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Neue Stromplatine (ja, schon wieder!)

Die FUmanoids haben es schon wieder schon wieder getan!

Jahre nach der offiziellen und Jahre  vor der tatsächlichen Eröffnung des neuen Berliner Flughafens haben die FUmanoids ein neues Stück Hardware entwickelt und fertiggestellt.
Unsere neue Stromversorgungsplatine funktioniert sehr sehr gut. Summa summarum haben wir sogar weniger als eine Woche benötigt, die Platinen zu bestücken und die Software dafür zu entwickeln. Und jetzt haben wir eine neue Stromversorung für die 5V-Domäne der Roboter, die DEUTLICH mehr Wumms hat als die Alte!

The new PowerSupply board (Banana for scale)

The new PowerSupply board (Banana for scale)

Hier die wichtigsten Änderungen an der Platine:

  • Wir haben diesen riesigen DC/DC-Wandler durch einen kleineren, viel kräftigeren (10A vs 1A!) ersetzt.
  • Der alte AVR-Prozessor ist einem ARM-Cortex-M0 gewichen. Das bringt Vorteile:
    • In curcuit programming
    • wir können viel schneller rechnen und reagieren! (48MHz vs 16Mhz und 32Bit vs 8Bit)
    • der Prozessor ist viel kleiner
    • 12Bit ADCs anstelle von 10Bit
    • DMAs, die die Interruptlast dramatisch reduzieren.
  • Wir können jetzt zusätzlich zur Spannung an den Spannungsdomänen auch die Ströme messen, die darüber abfließen. Außerdem können wir sogar rückwärtsströme messen (BEMF) und darauf reagieren.

Die Platine wurde uns von der Firma LeitON gefertigt und gesponsort. Wir wollen uns an dieser Stelle nocheinmal herzlich dafür bedanken.

Die Schaltpläne, Designs und den Code könnt ihr hier finden: http://www.fumanoids.de/hardware/powerboard/

Außerdem arbeiten wir gerade an einer ganzen Menge anderer spannender Dinge, die hoffentlich regelmäßig fertig werden, damit dieser Blog hier wieder etwas belebt werden kann.

Wahnsinn! Neuer FUmanoid Roboter noch vor BER fertiggestellt!

Sie haben es schon wieder getan! Die FUmanoids genießen im Ausland den Ruf jede Saison sehr viel in ihrem Projekt umzukrempeln und immer wieder mit vielen neuen Ideen aufzutreten. Während die vergangene Saison tiefgreifende Änderungen in der Software hervorbrachte, ist es jetzt wieder einmal Zeit gewesen, die Hardware leicht zu modifizieren. Das Ergebnis ist ein komplett neuer Roboter. Gerade einmal eine Stunde vor Abfahrt zum diesjährigen wissenschaftlichen Austausch in Hamburg, dem RoHow 2015, kamen die benötigten Aluminiumteile im Labor an. Freitag Abend und Samstag über wurde der neue Roboter dann vor Ort zusammengeschaubt, Kabel gecrimpt, Akkus gelötet und gebangt, ob das neueste Teamitglied bereits beim ersten Versuch aufrecht stehen würde.

Samstag Abend um 20:00 kam dann der erleichternde Moment. Mit frisch aufgeladenem Akku erwachte unser bis dato größtes Metallmännchen zum Leben und piepste die uns vertraute Melodie während er sich aufrichtete. Die größte Veränderung ist die Beinkonstruktion: die Parallelkinematik, also die Bedingung, dass die Füße konstruktionsbedingt immer parallel zum Boden ausgerichtet sind, wurde aufgegeben, da sich die Anforderungen in den letzten Jahren verändert haben. Ebenso wurde die Hüftkonstruktion, welche eines unserer bisherigen Alleinstellungsmerkmale war, zugunsten einer konservativeren Konstruktion aufgegeben. Unser Team verspricht sich davon ein stabileres Laufen und die Möglichkeit kraftvolle Torschüsse auszuführen. Erste Tests waren bereits erfolgreich.
Auch wenn natürlich bereits Ideen für Verbesserungen aus allen heraussprudelten, so sind doch alle erleichtert, dass das Gesamtkonzept aufgeht und die FUmanoids nun für die kommende Saison gewappnet sind.

