TUD – VDE Roboterwettbewerb 2003

Bei dem Roboterwettbewerb 2003 hatten die Schüler- und Studententeams ca. ein halbes Jahr Zeit, um einen Roboter zu bauen, der den folgenden drei geforderten Aufgaben möglichst gut gerecht wurde: Das schnelle Verfolgen einer Linie, das präzise Schießen auf ein infrarotsigalmarkiertes Tor und das Einsammeln und ins Tor schießen von möglichst vielen Bällen.

Ausgerichtet wurde der Wettbewerb wie bereits im Vorjahr vom Institut für Automatisierungstechnik der TU Dresden und dem VDE Bezirksverein. Die Betreuung der Wettbewerbsteilnehmer während der Entwicklungsphase und die technische Vorbereitung wurde von uns dem Turag Team übernommen.

Am 15. Januar war es dann soweit: Die Roboter zeigten im Heinz-Schönfeld-Hörsaal was sie konnten. Den Rahmen der Veranstaltung bildete der Schnupperstudium-Tag der TU Dresden. Alle Teams hatten sich mächtig angestrengt. Und so blieb es bis zum Ende spannend. Bereits bei der Planung hatten die Teilnehmer Taktiken ausgearbeitet, wie die Aufgaben optimal zu lösen seinen, und dementsprechend technisch und optisch vielfältig erschienen die kleinen „Maschinchen“ am Wettbewerbstag.

Natürlich passierte auch die eine oder andere Panne, aber das ist bei einem solch komplexen Zusammenspiel von Sensorik, Elektronik und Mechanik unter veränderlichen Bedingungen auch nicht anders zu erwarten. Trotzdem war am Ende sicherlich jedem klar, dass der Spaß am Entwickeln und die dazu gewonnene Erfahrung für die Teams, sowie der Spaß am Zusehen für die Zuschauer das Schönste am Wettbewerb waren.

Warten wir gespannt auf das nächste Jahr…

Dokumentation und Fortschrittsrückmeldung

Die Fortschrittsrückmeldung ist mehr oder weniger nur eine Formalie. Es soll dem Veranstalter die Möglichkeit gegeben werden abzuschätzen ob die Teams mit einem funktionsfähigen Roboter antreten werden. Eine Bestätigung in folgender Form ist völlig ausreichend:
„Hiermit wird bestätigt, dass der Roboter von Team XY Linienverfolgung und Tordetektierung beherrscht. Auch der Schussmechanismus funktioniert, allerdings ist dieser noch nicht eingebaut. Team XY“

Bei der Dokumentation ist es uns aus zwei Gründen wichtig, dass sie sorgfältig gemacht wird. Zum einen dient sie als Vorbereitung auf die technische Abnahme (eine Stunde vor Wettbewerbsbeginn). Zum Beispiel die verwendeten Schaltungen sollten daher vollständig angegeben und, soweit nicht schon im Lastenheft geschehen, beschrieben werden.
Der andere Grund ist: Wir möchten von den Teams lernen. Mit dem Prototyp haben wir einen möglichen Weg gefunden die Aufgaben zu erfüllen, aber sicher nicht den besten. Damit der Roboterwettbewerb weiterentwickelt werden kann (z.B. andere Schaltungen im Lastenheft) sind die Erfahrungen der Teams sehr wichtig.
Da es klar es, dass ein wesentlicher Faktor der verwendete Algorithmus ist, möchten wir auch den Quelltext haben. Dieser braucht allerdings nicht mit eingesendet zu werden. Es genügt ihn zum Wettbewerb in elektronischer Form (Diskette) mitzubringen.

Der Termin ist für die Einsendung ist der 1. Januar. Dies ist aber nicht sinnvoll, da dann keiner in der Uni sein wird. Deshalb erlauben wir die Dokumentation/Funktionsbestätigung noch am Montag, den 5. Januar (Datum Poststempel) einzusenden. Es ist natürlich auch möglich alles per Email zu schicken.

