RoboSoccer Gruppe B1 - WS 17/18

Autor: Lars Unverzagt und Daniel Schiewe

Einleitung

In dem Informatik-Praktikum des Wintersemesters 17/18, war es unsere Aufgabe einen vollständigen Fußballroboter aus Lego zu kreieren und zu programmieren. Er soll in der Lage sein einen Infrarotball selbstständig zu finden und zu fangen. Nach der Ausrichtung zum Tor soll er auf das Tor schießen.

Das ganze Spielprinzip unterliegt genauen Regeln, die beinhalten was der Roboter darf und was nicht erlaubt ist. Genauere Informationen zu den Regeln finden sie hier [1].

Teammitglieder

1. Lars Unverzagt
   • Konstruktion des Roboters
   • Entwicklung einer Spielstrategie
   • Programmierung in BricxCC (NXC)
   • Erstellung des HSHL - Wiki - Artikel
2. Daniel Schiewe
   • Nachbau des Roboters im Lego-Designer
   • Entwicklung einer Spielstrategie
   • Programmierung in BricxCC (NXC)
   • Erstellung des HSHL - Wiki - Artikel

Das Spielfeld

Das Spielfeld ist 183cm lang und 122cm breiten. Das sind die genauen Maße eines RoboSoccer - Spielfeld. Die beiden Tore sind 45cm breit und 14cm hoch. Weitere Informationen zu dem RoboSooccer - Spielfeld finden sie hier. hier [2] finden.

Hardware

Als Hardware wurde ein LEGO – Mindstorms - Set benutzt. In diesem Set sind 3 Servomotoren, ein Ultraschallsensor, zwei Tastsensoren, ein Lichtsensor und ein Geräuschesensor enthalten.
Der Lichtsensor und der Geräuschesensor wird in unserem Projekt nicht verwendet, da es für diese Sensoren keinerlei sinnvolle Anwendung für ein erfolgreiches Fußballspiel gibt.
Der Ultraschallsensor könnte beispielsweise zur rechtzeitigen Erkennung der Spielfeldbegrenzung genutzt werden. Mit jenem Sensor lässt sich jedoch nicht eindeutig bestimmen, ob das erkannte Hindernis tatsächlich die Wand der Spielfeldbegrenzung, der gegnerische Roboter oder der Spielball ist. Aus diesem Grund, findet der Sensor bei unserem Roboter ebenfalls keine Verwendung.

Damit der Roboter nun jedoch den Spielball finden und sich dann zum Tor ausrichten kann, benötigt es zusätzliche Sensoren, die in dem LEGO – Mindstorms – Set nicht enthalten sind. Das wäre zum einen ein Infrarotsensor [3], um den Spielball suchen zu können und zum anderen ein Kompassensor [4] zur Positionsbestimmung und zum Ausrichten zum Tor. Beide Sensoren werden von der Firma HiTechnic [5] hergestellt. Die Servomotoren sowie der Tastsensor werden im Folgenden noch kurz vorgestellt.

Servomotoren

Der NXT benutzt Servomotoren, die je nach Belieben nach Zeit, Geschwindigkeit, Strecke und Winkel angesteuert werden können. Die Motoren können gradweise nach vorne oder hinten gesteuert werden. Der NXT-Stein bietet 3 Möglichkeiten um Servomotoren anzuschließen.

Die NXT-Servomotoren sind Elektromotoren mit eingebauten Rotationssensoren, die die Umdrehungszahlen in Grad speichern können. Über verschiedene Kommentare und Befehle lassen sich diese rotieren, vor und zurück fahren oder bremsen.

Tastsensor

Der Tastsensor funktioniert im Grunde wie ein normaler Lichtschalter und besitzt entweder die Position 1 (gedrückt) oder 0 (nicht gedrückt).
Durch das Drücken des Tasters gegen einen leichten mechanischen Federwiderstand wird der Sensorstromkreis geschlossen und somit der elektrische Impuls mit einer ungefähren Stromstärke von 2,2 mA abgesetzt. Wird der Taster losgelassen, so wird der Stromkreis wieder durch die meachanische Feder unterbrochen.

Spielstrategie

Zur Entwicklung der nachstehenden Spielstrategie haben wir das folgende Programm zur Hilfe benutzt. „PaP-Designer“ [6]

Spielstrategie

Umsetzung der Spielstrategie

Um die Spielstrategie erfolgreich umsetzen zu können, haben wir folgendes Programm verwendet.Bricx Command Center [7] (kurz: BricxCC) Dieses benutzt die Programmiersprache NXC [8] (Not eXactly C).

Da wir vor uns vor Plagiaten schützen wollen, stellen wir unseren Quellcode nicht online, sondern nur allgemeine Befehle, die wir verwendet haben. Diese können nachstehend gelesen werden oder in folgender PDF nachgelesen werden. Datei:NXC-Befehle.pdf

Werbeplakat

Um unseren Roboter zu präsentieren, haben wir ein Plakat erstellt, was sie hier sehen können. Datei:Plakat RoboSoccer.pdf

YouTube - Video

Zur bildlichen Veranschaulichung wurde ein YouTube - Video erstellt, welches hier zu finden ist.

Bilder

Bauen Sie Bilder ein, am besten mit darin gekennzeichneten Stellen, die Sie dann im Text erklären.

Beispielbild mit Quelle

Literaturverzeichnis

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