenten austauschen. Dafür hat die TURAG am 13. Juli einen Lötworkshop angeboten, bei dem sich 12 interessierte Schüler einen Musikspieler bauen konnten.

Nach einem kurzen Vorstellung der TURAG und der mobilen Robotik ging es direkt ans Basteln.  Mit Hilfe einer Anleitung, des Schaltplans und engagierter TURAG Mitglieder haben die Schüler angefangen zu löten. Bereits zur Mittagszeit konnten wir das erste fertige Ergebnis aus der Ecke hören.

Nachdem alle ihr Projekt erfolgreich beendet hatten, gab es eine kurze Führung durch das Labor der TURAG.

Wir hoffen, im nächsten Semester einige Schüler an unserer Fakultät wiederzufinden und ihre Begeisterung für die Elektrotechnik geweckt zu haben.