Eurobot 1999
Kasteel veroveren

Inhoudsopgave

Wat is Eurobot
Eurobot is een wedstrijd voor robots, georganiseerd door ANSTJ en het Franse televisie station M6. Sinds 1994 organiseren zij een 'Coupe de France de Robotique' waarbij teams van Franse universiteiten en ecolles tegen elkaar spelen. Het doel is ieder jaar anders. Een aantal themas van de afgelopen jaren waren basketbal, goudkoorts, balonnen prikken, kastelen veroveren en voetballen.

Een aantal regels zijn ieder jaar gelijk. De belangrijkste regel is, dat de robots volledig autonoom moeten werken. Dit betekent dat de robot dus volledig zelfstandig de wedstrijd moet spelen, zonder dat hij daarbij geholpen mag worden.

Sinds 1998 is er naast de 'Coupe de France de Robotique' waar uitsluitend Franse teams aan meedoen, ook een wedstrijd waar teams uit Europa aan meedoen, 'Eurobot' geheten. En al sinds de eerste keer dat het kon, heeft een team van studenten van de TUE meegedaan met de wedstrijden, die ieder jaar in La Ferté-Bernard gedurende een weekend in mei gespeeld werden.

Voor de TUE werken de studenten aan de robots in de vorm van een project. Hieraan werkt een groep van 10 tot 15 mensen uit verschillende studierichtingen om de robots te ontwerpen en te produceren. Ieder jaar is dat een andere groep mensen om op die manier veel studenten de gelegenheid te bieden praktijk ervaring op te doen.

Eurobot 1999
In 1999 was het thema van 'kasteel veroveren'. Op een tafel van 3,2 bij 2 meter staan twee kastelen opgebouwd. De bedoeling is om een of meerdere robots te bouwen die het kasteel van de tegenstander omver kunnen gooien, terwijl het eigen kasteel verdedigd wordt.

Net als in 1998, deed ook in 1999 een team van de TUE mee met de wedstrijd die op 16 mei 1999 gehouden werd in La Ferté-Bernard (Zo'n 150 kilometer ten zuid-westen van Parijs) in Frankrijk. Het TUE Eurobot '99 team bestond uit 13 studenten van de faculteiten electrotechniek, werktuigbouwkunde en wiskunde & informatica.

Het speelveld

Het speelveld bestaat uit :

Spelregels
Hier volgen de belangrijkste spelregels van Eurobot 1999 : Voorbereiding
Voordat we konden beginnen moesten er eerst een paar dingen geregeld worden.
  1. Organisatie

    2. Het team bestaat uit 13 studenten, voor iedere studierichting een begeleider en een projectleider.
     
  2. Financiering

    3. De Technische Universiteit Eindhoven heeft 20.000 gulden ter beschikking gesteld voor ontwikkeling en productie van de robots. Extra kosten voor bijvoorbeeld transport naar Frankrijk en het verblijf in een hotel is door sponsering bij elkaar gebracht.
     
  3. Sponsoring

    4. We moesten zelf de sponsoren zoeken en uiteindelijk zorgen dat de reclame op de robots stond.
    De sponsors zijn :
Ontwerpen van de robots
  1. Ideeen

    2. We zijn begonnen met een brainstorm. Hierbij keken we apart naar de aanval en verdedegings ideeen. Later zullen we kijken hoe we deze het best in een robot bouwen.

    De verdediging

    De aanval Vervoer naar de overkant
  2. De keuzes

    3. We hebben gekozen voor 1 grote robot met daarin 4 kleine robotjes. Dit omdat we dan meer mogelijkheden hebben voor verdedigen en aanvallen.

    De verdediging
    Als verdediging hebben we gekozen voor het inpakken van de torens. Dit laten we doen door de grote robot zodra die de 4 kleine robotjes heeft vrijgelaten. Op dat moment heeft de grote robot ruimte over om de blokken in te pakken. We hebben gekozen voor grijpers in plaats van schuiven omdat dit minder risicovol is. Een scherm bleek onmogelijk omdat de robot niet groter dan 40 x 40 cm mocht worden waardoor het scherm maximaal  40 * Ö2 = 56,6 cm mocht worden. Dit is te kort om alle torens te beschermen.