Protokoll 3. Konsultation 12.12.2003

Bei der dritten Konsultation wurde ausgiebig getestet. Dabei tauchten immer wieder unvorhergesehene Probleme auf. Vieles konnte aber direkt gelöst werden.

Erfahrungen wurden erfreulicherweise gerade auch zwischen den Teams ausgetauscht, so konnte der ein oder andere „heiße Tipp“ mit in die letzte Vorbereitungsphase genommen werden.

Einige Fragen bezüglich des Reglements wurden gestellt. So ist es erlaubt zwischen den einzelnen Runden neue Software aufzuspielen und Reparaturen vorzunehmen.
(Lastenheft 3.5: „…Reparaturen an den Robotern zwischen den Wettbewerbs-Durchläufen sind erlaubt…“)

Es ist allerdings nicht gestattet ganze mechanische Module (z.B. Schussmechanismus) aus- bzw. einzubauen.
(Lastenheft 3.2: „…Der Roboter muss während des gesamten Wettbewerbes in eine Box mit den Innenmaßen 20cm Höhe * 25 cm Breite * 30 cm Tiefe passen…“)

Sehr viele Fragen wurden bezüglich des genauen Ablaufs der Durchläufe gestellt. Insbesondere die genauen Maße waren von großem Interesse.

  • Der Strafraum wird zum Wettbewerb 40cm x 60cm groß sein.
  • Der Abstand der Linie zum Strafraum (definiert wie in der Zeichnung) wird maximal 50cm, minimal 30cm sein.
  • Die beiden Mittellinien werden nur für die zweite Aufgabe aufgebracht und dann wieder entfernt.

Für die zweite Aufgabe (grün) gilt:

  • Die Mittellinie wird 130cm von der Grundlinie entfernt sein
  • Der Abstand zur zweiten Mittellinie wird 30cm betragen
  • Die fünf Startpunkte sind innerhalb des Gebietes. Wenn der Roboter direkt auf das Tor zufährt, überfährt er als erstes die hintere Mittellinie.

Für die dritte Aufgabe (lila) gilt:

  •  Neu: Vor jedem „Ballpunkt“ wird eine annährend gerade Strecke von 20 cm sein.
  • Die Bälle werden auf die Linie gelegt.
  • Diese fünf Ballpunke befinden sich in der hinteren Hälfte.
  • Die Bälle werden so gelegt, dass ein Roboter, der mit einem Kurvenradius kleiner gleich 15cm den Ball schiebt, und bei Ausrichtung auf das Tor geradeaus fährt, als erstes auf die Linie direkt vor dem Strafraum trifft.
    Achtung : es kann auch sein, dass keine bzw. eine Drehung nach links nötig ist!

Aufgrund eines Teamwunsches, wird es noch eine vierte Konsultation am Donnerstag, den 8.1.2004 um 15 Uhr geben. Professor Schönfeld wird freundlicherweise den Zugang zur Platte ermöglichen, ob weitere Personen, zur Verfügung stehen ist fraglich. Bei Fragen steht die bekannte E-Mail-Adresse zur Verfügung.

 

Protokoll 2. Konsultation 21.11.2003

  • Am Anfang gab es keine Fragen, so gingen wir direkt an die Platte und die anwesenden Teams konnten ihre Roboter testen.
  • Es hat sich herausgestellt, das manche Roboter fast gegen die Bande stießen, obwohl der Mindestabstand der Linie zur Plattenbande noch nicht ganz ausgeschöpft ist. Trotz einer angemessenen vorgegebenen Maximalgröße des Roboters kann es passieren das bei einer ungünstigen Gesamtgeometrie der Roboter z.B. mit seinem Heck gegen die Bande stößt, wenn er versucht eine Kurve nahe dieser zu fahren. Bitte denkt bei der Konstruktion des Roboters an dieses Problem.
  • Bisher konnten die Roboter lediglich die Linie entlangfahren. Die Funktionen für Aufgaben 2 und 3 wurden noch nicht vorgeführt.
  • Das Konstruieren eines Abschussmechanismus fiel allen Anwesenden am schwersten. Bitte denkt auch daran, dass es keine Pflicht ist, diesen automatisch zu spannen! Ein am Wettbewerbstag funktionierender Mechanismus ist wichtiger.