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It’s been a while

Auf diesem Blog ist es etwas ruhig geworden und das obwohl viele spannende Dinge seit der WM passiert sind!

Zuallererst sollte gesagt werden, dass wir natürlich allesamt (Menschen wie Roboter) gut in Deutschland angekommen sind. Im Gegensatz zu den meisten anderen Teams hatten wir dabei keine Probleme mit Verspätungen, Flügen, „Sicherheitskontrollen“, Zoll und den sonstigen Schikanen, die Menschmaschinen sonst abhalten bequem zu fliegen.

Wie auch immer, wir sind mit mehreren Erkenntnissen aus China wiedergekommen, von denen die wichtigsten sind: „Sehen können wir ziemlich gut! Das ist cool…“ und „Laufen können wir ziemlich schlecht! Das ist uncool…“
WIE wichtig das Laufen für ein erfolgreiches Turnier ist mussten wir quasi auf die harte Tour lernen. Aber zur Verteidigung unserer Software ist anzumerken, dass unsere Hardware inzwischen sehr alt ist. Die meisten Servomotoren sind ungefähr 7 Jahre alt und dementsprechend ausgenuddelt (Fachterminus!).
Es muss also neue Hardware her. Bei der Gelegenheit wollen wir uns auch von der Parallelkinematik verabschieden. Also unserer etwas exotischen Beinkonstruktion. Vor vielen Jahren war diese Konstruktion mal eine gute Idee, aber inzwischen gibt es die Probleme nicht mehr, die wir mit der Parallelkinematik lösen wollten.

Bei der Gelegenheit werden wir auch gleich einen neuen Torso entwerfen, den Hauptcomputer upgraden und eine neue Stromplatine bauen, die den neuen Hauptcomputer und eventuell noch andere Hardware mit stabilen 5V (und 10A) versorgen kann. An dieser Stelle sei ein herzlicher Dank an die Firma LeitOn GmbH gerichtet, die für uns die Platine fertigen und die Kosten übernehmen! Der Formfaktor der Platine wird dabei der gleiche sein, wie bei der – noch – aktuellen.
Hier die wichtigsten Features:

  • wandelt alles zwischen 6V und 20V in 5V bei 10A maximalem Ausgangsstrom
  • permanente Überwachung der Akku-, 5V und Servospannungen
  • permanente Überwachung der Ströme auf der 5V- und Servodomäne
  • seperates An- und Abschalten (damit auch Neustarten) der 5V- und Servodomäne
  • Serielle Kommunikation über den Systemzustand nach außen via einer Seriellen Schnittstelle (3,3V bis 5V)
  • hat eine tolle helle RGB-LED, mit der die Akkuspannung angezeigt werden
  • integrierter ARM Cortex-M0 Prozessor (Programmierbar über SWD)
  • eingefräste Zugentlastung, damit werden wir diese frickelige Lüsterklemme los

Nochmals einen herzlichen Dank an LeitOn GmbH für die Fertigung! Ende der kommenden Woche oder Anfang der darauffolgenden sollen wir die Platinen dann bekommen, belöten und ausprobieren. Dann gibt es auch ein paar Bilder.

 

Aus die Maus!

Die FUmanoids haben leider den Einzug ins Halbfinale verpasst. Der Traum vom Weltmeister ist ausgeträumt. In einem spannenden Spiel ist uns die Heimmannschaft ZJU Dancers in jedem Sinne davon gelaufen.

Overview Kickoff

Overview Kickoff

Fangen wir mit dem Positiven an: Wir haben aus jeder Ecke des Spielfeldes den Ball und das Tor gesehen. Die Gegner liefen mit dem Ball nur wesentlich stabiler. So kam es zur ersten Chance. Die Dancers dribbelten aufs Tor. Emmy entschied sich, als Goalie nicht den Gegner in seinem Dribbling zu unterbrechen und verschwand im Tor. Somit kam es in der ersten Halbzeit schon zur 1:0 Führung für die Dancers. Nach dem Anstoß hat Ada die Offensive gewagt, blieb jedoch beim gegnerischen Spieler hängen. Dieser konnte fast das 2:0 dribbeln, rannte aber am Tor vorbei. Aufatmen. Letztes Spiel haben wir auch 1:1 gespielt. Das könnte noch was werden!
Zweite Halbzeit. Wir dribbeln ins Feld. Kommen aber nicht bis zum Tor und kassieren nach einem rasanten Konter fast den Gegentreffer. Nur Emmy aka „der Stein“ konnte das 2 zu 0 durch einen stabilen Stand verhindern. Da war dann auch schon das Spiel vorbei.

