Institut-Wettbewerb

[kuebm]

Hallo,

als Studenten einer Uni dürfen wir an einem Wettbewerb teilnehmen und wir suchen hier nach Empfehlungen bzgl. der Hardware.
Die Herausforderung ist im Groben folgende:
Auf einem Billardtisch sind 15 Kugeln platziert, welche innerhalb von 180 Sekunden mittels einer Maschine eingelocht werden sollen.

Die Einschränkungen der Maschine sind folgende:
- Würfelabmessung von 450mm
- max. Startgewicht von 3kg
- von einer Energiequelle mit vier Batterien des Typs LR6 oder R6 betrieben
- die Maschine soll die Aufgabe selbstständig ohne Eingriff eines Bediener bewältigen

Die Zeit ist knapp bemessen, in einem Monat ist der Wettbewerb.

Leider sind wir Studenten ohne Kenntnisse von Robotik. Wir benötigen einen Überblick bzgl. folgenden Themen:
- Chassis, Mechanik, Aktorik
- Elektronik, Sensorik
- Programmierung

Das Ganze darf nicht zu teuer werden, da wir alles privat zahlen dürfen.

Da wir erst in der Konzeptphase sind und uns noch für keine Lösung festgelegt haben, wären wir für Anregungen, Tipps und Empfehlungen sehr dankbar.

Vielen Dank.

[malthy]

"in einem Monat ist der Wettbewerb" und "Leider sind wir Studenten ohne Kenntnisse von Robotik"

Darf ich mal ganz ehrlich sein? Ich glaube mit dieser Kombination wird es sehr schwierig (bis unmöglich). Ganz trivial erscheint mir die Aufgabe nämlich nicht, selbst wenn man die "unkoordiniertes Rumfahren und hoffen dass alle Kugeln in die Löcher Fallen"-Methode wählt.

[Geistesblitz]

Das hört sich wirklich nach einem fast aussichtslosen Unterfangen an. Wie lange wusstet ihr denn schon von dem Wettbewerb? Was studiert ihr denn genau?


Leider sind wir Studenten ohne Kenntnisse von Robotik. Wir benötigen einen Überblick bzgl. folgenden Themen:
- Chassis, Mechanik, Aktorik
- Elektronik, Sensorik
- Programmierung
Ihr habt wirklich gar keine Ahnung von den Themengebieten? Dann sehe ich wirklich schwarz.
Ich kann nur den Tipp geben: zerlegt euer Problem in viele kleine, einfacher zu lösende Teilprobleme und setzt die nach und nach zusammen. Wahrscheinlich wärt ihr am besten damit bedient, euch erstmal in Mikrocontrollerprogrammierung einzuarbeiten (Tutorials dazu gibt es im Internet, entweder im RN-Wissen (http://www.rn-wissen.de/index.php/AVR-Einstieg_leicht_gemacht), Mikrocontroller.net (http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial) oder auch hier (http://halvar.at/elektronik/kleiner_bascom_avr_kurs/)). Oder ein bis zwei machen das und die anderen kümmern sich um andere Sachen wie Elektronik und Mechanik. Wieviele seid ihr überhaupt? Das müsst ihr jetzt wirklich durchorganisieren, sonst wird das nix.

[Manf]

Wenn es ansatzweise gehen soll dann muss ja am Schluss wenigstens so etwas in der Art da sein.


https://www.youtube.com/watch?v=VqkztoCpF8A

Ist das denn vorstellbar?

[Slowly]

Moin auch !
Lustige Aufgabe, aber was studiert ihr ? Ihr müsst Euch doch etwas dabei gedacht habe diese Herausforderung anzunehemen oder? Sollen die Kugeln geschoben oder angestoßen werden?

[kuebm]

Danke für die Antworten. Die Bekanntgabe der Aufgabe war am Dienstag diese Woche. Wir sind 4 Studenten mit den Fachrichtungen Maschinenbau oder Fahrzeugtechnik. Das Institut lehrt Feinwerktechnik II. Der Wettbewerb ist mehr oder weniger Pflicht, bei Nichtteilnahme dürfen wir alles in CAD konstruieren. Wir wollen aber teilnehmen.

Die Studenten der vorigen Jahre meisterten die Aufgaben prächtig. Diese waren ebenfalls nicht einfach. Oft waren es autonome Roboter. Wir hoffen jetzt einfach auf Unterstützung seitens des Instituts und wir werden mit den Studenten der letzten Jahre Kontakt aufnehmen.

