Lange Nacht der Wissenschaften

Wir sind am 21.05.2022 bei der Langen Nach der Wissenschaften Nürnberg – Fürth – Erlangen dabei!

Das Projekt Find-Life-On-Mars wird an der Technischen Hochschule Nürnberg vorgestellt. Die Schülerteams zeigen hier ihren aktuellen Stand und auch wir stellen unseren Roboter „Frank“ aus, welcher erst letzte Woche wieder auf dem RoboCup Rescue 2022 in Dortmund zu sehen war.

Die Infos zum Event findet Ihr auf der offiziellen Webseite der Langen Nacht der Wissenschaften – Link

RoboCup Rescue German Open 2021 – DRZ Edition

Vom 27. September bis zum 30. September war es endlich wieder soweit. Nach einem Jahr Pause konnten wir endlich wieder am RoboCup teilnehmen, welcher dankenswerter Weise vom Deutschen Rettungsrobotik Zentrum in Dortmund ausgetragen wurde. Ein RoboCup mit den anderen Ligen war Corona bedingt leider nicht möglich, deshalb trafen sich die RoboCup Rescue Teams diesmal im kleineren Rahmen.

Auch unser Roboter „Frank“ hat leider nicht den Entwicklungssprung vollzogen, welchen wir uns gewünscht hätten, da wir uns vor Ort nur schwer treffen konnten. Allerdings hat Michael Schmidpeter uns einen Roboterarm bauen können, welcher uns erstmals die Teilnahme an den Dexterity Challenges ermöglichte.

Wie immer konnten wir unsere Stärken in Challenges ausspielen, in denen Geschwindigkeit gefragt war, da wir aufgrund unseres radgetriebenen Roboters deutlich fixer unterwegs sind als die anderen Teams. Allerdings leidet darunter die Geländegängigkeit.

Aus diesem Grund sind für den nächsten RoboCup neue Antriebe geplant, welche erstens regelbar sind und zweitens deutlich mehr Drehmoment bringen. Jedoch werden wir dann nicht mehr so durch MAN 4 heizen können. Der Vorteil an den geregelten Motoren wäre aber, dass wir mit dem richtigen Rad geländegängiger werden und durch die Regelung endlich autonom unterwegs sein können. Dazu aber mehr in einem späteren Blog-Beitrag.

Team

Das Team hat sich im Vergleich zum Jahr 2019 leicht geändert. Leider war Matthias Frank nicht mehr dabei, da er beruflich bedingt aus Nürnberg weggezogen ist. Das Gründerteam Christian Wendt, Michael Schmidpeter und Martin Bauernschmitt waren wieder vertreten. Mit am Start war unser Neuzugang Helmut Engelhardt, der seit Februar 2020 ordentliches Mitglied von FRANCOR e.V. ist.

Teamliste:

  • Martin Bauernschmitt
  • Helmut Engelhart
  • Michael Schmidpeter
  • Christian Wendt

Anreise

Am 26. September startete unsere Reise nach Dortmund. Die Anreise war mit über 5h Fahrtzeit relativ anstrengend aber gegen 20:30 Uhr kamen wir dann auf dem Gelände des DRZ an.

Unser erster Eindruck war erstmal WOW! Die Austattung des DRZ ist bemerkenswert! Das DRZ besitzt eine 1300 m² große Halle, welche bestens für die Entwicklung und Tests von Rettungsrobotern ausgesatattet ist. Neben einem Einsatzfahrzeug mit Blaulicht, um den Roboter im Ernstfall ins Einsatzgebiet zu bringen, besitzt die Halle auch ein Motion Tracking System, um die Genauigkeit des Lokalisierungssystems zu überprüfen.

Nach dem ersten Umsehen haben wir unseren Anhänger ausgeladen und sind dann in die Unterkunft gefahren, um fitt für den nächsten Tag zu sein.

27.09 – Montag / Setup

Am Montag startete die verkürzte Setupphase, welche normalerweise zwei Tage dauert.

Neben der generellen Inbetriebnahme des Roboters stand die Inbetriebnahme und der Test des Roboterarms an. Weiterhin hat unser Fahrer Michael Schmidpeter begonnen in den Parkours zu üben.

Extrem ungünstig war, dass am Nachmittag unser Konstanter kaputt gegangen ist, welchen wir zum Laden der Blei-Batterien benötigen. Zum Glück konnten wir in einem lokalen Laden einen Ersatz kaufen, wenn gleich dieser auch nicht ganz billig war.

28.09 – Dienstag / Preliminary

Am Dienstag starteten die ersten Wettbewerbe, in denen in verschiedenen standardisierten Testabschnitten die Fähigkeiten in den Bereichen Manövrieren, Mobilität, Geschicklichkeit und Erkundung unter Beweis zu stellen sind. Vor allem in dem Szenario der erhöhten Rampen konnte unsere Plattform mit über 100 Wiederholungen einen Rekordlauf erzielen. Hier punktet unsere Plattform durch die gute Manövrierbarkeit, Geschwindigkeit und dem Sensorkopf, welcher ein schnelles Umschalten der Kamera-Sichtrichtung ermöglicht.

