Auch dieses Jahr haben wir wieder erfolgreich im Rahmen des Uni-Tags aktiv unseren Fachbereich repräsentiert und versucht, Schülerinnen und Schüler für die Robotik zu begeistern. Daher trafen sich für studentische Verhältnisse viel zu früh (um viertel vor 8 Uhr) die ersten Helfer, um die Roboter, das Feld und die Infrastruktur auf die lange Reise vom Informatikum zum Hauptgebäude der Chemie zu schicken. Pünktlich um 9 Uhr nahmen dort die anderen Helfer alles entgegen und begannen schnell mit dem Aufbau, da die Interessierten bereits gespannt warteten.

Als alles fertig war stapften die Roboter munter über das Feld und zogen Blicke auf sich, wenn sie gegen den Ball kickten. Manchmal trafen sie aber leider auch das Tor anstelle des Balls, da aufgrund der Lichtverhälnisse das Gelb der Torpfosten zum verwechseln ähnlich mit dem Orange des Balls für die Roboter war. Außerdem hatten wir unsere AIBOs (Artificial Intelligence roBOts, Unterhaltungsroboter von Sony in Form eines Hundes) dabei, die außer mit einem Ball auch mit einem Knochen spielen können und auf Streicheln und verschiedene Befehle reagieren. Wie auch beim letzten Mal gab es die Möglichkeit, einen Roboter manuell zu steuern und damit gegen die KI anzutreten. Außerdem hatten wir auch Paro dabei, einen Therapieroboter in Form einer Babyrobbe, der sehr gerne gestreichelt wird. Auch unsere neue Roboterplatform konnten wir schon ein bisschen vorstellen, obwohl sie bis jetzt erst in Einzelteilen existiert.

Insgesamt war es mal wieder eine gute Gelegenheit einige Bugs in der Software zu finden und zu fixen und einen Überblick über den Zustand der Hardware, insbesondere der Motoren, zu bekommen. Vor allem aber konnten wir die neugierigen Fragen der potenziellen Nachwuchstudierenden beantworten und sie hoffentlich für unsere Forschung begeistern, zumindest aber das Interesse an der Informatik allgemein fördern.

Inzwischen sind auch Videos und Artikel über uns in der Medienlandschaft vertreten.
Ein sehr cooles Kurzvideo hat unser „Fanzine“ Substanz über uns gemacht.

Link zur dazu gehörigen Substanzseite

Auch über das Endspiel der beiden RoHOW-Organsiatoren Hamburg Bit-Bots gegen die Hulks hat Substanz berichtet Link zum Artikel.

Desweiteren hat Spiegel TV Wissen einen Bericht über die German Open gedreht, in dem wir auch wir vorkommen. Bei diesem Beitrag sind zwar kleine Fehler, wie falsch zugewiesene Namen und vertauschte Roboterpreise, reingerutscht – aber alles in allem ist auch dieser Beitrag gut gemacht.

Yaaay 3D Druck! So in etwa war die allgemeine Stimmung bei den Bit-Bots als ich vor ca. einem Monat zum ersten mal dabei war. Die Möglichkeiten sind unendlich und auf einmal ist der limitierende Faktor nicht mehr die Herstellung von Roboter-Teilen sondern lediglich die eigene Inkompetenz. 😉 Naja aus einem solchen 3D-Druck Brainstorm entstand dann die Idee uns mal an Kugelgelenken zu versuchen. Diese stellen in der humanoiden Robotik natürlich einen großen Schritt in Richtung des menschlichen Körperbaus dar. Der Mensch hat 4 „richtige“ Kugelgelenke in Hüfte und Schulter, sowie die Hand- und Fußgelenke, die leider deutlich komplizierter sind, jedoch auch eine Kugelgelenk-ähnliche Funktion bieten. 

Ein Prototyp eines Kugelgelenks mit Federlagerung.

Also los geht’s! Hmm Moment mal, da sind ja noch einige Dinge ungeklärt. Was sich evolutionär über Jahrmillionen entwickelt hat ist eben nicht mal schnell nach gebaut. Antrieb und Sensorik stellen bei einem Kugelgelenk natürlich ein Problem dar. Sehnen sind für den Antrieb eine offensichtliche Lösung, machen die Sache aber wieder um einiges komplexer. Wie muss man beispielsweise die Sehnen anordnen um die 3 Dimensionen (Rotation um x, y und z Achse), die durch ein Kugelgelenk beschrieben werden, optimal anzusteuern? Wir haben uns erst mal für ein Design mit 4 Sehnen, von denen sich immer 2 überkreuzen, entschieden. Damit lassen sich die 3 Dimensionen recht gut ansprechen, leider entsteht dadurch auch ein nichtlinearer Zusammenhang zwischen der Manipulation der 3 Dimensionen und der linearen Bewegung der Sehnen. Da diese Problematik wieder eher in den Bereich der Informatik fällt, war der Rest der Bit-Bots, zu meiner Überraschung, eher inspiriert von der Idee. Eine Lösung wäre ein neuronales Netzwerk darauf zu trainieren, den Zusammenhang zwischen Sehne und Gelenkstellung zu erfassen.