Wie die Kugeln in die Löcher kommen ist egal, mir persönlich erscheint es am plausibelsten die Kugel zu schieben.

[Manf]

Wir hoffen jetzt einfach auf Unterstützung seitens des Instituts und wir werden mit den Studenten der letzten Jahre Kontakt aufnehmen.
Das ist sehr vernünftig, gleichzeitig hätte man bei der Kontaktaufnahme auf Pfingsten achten sollen. Ein Monat ist für so ein Thema wirklich recht knapp.
Nebenbei könnte man sich ja mal Aufbautechniken der frühen Robotertechnik am MIT ansehen, soweit im Netz verfügbar (?). Ich kann mich an Wettbewerbe erinnern, bei denen man nicht in Wochen sondern eher in Stunden eine elektromechanische Konstruktion zum Laufen bringen sollte.
Das erweitert etwas den Blick auch für provisorische und unsichere Lösungen.



Mit Hinweis auf die Software bei 1:27



http://www.youtube.com/watch?v=mg7p1ZpvE2w

[CsMTEch]

Wenn Ihr noch keine Ahnung mit Microcontrollern
habt, würde ich mit einem uC von Atmel anfangen,
irgendeinem Arduino vielleicht?

Programmieren würde ich mit Bascom, da diese
Sprache sehr einfach ist und für den Einstieg gut
geeignet.

Ich würde eventuell zur Erkennung der Kugeln einen Sharp
Distanz-Sensor ( http://www.reichelt.de/446//index.html?ACTION=446&GROUPID=287&SEARCH=Distanz-Sensor&SHOW=1&START=0&OFFSET=30&PROVID=2257&gta=3910692270_12865397910&gkw=Broad_3910692270_sharp+distanzsensor&ref=adwords_generic&&gclid=COHHw-X5orcCFSXLtAod4HEA-g )
benutzen. Wenn der Roboter sich im Kreis dreht, könnte er
damit vielleicht die nächste Kugel erkennen... :-k

Ist es denn erlaubt irgendwie die Bahn zu modifizieren?
Dann könnte man ja vielleicht in jedes Loch Infrarot LEDs
mit unterschiedlichen Frequenzen anbringen damit der
Roboter die Löcher erkennt.

Hoffe ich konnte helfen :)

LG und schreib dann mal wie der Wettbewerb ausgegangen
ist:D

[radbruch]

Da wir erst in der Konzeptphase sind und uns noch für keine Lösung festgelegt haben, wären wir für Anregungen, Tipps und Empfehlungen sehr dankbar.Der Roboter steht auf dem Boden und hebt ein Bein des Billardtisches hoch, so dass die Kugeln in 180 Sekunden im gegenüberliegenden Eckloch verschwinden. Das sollte in vier Wochen locker umsetzbar sein:


http://www.youtube.com/watch?v=s2ZpvMdkWug

Gruß

mic

[Geistesblitz]

Noch was bezüglich Mechanik: angesichts eurer Lage ist es sicherlich sinnvoll, auf fertige Lösungen zurück zu greifen. Wie wäre es beispielsweise mit dem Chassis eines RP6 (http://arexx.com.cn/UploadFiles/20071129153354352.jpg)? Das dürfte für eure Aufgabe gut geeignet sein und darauf kann man auch gut aufbauen. Womöglich könntet ihr auch den ganzen RP6 nehmen, dann habt ihr auch gleich den Controller, die Motoransteuerung und einige weitere praktische Sachen dazu. Hier gibts mehr Infos (http://www.rn-wissen.de/index.php/RP6)
Oder sollt ihr alles selber entwickeln? Ich hoffe mal nicht, sowas würde kaum in den Zeitplan passen.

[malthy]

Der Roboter steht auf dem Boden und hebt ein Bein des Billardtisches hoch, so dass die Kugeln in 180 Sekunden im gegenüberliegenden Eckloch verschwinden.

Großartig!!!

[Günter49]

Ist die Tischgröße bekannt? Für die Form des Roboters (z.B. Länge und Form von eventuellen Auslegern) und die Einsammelstrategie wäre es nützlich zu wissen, welche Abmessungen der Billardtisch hat. Habe gerade ergoogelt, dass es da zwei verschiedene Größen gibt: 8 Fuß und 9 Fuß beim Poolbillard = 300mm Längenunterschied. Das sind immerhin 2/3 der maximalen Roboterlänge.