Weiterhin konnten wir an diesem Tag zum ersten Mal den neuen Arm auf der Plattform erfolgreich inbetriebnehmen, was uns nun erlaubt auch an Manipulations- und erweiterten Erkundungsaufgaben teilzunehmen.

Als weitere Errungenschaft konnten wir die QR-Code-Erkennung und deren Eintragung in die Karte implementieren. Dies sichert uns in zukünftigen Erkundungsläufen nochmal zusätzliche Punkte.

Nach einem erfolgreichen Tag und gut gerüstet für die kommenden Wettbewerbe sind wir gespannt auf die kommenden Tage.

29.09 – Mittwoch / Preliminary

Heute ist der letzte Entscheidungstag vor dem Finale und nach dem entschieden wird, wer es in dieses schafft.

Am heutigen Tag haben wir an der Explorationschallenge teilgenommen, in der es darum geht, eine genaue Karte der Umgebung zu erstellen und in dieser gefundene Gegenstände und QR-Codes einzutragen. Hier konnten wir dank unserem nivellierten Laserscanner maßstabsgetreue Karten erstellen und mit der am Vortag fertig gestellten QR-Code-Erkennung noch zusätzliche Punkte erringen.

Weiterhin konnten wir endlich den Arm unter Beweis stellen. In der Aufgabe ging es darum, die Kappen von Rohröffnung zu entfernen und diese in ein vorgegebenes Behältnis zu platzieren sowie in die nun geöffnete Rohrendung hineinzublicken und die dort enthaltenen Zeichen zu erkennen. Leider gingen hierbei die Servomotoren des Greifers in Überstrom und ließen sich somit nicht mehr öffnen. Dies konnte jedoch durch ein geschicktes „Abschüttelmanöver“ des Deckels umgangen und die Aufgabe somit erfolgreich gemeistert werden.

Am Ende des Tages steht fest, wir haben es ins Finale geschafft! Die 4 Finalisten sind somit:

  • Team AutonOHM
  • Team Dynamics
  • Team Hector
  • Team Francor

30.09 – Donnerstag / Finale

Am Donnerstag startete das Finale des RoboCup Rescues. Da wir uns mit 333 Punkten für das Finale als 4. qualifiziert hatten, waren wir die Ersten die um 8:00 Uhr starten durften.

Das Setup war diesmal etwas näher an der Wirklichkeit als die letzten Finals. Das fiktive Szenario simulierte einen Chemieunfall in einem Labor. Es ging darum zu einem Lagerplatz vorzudringen, den gefährlichen Kanister über Thermografie zu identifizieren und letztendlich mit einem Stöpsel zu verschließen. Das Szenario kann man in folgende Aufgaben/Hindernisse aufteilen:

  1. Start vom DRZ Einsatzfahrzeug
  2. Öffnen einer Tür mittels Roboterarm
  3. Durchfahrt eines verrauchten Ganges
  4. Überwindung von Trümmern
  5. Schließen eines Hahns durch Drehung mittels Roboterarm
  6. Identifikation des gefährlichen Kanisters mittels Thermografie
  7. Verschließen des Kanisters mittels Stöpsel
  8. Rückfahrt zum Einsatzfahrzeug (erneute Fahrt über Trümmer, verrauchten Gang und Öffnen der Tür)

FRANCOR Finallauf

Es gab zusätzliche Punkte, wenn man eine Karte der Umgebung erstellt hat und in dieser HAZMAT Symbole sowie QR-Codes eingetragen hat.

Insgesamt hatte jedes Team 30 Minuten Zeit die Aufgaben zu meistern. War ein Team unterhalb der 30 Minuten fertig und hat alle Aufgaben erledigt, konnte es nochmal punkten!

Der Start aus dem DRZ-Rettungsfahrzeug (1) war natürlich kein Problem. Allerdings gelang es uns nicht mittels Roboterarm die Tür zu öffnen (2). Dieses Hindernis mussten wir leider überspringen, wodurch es keine Punkte dafür gab.

Die Fahrt durch den verrauchten Gang (3) war kein Problem. Hier hatten wir zu Beginn Bedenken, dass wir aufgrund des dichten Nebels nicht manövrieren können. Der Gang war nicht gerade sondern man musste mehrfach manövrieren.

Am Ende mussten wir lose Trümmer überwinden (4), welche in der Tür zum Gefahrstoffraum lagen. Dies war durch die starken Antriebe kein Problem. Wir konnten die Trümmer einfach wegschieben und überfahren.

Im Raum angekommen, mussten wir erstmal ein Dreh-Ventil mittels Roboterarm verschließen (5). Dafür war ein mehrfaches Greifen und Rotieren notwendig. Dies konnten wir schnell abschließen.

Dank unserer Thermokamera konnten wir den „gefährlichen“ Kanister im Raum schnell identifizieren (6).

Jetzt kam der schwierige Teil: Das Greifen des Stöpsels und das Verschließen des Kanisters (7). Dies hat unser Operator Michael Schmidpeter allerdings mit Bravour gemeistert.

Die Rückfahrt war bis zur Tür auch kein Problem. Diese wurde wieder geöffnet und dann war die Zeit auch schon abgelaufen.