..luckily Emmy "The Rock" prevented the goal

Konter der Dancer

Wir sind raus und die ZJU Dancer sind am Ende des Tages nach einem weiteren Sieg verdient im Finale.

Teamphoto mit den ZJU Dancers

Teamphoto mit den ZJU Dancers

Zur Technical Challenge ist Ada dann noch einmal angetreten und musste Schläge gegen den Oberkörper ertragen, ohne hinzufallen. Durch die neue inverse Kinematik sah sie dabei gar nicht mal so schlecht aus!

Fortunately there's a bottle around it!

Throwing sand at Ada

Die Challenge, einen anrollenden Ball ins Tor zu kicken, konnte unter den Augen der Schiris leider nicht gemeistert werden. Immerhin hat es ein mal vorher geklappt, hier der Videobeweis:

Tor!!!

Technical Challenge (GIF-Animation)

Morgen gibt es das Finalspiel, die ZJU Dancers gegen die CIT Brains, ein spannendes Match auf vermutlich höchstem Niveau!

FUmanoids im Viertelfinale!

Kurze Zusammenfassung, es war ein langer Tag und morgen geht’s früh raus:
1. Spiel gegen die Wolves: 2:0 gewonnen, Ada war gut drauf und zu Fuß und zweifache Torschützin!
Damit waren wir sicher in der zweiten Gruppenphase.

Grrrrr!

Faceoff mit den Wolves!

2. Spiel gegen die CIT Brains (Japan): Den Top-Favoriten des Turniers konnten wir besonders in der ersten Halbzeit noch gut Paroli bieten. Da beide Teams den Ball gut erkennen und auf ihn zu laufen konnten, auf die Gegner dabei jedoch keine Rücksicht nahmen, gab es viele Stürze und Verletzungen (zwei gebrochene, nur noch am Kabel baumelnde Arme auf unserer Seite..).

Waaah, Timeout!

Operation: Der Arm muss ersetzt werden!

Die Brains haben mit ihrem starken Schuss und schnellen Laufen dann doch die Nase vorn gehabt und insgesamt zwei Tore erzielt.

Come at me, bro!

Duell mit den CIT Brains

3. Spiel gegen KUDOS (Südkorea): In diesem Spiel hat vieles nicht so gut geklappt wie bei den anderen beiden, in denen die Ball- und Torerkennung sowie das Laufen gut war wie selten. So ist nicht sonderlich viel passiert, am Ende gab es ein erlösendes Tor, wieder von Ada.

Auf einmal war da so'n Riesenroboter :O

Die Sicht auf das Spiel vom KUDOS-Tor

Somit sind wir Gruppenzweiter und dürfen uns auf ein Wiedersehen mit den ZJUDancers (China) freuen, auf die wir morgen früh im Viertelfinale treffen.

Smile!

Gruppenfoto aller Größen der Humanoid-Liga

Erster Spieltag, Erstes Tor!

Nachdem das erste Spiel heute morgen gegen das Team RoboFEI-HT aus Brasilien 0:0 geendet hatte, konnte John im zweiten Spiel unser erstes Tor erzielen!

so much to do!

Kalibrieren vor dem Spiel

Während im ersten Spiel noch große Probleme, z.B. beim Aufstehen bestanden, waren diese im zweiten größtenteils behoben. Auch sonst waren die FUmanoids recht zufrieden, O-Ton Robothandler: „War ganz geil.“

Team FUmanoid during the game

Die FUmanoids während des Spiels

In atemberaubend spannender Manier erzielte John in den letzten Sekunden der ersten Halbzeit die Führung durch beständiges Dribbeln Richtung Tor.

omg so fast

John Dribbelt zum Tor (GIF-Animation)

Eine Schwäche in unserer Abwehr (die fand gerade nicht statt) wurde prompt ausgenutzt und die ZJUDancer (China) konnten durch schnelles Dribbling in unser Tor ausgleichen.
Die ZJUDancer sind eines der Favoritenteams des Turniers und somit kann das erreichte Unentschieden 1:1 als Erfolg verbucht werden.

