Praktikum Mobile Roboter

AbschlusswettbewerbGruppe 5

Enrico BillichJörn Weirauch

Die Arena

Probleme

• Bojen erkennen und betätigen

• Befahrene Orte im Labyrinth abspeichern und effektiven Weg durch den Irrgarten finden

• Kollision mit Gegner erkennen und ihm ausweichen

• eventuelle Fehler und Niederlagen auf Hardware oder das Pech schieben

Bojenerkennung

• Im Feld vor der Boje diese erkennen

• Nach der schwarzen Linie noch 85mm fahren für optimale Position zur Betätigung

Bojenbetätigung

• Falls Boje bekannt, zu erst gespeicherte Seite anfahren

• Wenn Boje unbekannt oder erster Punkt kein Erfolg gebracht, dann alle Seiten nacheinander probieren, bis Boje richtige Farbe oder alle Möglichkeiten versucht

Abbruchbedingungen für Drehung

Bumper Bojensignal hat sich geändert

Nicht mehr als 90° links/rechtsNach vorne nur bis Linie

Navigation

• Vorgabe: Labyrinth spiegelsymetrisch-> kennt man die eine hälfte ist eineffizientes abfahren der anderen Hälftemöglich

-> Pfadplanung• Problem:

- Kollisionen mit anderen Roboter machen Karte ungültig -> Aufwand für die Implementierung eines Pfadplan-Algorithmus evtl. für die Katz- Kartensystem seit erstem Zwischenwettbewerb fertig und nicht auf Spiegelsymetrie ausgelegt

Navigation

• Anderer Ansatz: „Strichliste“• Um nicht ganz auf die Karte zu verzichten und eine

intelligente Abbiegestrategie zu gewährleisten, -> inkrementieren eines Zählers für jedes Feld auf dem der Roboter gewesen ist

• An Abzweigungen auswahl des Feldes mit dem geringeren Zählerstand, bzw. bei gleichem Stand einer Vorzugsrichtung

• Vorteil: wenn Karte ungültig, funktioniert das System trotzdem auch ohne reseten der Karte, erst ab einer gewissen Anzahl an Positionsfehlern löschen der Karte nötig.

Die Karte

• 8x8 Array8 Zeilen8 Spalten

-> [y,x] Adressierung• 3 Byte pro Feld

-> Feldtyp-> Boje-> Score

(0,0) (0,7)

(7,0) (7,7)

Probleme & Lösungen

• Relative Position und Richtung des Roboters zur Karte

Lösung: 2 Umgebungssysteme die ineinander umrechenbar sind.

Vorne

Rechts Links

Roboterkoordinaten-system

Norden

Westen Osten

Süden

Blickrichtung: Süden

Position:X,Y

Kartenkoordinaten-system

Erstellen und Lesen der Karte

• Karte hat nur ein Byte zum speichern der Wandinformationen-> unkomfortabel in der Programmierung-> Funktionen zum einfachen Codieren und Decodieren der Karte

unsigned byte encodeSpielfeld(struct wall wand)struct wall decodeSpielfeld(unsigned byte typ)

Bsp.: getfield=wall2head(decodeSpielfeld[y,x].typ);

if(getfield.front==WALL)

umdrehen(); …

Verschieben der Karte

• Ist der Roboter am Rand der Karte, jedoch das Spielfeld ist nicht am Rand (Roboter ist nicht in einer Ecke gestartet) muss die Karte evtl. verschoben werden.

Verschieben der Karte

• Lösung:• 4 Funktionen zum verschieben der Karte in alle

Richtungen und1 zusätzliche Funktion zum aktualisieren der Position mit Überprüfung auf Richtigkeit und evtl. verschieben der Karte

• Entwickler nutzt nur noch diese Funktion um den Roboter in der Karte zu bewegen einzig anzugebender Parameter ist die Fahrtrichtung

Gegner erkennenGegner als Sackgasse erkannt(30 bis 50% der Fälle)

Innerhalb eines Feldes 5 Mal kollidiert

Wenn Bumper nicht auslöstDurchdrehende Räder

Wenn 50cm innerhalbeines Feldes zurückgelegt,

Durchdrehende Räder erkannt

Ende