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.

 

 

Odocal-Automation

Umsetzen eines Tools zur automatischen Odometriekalibrierung.

Zusammenfassung

Unsere Roboter orientieren sich auf dem Spielfeld unter anderem mit Hilfe einer Odometrie. Diese besteht aus zwei mitlaufenden Rädern, die die zurückgelegte Distanz messen und so eine Positionsbestimmung ermöglichen. Damit die Berechnung der Pose möglichst genau ist, müssen die exakten geometrischen Parameter des Messsystems kalibriert werden [1]. Bisher wurde dieser Prozess manuell druchgeführt.
Inzwischen sind wir in bestitz einer Cognex -Kamera [2], die über weitreichende Funktionen zur Objekterkennung und Positionsbestimmung verfügt. Ziel ist es mit dieser Kamera ein automatisches Messsystem aufzubauen und den Kalibrierungsprozess so weit wie möglich zu automatisieren.

Aufgaben

  • Aneignen von Grundwissen zur Funktionsweise der Odometrie
  • Einarbeiten in vorhandenen Code und Systeme zur Odometriekalibrierung
  • Konzipieren und Umsetzen einer automatisierten Lösung
  • Test und Validierung des Systems

Tools

  • C++ (Code verstehen, neu geschriebene Module können auch anders umgesetzt werden)
  • Robot Operating System (ROS)
  • Cognex In-Sight

Links

[1] http://www.cs.cmu.edu/~motionplanning/papers/sbp_papers/kalman/chong_accurate_odometry_error.pdf
[2] https://www.cognex.com/products/machine-vision/2d-machine-vision-systems/in-sight-7000-series/specifications

ArUco Erkennung

Es soll ein System zum Lokalisieren von ArUco Markern aufgebaut werden.

Zusammenfassung

In den neusten Eurobotregeln wurde ein neues System zur Objekterkennung eingeführt: ArUco Marker [1]. Diese können benutzt werden um die Position und Orientierung von Spielelementen herauszufinden oder sogar Gegner zu erkennen. Daher soll ein wiederverwendbares System zum Erkennen und zur Positionserfassung dieser Marker implementiert werden. Im Roboter kann dazu einen Webcam an den Hauptrechner angeschlossen werden, deren Bilder in einem ROS-Node [2] ausgewertet werden sollen.
Es ist nach Regelwerk außerdem zulässig ein zusätzliches Erkennungssystem über dem Spielfeld zu montieren. Dafür müsste ein Haltesystem konstruiert und geeignete Hardware zur Bildverarbeitung und Kommunikation (z.B. RapsberryPi) ausgewählt werden.

Aufgaben

  • Einarbeitung in ArUco und geeignete Bibliotheken
  • Implementierung eines Systems mit Kamera im Roboter
  • zusätzlich: Aufbau eines zentralen Erkkenungssystems

Tools

  • Programmiersprache nach Wahl
  • Robot Operating System (ROS)
  • SolidWorks CAD

Links

[1] https://docs.opencv.org/trunk/d5/dae/tutorial_aruco_detection.html
[2] http://wiki.ros.org/aruco

TURAG bei NI

Diesen Montag wurden wir vom dresdner Team der National Instruments Corp (NI) herzlich in Empfang genommen. Nach einer ersten Office Tour und Einführung in die Forschungs- und Produktbereiche des Unternehmens wurden uns mehrere sehr spannende Demos erläutert. So konnten wir an Hand eines von NIs entwickelten hochwertigen digitalen Radios den Einfluss eines Handys auf die W-Lan und LTE Frequenzbänder beobachten und die mögliche Zukunft der Vermessung und Prüfung gerichteter Antennen live miterleben. Zusätzlich ermöglichte uns das Gespräch mit Chief Engineer Jan Schirok einen guten Einblick in den typischen Projekt- bzw. Arbeitsflow eines großen Unternehmen. Vielen Dank an NI für die Einladung und die Unterstüzung unseres Vereins. Wir freuen uns auf eine lange Partnerschaft.

Lange Nacht der Wissenschaften 2023

Auch zum 20. Jubiläum der Langen Nacht der Wissenschaften hier in Dresden hat die TURAG Besuchern einen Einblick in die Ingenieurswelt gegeben. Unter dem Motto „Robotik Hautnah“ haben wir es geschafft viele von Jung bis Alt für die autonome und mobile Robotik zu begeistern. Besonders viel Spaß bereitete unsere kleine Demo: Zuschauer konnten auf dem gesamten Spielfeld Schaumstoffkuchen verteilen, welche unser fleißiger Roboter mit Hilfer einer Kamera lokalisiert und dann nacheinander auf seinen eigenen Tellern platziert hat. Zusätzlich konnten die Kuchen auch während des gesamten Prozesses wieder in die Mitte geschoben werden. So war unser kleiner Helfer für bis zu 15 Minuten ununterbrochen und vollkommen selbständig aktiv. Wir bedanken uns bei allen, die bei uns vorbei geschaut haben und freuen uns darauf, auch nächstes Jahr wieder mit interessanten Robotern begeistern zu dürfen.