Find Life On Mars

Das Team von FRANCOR e.V. unterstützt die Nürnberger Schülerteams beim Spiel find-life-on-mars.

Heute am 11.12 war das Kick-Off für das schulenübergreifende Spiel „Find Life on Mars“. Dabei gibt es zwei Teams die Robotics und die Martians. Die Robotics müssen auf dem Mars landen und die vom Martians-Team entworfenen Hindernisse überwinden.

Nachdem Kick-Off finden sich die Schülerteams zusammen und starten mit dem Projekt. Im Juli 2022 treten, dann die beiden Teams gegeneinander an. Insgesamt arbeiten vier Schulen an diesem Projekt und werden von Nürnberger Organisationen und Partnern aus der Industrie unterstützt.t.

Wir freuen uns darauf, die Teams mit unseren Robotik Know-How in der Rolle als Experten unterstützen zu können.

Jahresrückblick 2020

Das Jahr 2020 war, wie für viele, auch für FRANCOR ein anstrengendes Jahr. Viele Aktivitäten wurden abgesagt oder konnten wegen der Corona Pandemie nicht angetreten werden. Die gemeinsamen Treffen waren nur Online möglich und haben den Vereinszweck deutlich eingeschränkt. Trotzdem konnten wir ein paar Dinge umsetzen, eine Auflistung ist in diesem Jahresrückblick zu finden.

Hackaton@Evocortex

Am 15. Februar 2020 trafen wir uns bei der Firma Evocortex GmbH in Nürnberg, welche uns dankenderweise Ihre Räume für einen Hackathon zur Verfügung stellten. Das Ziel des Hackathons war es unseren Roboter für den Rescue Wettbewerb weiter zu verbessern. Ein schöner Nebeneffekt war, dass wir an diesen Termin ein neues Mitglied in unserem Verein begrüßen durften. Am Hackaton teilgenommen haben Christian, Helmut, Martin und Michael.

Die Galerie zeigt ein paar Eindrücke des Hackatons. Am Ende des Events hatte unser Roboter Morty einen Roboterarm für Inspektions- und Manipulationsaufgaben.

RoboCup German Open 2020

Der RoboCup 2020 in Magdeburg musste aufgrund der Corona Pandemie leider abgesagt werden. Ein alternatives Event beim Deutschen Rettungsrobotik-Zentrum (DRZ e.V.) in Dortmund Anfang November musste ebenfalls aufgrund der Pandemie abgesagt werden. Weiterhin wurde bereits der RoboCup 2021 in Magdeburg abgesagt, da es immer noch nicht sicher ist ob die Pandemie zu diesem Zeitpunkt überstanden ist. Wir hoffen demnächst wieder in der Rettungsrobotik aktiv zu sein, rechnen aber auch 2021 mit hohen Einschränkungen.

RoboCup Rescue Arena @TH-Nürnberg

Um besser für den Robocup Rescue besser trainieren zu können, wurde beim Team AutonOHM beschlossen eine Arenanachbildung aufzubauen. Freundlicherweise hat das Team AutonOHM erlaubt, dass auch wir dort Trainieren dürfen. Danke Dafür.

Natürlich haben wir als Team Francor beim Aufbau geholfen.

Fertig aufgebaute Arena von hinten.
Arena von Vorne. (Links: Operator Station)

Jahreshauptversammlung 28.12.2020

Am 28.12.2020 trafen sich alle Mitglieder des Vereins Online über das Programm Discord. Neben den normalen organisatorischen Themen wurde, wie in der Satzung festgelegt, ein neuer Vorstand gewählt. Als Vorstand wurden einstimmig folgende Personen gewählt:

  • 1. Vorstand: Christian Wendt
  • 2. Vorstand: Michael Schmidpeter
  • Kassenwart: Michael Weidinger

Weiterentwickliung Libfrancor C++

Im Rahmen unser Roboter-Entwicklung wird eine C++ Bibliothek entwickelt, die benötigte Features zur Navigation, Wahrnehmung und Interpretation der Umgebung und für die Manipulation dieser bereit stellen soll. Die Besonderheit gegenüber bestehender Open Source Bibliotheken ist der Fokus auf Prozesskontrolle und Diagnose und weniger auf den Algorithmen selbst. Wir sehen das Wissen über den Zustandes des Systems (Roboter) als sehr wichtig an und möchten mit dieser Bibliothek dem nachkommen.

Die Bibliothek ist momentan immer noch in der Entwicklung und nicht released. Wir konnten aber dieses Jahr gute Fortschritte verzeichnen. Es wurde unter anderem an folgenden Features entwickelt:

  • Logging
  • Parameter Handling
  • Occupancy Grid Registrierung- und Rekonstruktionsmethoden
  • Kalman Filter für Ego Objekt Filterung mit Transition und Sensor Modell Design
  • Basic Grid und Array Klassen mit erweiterten Iterator Zugriff Klassen und Shared Memory Ansatz für geteilten Content

Die aktuelle Version kann auf GitHub gefunden werden und steht zur freien verfügen: https://github.com/franc0r/libfrancor