Dankeschön an unsere Sponsoren <3

Roboterbehandlung

Das Turnier geht weiter, es gibt viel zu tun, die Baustellen werden nicht weniger, und morgen gibt es das nächste Spiel gegen die Wolves und ein eventuelles Relegationsspiel.

Wenigstens im farbkalibrierten Bild ist das Tor noch gelb..

Kalibrieren des Tores

RoboCup 2015: Setup Tag 1

Nach knapp dreißig Stunden Anreise und sehr wenig Schlaf hatten die FUmanoids es am Donnerstag Abend (Ortszeit) geschafft: Alle 16 Humanoiden des Teams (davon zehn, die ihre Beine leider nicht hatten abschrauben können) hatten im Hotel in Hefei, China, eingecheckt und fielen sofort ins Bett.
Die Flugzeit wurde überbrückt durch Getränke, Spiele, Filme und natürlich etwas Programmieren.

Auch in 10 km Höhe gibt es Bugs, die gefixt werden wollen

Auch über den Wolken gibt es Bugs, die gefixt werden wollen

Gestern, Freitag, ging es dann in die Halle und wir konnten endlich die Spielfelder begutachten. Das ist insofern spannend, als dass der dieses Jahr eingeführte Kunstrasen von Wettbewerb zu Wettbewerb unterschiedlich ausfällt.
Hier ist er zwar nicht so dicht und weich wie in Magdeburg (German Open 2015), dafür gibt es ab und zu Unebenheiten, die gemeistert werden müssen.

Emmy beim Training

Emmy beim Training

Spannend zu sehen sind vor allem die anderen Teams aus der ganzen Welt, deren Roboter teils auf einem enormen Niveau laufen und schießen.

Teams Preparing on the Field

Teams bei der Vorbereitung

Testing, Fixing, Testing, Fixing...

Testen, Fixen, Testen, Fixen…

Auf der Seite der RoboCup Humanoid League sind alle teilnehmenden Teams aufgelistet (inklusive Bewerbungsvideos!), hier können ab morgen dann auch die Ergebnisse der Spiele eingesehen werden.

Bald mehr, schönen Gruß aus China!

Boxing Up the Robots

Finally: Tomorrow we will be on our way to China!
RoboCup 2015 starts in a few days and the schedule is tight.
The robots are sleeping in their cases, gathering strength for the tournament.

Packing up for China

Packing up for China

Keep your fingers crossed and stay tuned: We will hopefully update frequently, depending on the internet situation of course 😉

Übrigens.. die German Open 2015? Die haben wir gewonnen :)

Okay, das kommt etwas spät, aber trotzdem:

Winners of German Open 2015!

Die FUmanoids haben das Turnier der Humanoid KidSize Fußball-Liga bei der German Open 2015 gewonnen!

Hier nochmal zur Erinnerung:

Bei all den zahlreichen Regelveränderungen hatten alle Teams massive Probleme, ein ordentliches Spiel hinzulegen.
Besonders der neue Kunstrasen machte Schwierigkeiten:
Das stabile Laufen sowie das Wiederaufstehen waren zwei der großen Herausforderungen des Turniers.

Alan struggling to get up

Alan lernt, auf dem neuen Untergrund aufzustehen.

Das Ergebnis all unserer Bemühungen konnte dann im Finalspiel gegen die Newcomer des russischen Teams Photon (ihr erstes Turnier, und gleich im Finale!) besichtigt werden.
Es gab unsererseits mehrere Dribblings in den Strafraum der Gegner, die leider immer knapp vorm Tor scheiterten, bis in der Verlängerung dann endlich das befreiende Siegtor fiel.

Hier ein Video des kompletten Spiels (mit großem Dank an unsere Freunde der Hamburg Bit-Bots, die alle Spiele gestreamt und hochgeladen haben):

Das Siegtor fällt bei 46:40, der Lauf zum Tor kann ab Minute 45:00 verfolgt werden.