Gruß, Günter

[CsMTEch]

Oder wie wäre es zur Umgebungserkennung mit
einer Kamera die von oben auf den Tisch ausge-
richtet ist? Auf dem grünen Belag des Billardtisches
dürfte es nicht "so" schwer sein via Bildbearbeitungs-
Programm die Kugeln zu erkennen und den Roboter
mit diesen Informationen zu "füttern".

[oberallgeier]

... Die Bekanntgabe ... war ... diese Woche ... Die Studenten der vorigen Jahre ...Ähhhh - strategisch also leider schon schade, dass ihr euch auf die kommende Geschichte nicht ausreichend vorbereitet hattet. Uni- ähhh - studentenüblich. Aber egal, das hilft nicht.


Der Roboter steht auf dem Boden und hebt ein Bein des Billardtisches hoch ...Ohh mic, großartig, gradlinig, unkonventionell und innovativ - wie immer. Von mir (wie oft) leise Bedenken:

... Einschränkungen ... Würfelabmessung von 450mm ... max. Startgewicht von 3kg ...Ich denke da nicht primär an die Vorgaben sondern an die zu beurteilende Jury. Wenn ich der diese Idee vorklotzen sollte, müssen natürlich ALLE Vorgaben penibel eingehalten werden, damit sie keinen Ausweg hat als den Vorschlag zu akzeptieren. Da fängts schon an.

Es reicht ja bei Deinem "Dackel-Billard"-Konzept (Der der ein Bein hebt) nicht aus, einfach EIN Bein zu heben. Dabei würde der Tisch in Stellung "2-Beine-am-Boden" kippen und die Bälle vermutlich größtenteils an der niedrigliegenden Bande landen - und nicht in den Taschen. Die Variante mit "3-Beine-heben" scheidet wegen der Maximalgröße aus. Bleibt die modifizierte Ein-Bein-Methode übrig, bei der nun die Hebeeinrichtung eine Beinhalterung haben muss, mit der ein Kippen des Tisches in der erwähnten Art verhindert wird, sprich: der gehobene Tisch muss wirklich auf nur einem Bein stehen und eine windschiefe Spielfläche haben. Da sehe ich die drei Kilo als Herausforderung, aber doch gut machbar an.

Ich denke, dass ein kleiner, runder Fahrroboter mit guter Odometrie und einem aufgesetzten/übergestülpten Flügelrad auch eine gute Lösung sein könnte. Das Flügelrad (System Radiallüfter) rotiert langsam und kehrt sozusagen die Kugeln in die Lochtaschen. Übrigens - wenns ein Poolbilliardtisch ist und nicht Snooker (Snooker ist SEHR unwahrscheinlich), dann könnte man die Diamanten als optische Navigationshilfe nehmen . . .

Nachtrag: im Prinzip dürfte ein leichtes 450mm-Quadrat mit mind. ca. 40 mm Zargenhöhe reichen. Der fährt um die Hochachse rotierend als Dreh-Sumo einigermassen planvoll über den Tisch, zum Schluss wird in einer einfache Mäanander-Fahrt der Rest weggekehrt. Müsste man überlegen. Vorteil - einfacher Aufbau, einfache Mechanik. Insgesamt ist aber ein Monat für Noobs sicher zu kurz, egal wie kurz die Nächte wären.

[radbruch]

Hallo


Es reicht ja bei Deinem "Dackel-Billard"-Konzept (Der der ein Bein hebt) nicht aus, einfach EIN Bein zu heben.Entscheidend ist wohl das Design des Tischbeines. Ideal wäre eine Schraube zum Höhenausgleich (oder ein Gleiter) in die man mit der gabelförmigen Hebeeinrichtung einfädeln könnte. Der würfelige Roboter könnte einen senkrechten V-Einschnitt besitzen der das Bein führt und die Balance auf dem gegenüberliegenden Bein hält.


...müssen natürlich ALLE Vorgaben penibel eingehalten werden..."- die Maschine soll die Aufgabe selbstständig ohne Eingriff eines Bediener bewältigen"

Müßte der Bot das Bein selbstständig finden oder darf ihn der "Bediener" richtig ausgerichtet davor setzen( oder ihn gar am Bein anschrauben)? In den "Einschränkung der Maschine" steht weder was von fahrbar noch dass die Maschine nicht stützendes Teil des Tisches (z. B. als Längenausgleich für ein zu kurzes Tischbein) sein kann.