    De aanval
    De aanval werd gedaan door de 4 kleine robotjes. Deze hebben we onderverdeeld in 2 groepen van 2 robotjes met ieder hun eigen manier van aanvallen. De eerste groep probeert zo snel mogelijk naar de overkant te komen en daar de torens om te duwen door er tegenaan te rijden. De tweede groep robotjes verzamelt de tennisballen en probeert die tegen de torens aan te schieten. De Tafel in trilling brengen leek ons geen goed idee. Bovendien hadden we geen plaats meer voor het tril systeem.

    Vervoer naar de overkant
    Voor de grote robot en de 2 schiet robotjes hoeven we niet naar de overkant. Voor de 2 duw robotjes geldt dat we zo snel mogelijk over de bruggen proberen te rijden, voordat vijandelijke robots de bruggen blokkeren. Tevens worden ze met sensoren uitgerust om eventuele obstakels te vermijden.

Productie van de robots
Nadat de strategie bepaald is, word de grote groep in 4 kleinere groepjes verdeeld waarbij 3 groepjes ieder een robotsoort verder bestudeerd op haalbaarheid en benodigde technieken. Het 4e groepje bekijkt algemene onderdelen die voor de meeste robotjes nodig zal zijn, zoals processoren, operating system en motoren. Na veel tests beginnen de robots toch vorm aan te nemen en blijken veel ideeen toch haalbaar te zijn, zoals het precies genoeg schieten met de tennisballen. Ook voor het inpakken van de torens blijkt genoeg plaats in de grote robot te zijn. Nu is het tijd voor de werktuigbouwkundigen voor het maken van exacte bouwtekeningen en de frames van de robots te bouwen in de werkplaats van de Technische Universiteit. Daarna komen de bedrading, processoren, sensoren en motoren. Dit word door de studenten van elektrotechniek ingebouwd.

De taak van een informaticus
Informatica & Wiskunde is bij dit project nodig voor de besturing van de robotjes. Hierbij zijn er 2 werkgebieden, namelijk het operating system en de algoritmes voor het berekenen van routes. Het operating system zorgt ervoor dat alle programma's naast elkaar kunnen werken en dat alle invoer uit sensoren en uitvoer naar motoren synchroon lopen. De algoritmes vormen het brein achter de robots zodat ze weten welke strategie ze moeten gebruiken en welke route ze moeten rijden. Hiernaast moet er ook nog software geschreven worden voor het direct aansturen van de grijpers, het schietmechanisme en de motoren en sensoren.

Als informaticus heb ik me voornamelijk bezig gehouden met het bedenken van het programma die de routes voor de robots kan berekenen. Dit is een voorbeeld van een route die het programma berekend heeft.


Klik op de tekening om de ware grootte te zien (640 x 400)

Alle software word in het geheugen van de robotjes gezet. Het geheugen en de processor zijn van een aparte voeding voorzien zodat een tijdelijke spanningsval geen storing op de programma's geeft.

De wedstrijden
Er hadden zich in totaal 11 teams aangemeld voor de Eurobot wedstrijd, namelijk 3 uit Frankrijk (de winnaars van de Franse finale van zaterdag 15 mei), 3 uit Zwitserland, 2 uit Denemarken, 1 uit Italie en 2 uit Nederland.

Vlak voor de wedstrijden bleek dat de hardware van de motoren haperde. Af en toe deden de motoren het goed, maar vaak vielen ze uit doordat bepaalde IC's kapot gingen. Hiervan hadden we wel reserve IC's maar niet genoeg voor alle wedstrijden. Tevens bleek dat de processoren niet krachtig genoeg waren om de berekeningen voor de routes real-time uit te voeren. Daarom hebben we besloten om de software op een externe PC te zetten en net voor iedere wedstrijd de routes in de robots te programmeren.

Ondanks de problemen hebben de robotjes redelijk gepresteerd. Ons team heeft uiteindelijk een gedeelde 7e plaats behaald. Door een hoop pech deed geen enkele van de robots wat ze moesten doen. De uiteindelijk winnaar is het team van IUT Ville d'Avray uit Frankrijk geworden, hetzelfde team dat ook Eurobot '98 gewonnen heeft.

Meer informatie
Meer informatie is te vinden op internet :
 
Eurobot http://eurobot.win.tue.nl
Foto's http://eurobot.win.tue.nl/index99f.html
Verslagen http://eurobot.win.tue.nl/99/verslagen (alleen vanaf de TUE te bekijken)
Regelement http://anstj.mime.univ-paris8.fr/robotique/COUPE_E=M6/reglee99.html