Noch einmal ein herzliches Dankeschön an die Organisatoren des Events und alle anderen Teams, die das Turnier erst zu solch einem schönen Ereignis gemacht haben!

Привет в Томск, приятели!

Die Finalisten: FUmanoids und Team Photon, aus Tomsk, Russland.

Wir sind im Finale der German Open

Heute war ein langer Tag für alle Teams.

Am Morgen waren die verbleibenden Vorrundenspiele (zwei für jedes Team). Nachdem wir das Laufen weiter verbessert hatten und das Vorwärts-Aufstehen-Problem durch eine Umdrehbewegung gelöst haben, waren wir recht optimistisch, gegen die Hamburg Bit-Bots und/oder die Bold Hearts ein Tor zu erzielen. Leider waren diese Hoffnungen fruchtlos. Obwohl die Roboter nicht mehr so oft aus dem Spiel genommen werden mussten, waren sie nicht in der Lage die Ballkontrolle lange genug zu halten.

Schlußendlich gingen alle Vorrundenspiele 0:0 aus, und damit ohne Rangfolge der Teams. Laut den Regeln gibt es dann ein Elfmeterschießen (ohne Torwart) unter den Teams. Allerdings verbieten die Regeln hier auch, dass der Strafraum betreten werden darf. Da auf Grund des Kunstrasens kein Team aktuell in der Lage ist diese Distanz mit einem Schuß zu überbrücken, wurde ein neuer Ansatz gewählt. Fünf Runden sollten darüber entscheiden, wie die Rangfolge der Teams sein würde: in Runde 1 wird die vorgeschriebene Elfmeterregel genutzt; in Runde 2 darf der Strafraum betreten werden; in Runde 3 wird gemessen wie weit der Ball Richtung Tor gebracht wird; in Runde 4 die gelaufene Strecke Richtung Tor und (falls noch  notwendig) in Runde 5 die überhaupt gelaufene Strecke (egal in welche Richtung).

Während der Vorbereitung zu diesem wichtigen Entscheid, haben wir beim Überprüfen unserer Software einen gestern abend noch eingebauten unglücklichen Fehler gefunden. Das war dann letztendlich auch der Punkt, warum der Roboter immer den Ball liegen liess und sich woanders hin bewegte. Nachdem wir das behoben haben, gingen wir recht optimistisch in das „Elfmeterschießen“. Wie erwartet war die erste Runde torlos, da kein Team schoß. In der zweiten Runde erzielten wir allerdings unser erstes Tor:

Vor uns hatte dies bereits Photon geschafft, und auch die Bold Hearts erzielten ein Tor in dieser Runde. Basierend auf der benötigten Zeit waren wir somit Gruppenerster, Photon Zweiter gefolgt von den Bold Hearts. Der Gruppenvierte waren dann die WF Wolves nachdem sie den Ball weiter als die Hamburg Bit-Bots bewegten. Das bedeutete, dass wir die WF Wolves im Halbfinale treffen würden.

Im Halbfinale spielten wir in der ersten Hälfte in die „schlechte“ Richtung, also so dass wir gegen die „Wuchsrichtung“ des Grases laufen mussten. Dies erschwert das Laufen ungemein und brachte es letztendlich mit sich, dass wir hier kein Tor erzielen konnten. Nachdem wir dann in der zweiten Hälfte mit der Grasrichtung spielten, schafften wir es endlich ein Spiel in der regulären Spielzeit zu erzielen. Unsere Arbeit am Laufen und der Stabilisierung machte sich bezahlt, als wir auch direkten Kontakt mit dem größeren WF Wolves Roboter ohne Sturz überstanden und Grace den Ball nah zum gegnerischen Tor dribbelte. Nachdem sie dort den Ball verlor, übernahm Alan und legte den restlichen Weg in das Tor der Wolves zurück:

Im anderen Halbfinale spielte Photon gegen Bold Hearts und gewann im „Elfmeterschießen“, indem sie den Ball 12cm weiter dribbelten als die Bold Hearts. Das heißt, dass wir morgen im Finale auf Photon treffen werden.