Die TURAG beim Eurobot 2011 - Roboter Scrat - Bericht, Fotos, Videos

[ähM_Key]

Hi!

ist für dich damit das Thema Roboter erledigt?
[...]
Da du ja nun im Arbeitsleben stehst: Welchen Einfluß/Nutzen hatte das Projekt auf deinen jetzigen Job, hat es sich gelohnt?

Nein, ganz im Gegenteil - ich arbeite weiter in der mobilen Robotik - bekomme nur jetzt Geld dafür
Die freiwillige Arbeit neben dem Studium hat sich auf jeden Fall gelohnt. Dank meiner Erfahrung konnte ich direkt als Projektleiter einsteigen.

Nach welchen Kriterien wurden Motoren/Getriebe gewählt? Welche waren es am Ende?

Als Antriebsmotoren kommen 2 Maxon RE 30 mit je 60W und Keramik-Planeten-Getriebe 1:14 zum Einsatz. Die bauen wir schon seit mehreren Jahren ein und dieses Jahr hat sich gezeigt, dass sie sehr gut ausgelegt sind.
(Wir bleiben ein Stück unter der Leerlaufdrehzahl und knapp unter 100% PWM.)

Wie wird das Vakuum erzeugt, ist das eine Industrielösung oder eine Eigenentwicklung?

Industrielösung: 4x KNF NMP 015 M

Mit welchen Hilfsmitteln/Programmen wurden Mechanik und Elektronik erstellt?

CAD: SolidWorks
Layout: Eagel

Warum ist der Roboter 13(!)kg schwer?

Dabei haben wir schon überall versucht Gewicht einzusparen...
Am meisten wiegen die Motoren, Servos und Akkus. Natürlich soll das ganze stabil sein, also kommen noch paar Alu-Platten/Streben und die Edelstahl-Außenverkleidung dazu. Die Elektronik mit Verkabelung ist auch nicht zu unterschätzen.

Wieviel hat Scrat an Material gekostet und wieviele Arbeitsstunden sind drin?

Viele Komponenten sind gesponsert, da wissen wir die Preise garnicht. Die Kosten für die Werkstätten sind uns auch nicht bekannt. Hm, und die Arbeitsstunden von uns (also ohne die der Werkstätten) schätze ich mal auf 7500+-2500.

Wie funktioniert das Bakensystem?

Es gibt 2 Ultraschallsender, die abwechselnd senden und am Spielfeldrand 3 Empfänger. Alle kommunizieren über Funk und über die Laufzeitmessung können die Positionen der Sender bestimmt werden. Zu Beginn wird die Schallgeschwindigkeit kalibriert.

Welches Akkusystem/Energiemanagement wird verwendet und warum?

3x 7.2V NiMh 4500mA Akkus, davon 1x für die Elektronik und 2x in Reihe für die Motoren, Servos und Pumpen.
Wir haben 13 Akkupacks, die über eine Einschubsystem einfach ausgetauscht werden können.
Die Akkus sind recht robust und Gewicht und Größe war bisher auch ok. Die Ströme die sie liefern können werden langsam knapp..

Nach welchem Algorithmus ist das Fahrprogramm aufgebaut, welche Software-Strategie führt zum Erfolg? Der Roboter fährt ja nicht zufällig rum.

Zur Pfadplanung kommt im Kern der A*-Algo zum Einsatz. Die Pfadpunkte werden optimiert. Drumherum gibt es verschieden Extrasachen wie Reflektion am Gegner oder an Hindernissen. Die Software läuft 1:1 auch in einer Simulationsumgebung in Matlab und kann somit entwickelt und getestet werden.

Auf einem höheren Level gibt es eine Statemachine, die die Entscheidungsfindung realisiert (~4000 Zeilen Code). Die erkannten Spielsteine werden sich alle gemerkt und die Felder je nach Spielsituation gewichtet angefahren. Die Gegnerposition wird dabei mit einbezogen.

Gab es besondere Hürden/Probleme bei der Programmentwicklung?

Dieses Jahr nicht so sehr. Die Software ist modular aufgebaut und in verschiedenen Ausbaustufen gewachsen. So ist z.B. das oben genannte Speichern aller Steine erst später dazugekommen. Bei der Auswertung des Laserscanners wurde zum Ende hin noch eine Geschwindigkeitskompensation implementiert, damit auch im Fahren gemessen werden kann (und die Scans nicht verzerrt sind).

Gibt es ein paar Tips, was man bei großen Roboterveranstaltungen (nicht) machen sollte?

Sich übernehmen, komplexe Systeme verwenden, nicht fertig werden.
KISS!

Gab es Rückschläge/Änderungen am Konzept während der Entwicklung?

Die Präzision des Laserscanners im Nahbereich war ungenügend. Glücklicherweise war noch Platz für 2 zusätzliche Laserdistanzsensoren. Beim Wettbewerb in Prag hat sich ein provisorisch aufgelöteter Regler verabschiedet.

Benutzt ihr fertige Komponenten aus vergangenen Projekten (oder von dritten) und welchen Anteil am Erfolg haben diese?

Ja, z.B. das Bakensystem oder den Laserscanner. Ansonsten bleiben die Roboter zusammengebaut und funktionsfähig. Von dritten nutzen wir eigentlich nichts. (Außer die Industriekomponenten)

Ich hoffe ich konnte es grob umreißen. Wenn noch Detailfragen sind (auch von anderen) immer her damit

Gruß, Markus

[Michael]

Hallo Markus,

Vielen Dank für die ausführlichen Informationen.
Die eine oder andere Frage hätte ich sicher noch, aber das ist besser bei einem Bier oder einer zukünftigen Roboterveranstaltung aufgehoben

Gruß, Michael

[oZe]

Ich wollte nur mal kurz meinen Respekt ausdrücken für das Projekt. Scheint ja wirklich ein toller Roboter geworden zu sein

[Willa]

Glückwunsch auch von mir! So ein Wettbewerb ist immer eine super Möglichkeit die Praxistauglichkeit der eigenen Entwicklungen zu testen. Im Labor bzw. in der Simulation klappt immer alles, wenns darauf ankommt wurde aber z.B. vergessen den Akku zu laden... (alles schon gesehen, komme grad von der IMAV2011...)

[James]

Hallo Markus,

danke für den interessanten Beitrag.

Eine Frage hab ich noch:
Kann man bei der eurobot auch als privates Team teilnehmen? Und gibts da eine Startgebühr/Anmeldegebühr?

Danke
Bernhard

[ähM_Key]

Ja klar. Die Anmeldegebühr sind bisher immer 50€ gewesen. Davon wird ein Teil der Organisation bezahlt, das meiste läuft aber über Sponsoren. Z.B. die Übernachtungen und Essen beim internationalen Ausscheid für eine begrenzte Anzahl von Teammitgliedern (6 glaub ich) ist da aber schon mit drin.