Zerlegter Prototyp ohne Federspannung

Allerdings sind wir noch nicht so weit. Bislang gibt es nur das auf den Fotos zu sehende Modell ohne Motoren. Als nächsten Schritt werden wir eine Anordnung mit Motoren designen und eventuell noch Sensorik in das Gelenk selbst einbauen, die Motoren selbst haben natürlich schon einen Winkelfeedback. Und wenn das Ganze einmal mit Motoren funktioniert, könnte man es auch mit anderen Antriebsmethoden versuchen. Es gibt auf jeden Fall noch viel zu tun, bis ein solches Gelenk mal einen richtigen Schuss ausführt.

Unser Selbstgedruckter Platinenhalter, mit einer Platine. Über die Seitliche Drehschraube lassen sich die Greifer verstellen. Die untere Schraube dient zum lockern / fixieren des Kugelgelenks.

Die einzelteile unseres Platinenhalters. Gut zu erkennen: Das Kugelgelenk über das die Halterung in beliebige Positionen gebracht werden kann.

Auch dieses Jahr haben wir wieder eine Projektwoche in Kooperation mit der Stadtteilschule Walddörfer veranstaltet.

Die Woche begann mit einer Vorstellung des RoboCups und der Ag, sowie der Einführung in Linux.

An den folgenden drei Tagen fand Projektarbeit statt, drei Themen, die jeweils einen Tag von einer Gruppe bearbeitet wurden. So konnten alle Schüler jedes Thema bearbeiten.

Am letzten Tag fand eine Abschlusspräsentation statt, bei der die Schüler vorstellten, was sie in der Woche erreicht haben.

Uns hat die Woche viel Spaß gemacht und den Schülern anscheinend auch.

In den letzten beiden Wochen war es bei uns im Labor besonders voll. 14 Studenten belegten das von uns angebotene Lehrveranstaltung „Praktikum RoboCup – mit Robotern Fußball spielen“.

Das Praktikum startete mit einer kurzen Einführung in die Robotik und den RoboCup durch uns. Danach fanden sich je drei bis vier Studenten in eine Gruppe zusammen und suchten sich ein Thema aus, dass sie in den zwei Wochen bearbeiten wollten. Eine Gruppe entwickelte einen verbesserten Verteidiger der sich immer zwischen Ball und Tor positioniert. Eine andere Gruppe arbeitete daran, den Torwart zu verbessern. Aber es wurde nicht nur am Verhalten gebastelt. Dynamische Schüsse und Einwürfe wurden gemacht und selbst an die Bildverarbeitung traute sich eine Gruppe ran. Dort wurde eine Linienerkennung entwickelt.

Ihre Arbeiten sollten die Studenten so anlegen, als wenn sie wirklich in einem längeren Kontext, wie in einer Firma oder Universität, an dieser Aufgabe arbeiten würden. Deshalb mussten sie ihren Fortschritt in Redmine (eine Projekmanagementsoftware) dokumentieren und den Quellcode ordentlich strukturieren und kommentieren, so dass er auch von anderen Personen benutzt und erweitert werden kann.

Die Veranstaltung war eigentlich von 9 bis 16 Uhr angelegt, doch zu unserem Erstaunen kamen die Studenten oft freiwillig früher und blieben länger um an ihrem Thema zu arbeiten. Dieses Engagement spiegelte sich dann auch in den Ergebnissen nieder und wir Betreuer konnten am letzten Freitag sehr spannende und interessante Präsentationen genießen.

Jetzt freuen wir uns schon auf das Projekt, welches wir nächstes Semester anbieten. Dort werden die Studenten in einem grösseren Zeitrahmen die Gelegenheit haben ein selbst gewähltes Thema zu erarbeiten. Dann auch, wie bei Projekt Modulen üblich, noch selbstständiger. Wir werden mit unseren Erfahrungen aus dem Praktikum unsere Themenvorschlagsliste noch einmal erweitern, vermutlich auch um das Thema 3D Druck in der Robotik.

Als letzte Aktion, bevor wir nach Brasilien abgereist sind, hat Marc noch den 3D-Drucker angeworfen und einen 72 Stunden Auftrage gestartet. Dabei handelte es sich um einen Prototypen für den neuen Kopf des Nimbro-OP Roboters vom Arbeitsbereich WTM. Das Modell wurde von WTM in Autodesk Inventor auf Basis des iCub Roboters designed. Der Druck erfolgte in PLA und war bis auf kleine Fehler sehr erfolgreich.

Wir sind sehr davon begeistert, wie gut der 3D-Druck funktioniert und welche neuen Möglichkeiten er uns bietet. Deshalb haben wir schon geplant für unsere Roboter weitere Teile zu drucken und auch zu versuchen manche Aluminiumteile durch ABS-Plastik zu ersetzen.

Natürlich werden wir hier unsere nächsten Ergebnisse dokumentieren.

Das Finale im RoboCup 2014 findet zwischen den Bold Hearts und den CIT Brains statt.

Es wird ein spannendes Spiel, also schaut rein!

Livestream: https://plus.google.com/hangouts/_/g44thtouhxqjeevx6qccdcztk4a

Um 11 Uhr beginnt das Spiel um Platz 3 zwischen EROS und Baset. Natürlich streamen wir auch dieses Spiel!

Livestream: https://plus.google.com/hangouts/_/g44thtouhxqjeevx6qccdcztk4a