Die letzte Konsultation findet am Fr, 12. Dezember 2003 um 15.00 Uhr statt. Auch hier werdet Ihr wieder die Möglichkeit haben, Eure Roboter an der Wettkampfplatte auszuprobieren/zu optimieren. Bitte denkt daran, dass wir Euch den Test auf der Platte unbedingt empfehlen, um Euch unliebsame Überraschungen zu ersparen.
Denkt bei der nächsten Konsultation auch an Werkzeug, was ihr benötigen könntet. Oft möchte man spontan noch etwas richten, abändern, etc. Wir haben nur im Notfall Zugriff auf entsprechendes.
Auch Eure eigenen Bälle und den Sender solltet Ihr mitbringen, wenn ihr die Funktionen für die 2. und 3. Aufgabe testen wollt.

Protokoll 1. Konsultation 24.10.2003

  • Es wird noch zwei weitere Konsultationen geben. Termine sind Fr, 21. November und Fr, 12. Dezember. Die Konsultation beginnt jeweils um 15.00 Uhr.
  • An beiden Terminen werdet Ihr auch die Möglichkeit haben, Eure Roboter (oder was davon fertig ist) an der Wettkampfplatte auszuprobieren/zu optimieren.
  • Wir haben kurz über das im Forum diskutiert Thema „ Assemblerprogrammierung “ geredet. Fazit: Wir raten Euch dringend ab, Assembler zu programmieren. Der Nutzen steht in keinem sinnvollen Verhältnis zum Zeitaufwand. Keiner der Anwesenden hatte vor damit die C-Control zu programmieren.
  • Die Fahrtrichtung sollte auf dem Linienzug rechtsherum sein. Die einzusammelnden Bälle werden so liegen, dass es einfacher ist diese Richtung zu wählen. Erlaubt ist allerdings auch die andere.
  • Änderung : Im Lastenheft steht, dass in Wettbewerbsaufgabe I der Veranstalter den Roboter platziert. Es wird jedoch jedem Team möglich sein, sein Gerät im Startbereich auszurichten (z.B. entweder zur Linie hin- oder von der Linie weggerichtet).
  • Bitte schließt Eure Motoren nicht an den Dropdown 5V an, er ist nicht für einen so großen Strom ausgelegt. Wärmeentwicklung bei Belastung aller im Lastenheft benutzten Schaltungen, ist allerdings normal.
  • Die mitgelieferten Dioden zum Aufbau des Motortreibers sind zu groß dimensioniert. Es reicht, wenn Ihr Euch kleinere besorgt. (Vielleicht um Platz zu sparen.)
  • Mit Interesse wurden unsere Gehäuse der TSOP-Bauteile betrachtet. Jedes Gehäuse besteht aus einer Filmdose. In die beiden äußeren sind waagerechte Schlitze geschnitten (Breite 1-2mm), um einen großen Sektor abzudecken. Das TSOP-Gehäuse in der Mitte hat einen senkrechten schmalen Schlitz (<1mm), um ein schmales Sensorfeld zu garantieren. (Der TSOP hat dadurch eine nicht so große Reichweite, doch kann der Roboter zunächst nur mit den beiden äußeren Sensoren fahren. Erst später übernimmt der Mittlere die Anpeilung.)
  • Wir wurden nach unserem Motor gefragt, der den Schussmechanismus spannt. Wir haben einen sehr kräftigen Getriebemotor verwendet (Getriebemotor RB35, Conrad-Best.-Nr. 227579). Denkt allerdings daran, dass Euer Roboter nicht unbedingt von selber spannen muss.
  • Es wurde gewünscht, dass die Studententeams im Forum ein bisschen von Ihren Erfahrungen erzählen, bzw. Tipps geben. Vielleicht könnt Ihr den Schülern diesen Gefallen tun.

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