Aber eigentlich sollte man das vielleicht besser nicht versuchen:


Anheben würde ich lassen. Tisch könnte sich verwinden und dann kannst die Schieferplatten neu verspachteln an den Stößen.
Wir haben das mit Pooltischen schon ausprobiert. 530 kg pro Tisch. Allerdings sind die GC3 saustabil und haben das mitgemacht. (gefunden bei http://www.billard-aktuell.de/forum/viewtopic.php?p=362594&sid=dc4863126272e4846244f22c5223a7ea#p362594)

Eine hübsche Auswahl von Tisch- und Beindesigns findet man z.B. hier: http://www.megabillard.de

Auch nett anzuschauen: http://www.chilloutzone.net/video/selbstausgleichender-billardtisch.html)

Gruß

mic

[Manf]

Ein anderer etwas "outside the box" - Ansatz wäre den Roboter wirklich auf die vorgegebenen Maße zu beschränken, - bis der loslegt:

Er soll dann zu einer Ecke fahren, dort ein Seilende (mit "Anker") hinterlassen, den Tisch an der Kante umrunden und dabei das Seil auslegen. Er soll das Seilende nach der Umrundung wiederfinden und das Seil wieder einrollen um dabei die Kugeln in der Ecke und hoffentlich in der Tasche zusammenzuführen.

[HeXPloreR]

Also mir gefällt das "anheben des Tisches konzept" ziemlich gut...so gut das mir dazu auch eine Idee gekommen ist die ich euch selbstverständlich nicht vorenthalten möchte:

Der Roboter setzt (oder wird gesetzt) sich auf eine Ecke, dann fährt ein Arm mit einer Motorsäge aus und durchtrennt das Bein an dieser Ecke - ca 10cm vorm Boden ab. Jetzt muss man nur noch dafür Sorgen das der stehende Rest da unten aus dem Weg kommt...und der Tisch kippt in die Richtung runter und alle Kugel verschwinden theoretisch in dem Eckloch ;)

Vielleicht kann man die Jury dazu ermuntern, das dieser Roboter zuletzt die Aufgabe absolviert, denn danach ist der Tisch vermutlich Schrott :-b

zusätzlich EDIT: Damit das Übergewicht wahrscheinlicher auf der Ecke liegt. Son Stück Bein wiegt hoffentlich nicht so viel, und die Kugeln liegen nicht zu ungünstig....lalalalala

[radbruch]

Daran hatte ich auch gedacht, aber die Zerstörung des Tisches fand ich dann eher "unsportlich".


und der Tisch kippt in die Richtung runterDas klappt aber nur, wenn der Bot an dem kurzen Bein zieht. Ansonsten wäre der Schwerpunkt des Tisches durch das abgesägte Bein auf der falschen Seite und der Tisch würde nicht kippen.

[oberallgeier]

... ein Arm mit einer Motorsäge ... danach ist der Tisch vermutlich Schrott ...Ohhhh, Du Kleingläubiger Du! Ein Zentimeter amputieren dürfte reichen, dann habe ich schon an die 1% Schräge. Danach das Amputat mit reichlich 3K an Ort und Stelle applizieren - und die Welt ist wieder heile.

[HeXPloreR]

ja also..äh ja...also, das nötige Gefälle habe ich ganz spontan nicht ausgerechnet ... und wer weiß, vielleicht kommt der Bot ja auch die Idee Kleinholz fürn Ofen draus zu machen...der nächste Winter kommt bestimmt. :-({|=

[radbruch]

Danach das Amputat mit reichlich 3K an Ort und Stelle applizieren - und die Welt ist wieder heile. minus Kettensägekettenbreite?

[oberallgeier]

... Kettensägekettenbreite?
... Amputat mit reichlich 3K an Ort und Stelle ...Ohne Kettensäge nehme ich NIE reichlich 3K, dann nur hauchdünn. (Keine Ahnung ob das jetzt schon OT ist).

[HeXPloreR]

oh man, ich glaube ich benutze zu selten meine Motorsäge ;) ( <--- ganz sicher OT - sorry an den TS)