Soccer Mechanik
Die Mechanik, die alles zusammenhält.
Die Mechanik beschäftigt sich mit allen konstruktionsbezogenen Themen wie Design und Herstellung der Roboter. Die Teile für die Roboter werden größtenteils mit unserer eigenen CNC-Maschine an der Universität hergestellt oder mit einem der verschiedenen 3D-Drucker gedruckt.
Entdecke unseren Roboter!
Die Mechanik
Das Mechanik-Team sorgt für die physische Umsetzung des Roboters. Dazu gehört die Konstruktion, das Prototyping, die Einzelteilfertigung und die Endmontage des gesamten Roboters.
Zu den wichtigsten mechanischen Komponenten des Roboters zählen der Kicker, der Dribbler und das Fahrwerk mit den omnidirektionalen Rädern, kurz Omniwheels. Die Konzeptionierung und Umsetzung dieser Komponenten, für ein optimales Zusammenspiel von Hard- und Software, stellt in Bezug auf die geltenden Regularien eine besondere Herausforderung dar.
Der Kicker
Der Schussmechanismus ist beim Roboterfußball, wie auch im echten Fußball, eines der entscheidenden Elemente. Dabei wird in unserer Liga kein spezieller Mechanismus vorgegeben. So könnte beispielsweise eine Gaskartusche auf dem Roboter platziert und der Ball pneumatisch geschossen werden. Da diese Variante jedoch die Anzahl der maximalen Schüsse begrenzt, setzen wir auf einen elektromagnetischen Ansatz. Hierzu wird ein ferromagnetischer Bolzen durch eine Spule beschleunigt und trifft dann auf den Golfball, welcher dadurch Geschwindigkeiten von bis zu 25 km/h erreichen kann. Für die nötige Energie sorgen dabei zwei große Kondensatoren, die aufgeladen und dann schlagartig über die Spule entladen werden.
Bei der Entwicklung des Kickers stellt die Effizienzsteigerung die größte Herausforderung dar. Hierfür müssen Reibungsverluste minimiert und die Spule selbst optimiert werden. Der verfügbare Bauraum darf bei dem Optimierungsprozess jedoch nicht vergessen werden. Denn der Roboter muss vollständig montiert in einen Zylinder mit 180mm Durchmesser und 150mm Höhe passen.
Der Dribbler
Wie der Name schon erahnen lässt, sorgt der Dribbler für die Ballkontrolle und ermöglicht es dem Roboter sogar, sich rückwärts zu bewegen, ohne den Ball zu verlieren.
Aber wie genau behält man die Kontrolle über einen Ball, den man nicht festhalten darf?
Die Idee dabei ist, den Ball durch eine Rotation zu beeinflussen. Dazu wird eine gummierte Welle, die in direktem Kontakt mit dem Ball steht, von einem Motor angetrieben. Auf diese Weise dreht der Dribbler den Ball in Richtung des Roboters.
Zusätzlich sorgt die spezielle Form der gummierten Welle für eine Ballzentrierung. Der Kicker trifft den Ball also immer an der gleichen Stelle. Zusammenfassend wird die Schussgenauigkeit und die Ballkontrolle durch den Dribbler maßgeblich beeinflusst.
Der Antriebsstrang
Mit den oben genannten Komponenten kann der Roboter den Ball halten und schießen. Jedoch sind diese Fähigkeiten nutzlos, wenn es nicht möglich ist sich zum Tor auszurichten oder Gegner zu umfahren.
Deshalb sorgen vier leistungsstarke Brushless-DC-Motoren (BLDC-Motoren) für die Bewegung des Roboters auf dem Spielfeld. Das Motormoment wird dabei über die eigens entworfenen Omniwheels auf den Boden übertragen. Diese speziellen Rädern bestehen aus einer Aluminiumfelge, auf dessen Durchmesser frei drehende Gummiringe orthogonal zur Felge angeordnet sind.
Dadurch kann sich der Roboter in jede denkbare Richtung bewegen und sich sogar auf der Stelle drehen und so schnell auf neue Situationen im sehr dynamischen Spielverlauf reagieren
Das Mechanik-Team
Lukas Waldhoff
Mitglied seit November 2019
Patrick Ebbighausen
Mitglied seit November 2019
Anna Biernat
Mitglied seit Juli 2022
Jacob Schöbel
Mitglied seit Januar 2023
Michael Jansen
Mitglied seit November 2022