Design-Lebenszyklus

Der Engineering-Pfad

Unser Entwicklungsweg folgte einer strengen iterativen Schleife: Planen, Bauen und Optimieren. Wir entwickelten uns von „Karton & Panzerband“ hin zu einem zu 90 % 3D-gedruckten Chassis.

  • Prototyping: Validierung der Physik mit Low-Fidelity-Modellen.
  • CAD-Iteration: Vollständige 3D-Baugruppe zur Vermeidung räumlicher Kollisionen.
  • Fertigung: 3D-Druck für hochpräzise Eigenbauteile.
  • Iterationsprotokolle: Dokumentierte mechanische Entwicklung von V1.0 bis V3.0.

Variabler Pitch-Intake

Unser Intake nutzt ein hochgriffiges, nachgiebiges Radsystem auf einem schwenkbaren Arm, das durch eine duale Kettensynchronisation eine konstante Drehmomentübertragung sicherstellt.

  • Aktiver Grip: Hochgriffige Lego-Gummiräder.
  • Leistung: 3.700 U/min-Motor, übersetzt für schnelle Aufnahme.
  • Übertragung: Doppelkettenantrieb zur Entkopplung des Motorgewichts.

„Design-Notiz: Lego-Gummi liefert das nötige ‚Nachgeben‘ für unregelmäßige Toleranzen.“

Drei-Kammer-Indexer

Das Herzstück unserer Effizienz. Wir verabschiedeten uns vom klassischen Hopper und setzten auf eine segmentierte „Kleeblatt“-Geometrie für störungsfreies, hochfrequentes Feuern.

  • Indexierbarer Flicker: Reset-Zeit unter 0,5 s.
  • Pyramidenkern: Passiver 3D-gedruckter Verteiler zur sauberen Positionierung.
  • Kinetische Sortierung: Zwingt eingehende Bälle in fixierte Positionen.

360°-Präzisionsturm

Um eine flache Bauweise zu erreichen, entwickelten wir ein eigenes DIY-„Sandwich“-Lagersystem, bei dem die Rotationszahnräder direkt in die Platten integriert sind.

  • V3-Finalversion: Minimaler Bauraum mit zentrierter Achse.
  • Integrierte Haube: Echtzeit-Flugbahnsteuerung (Pitch).
  • Gewichtseinsparung: Eigenbau ist leichter als kommerzielle Alternativen.

Steuerungssysteme

Sensordatenfusion & Logik

Unsere Softwarearchitektur überwindet Hardware-Grenzen durch fortschrittliche Computer Vision und mathematische Lokalisierung. Wir behandeln den Roboter als autonomen Agenten, der seine Position relativ zu den Feldzielen versteht.

  • Dreischeiben-Odometrie: Echtzeit-Berechnung der Pose (x, y, θ) mit frei laufenden Rädern und hochauflösenden Encodern.
  • Kammer-Vision: Eine einzelne Kamera nutzt OpenCV-Farbfilterung, um den durchschnittlichen Farbton der internen Slots zu überwachen und Ballmuster zu erkennen.
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Autonome Zielerfassung

Mit einer dedizierten Hochgeschwindigkeits-Mono-Kamera führt das System eine AprilTag-Lokalisierung durch, um die benötigte Ballsequenz zu wählen und den Hauben-Pitch automatisch anzupassen.

Das „Control“-Highlight

Die Pattern-Auto-Burst -Logik indexiert die Kammer anhand der Farbfilterdaten neu und feuert nur, wenn die korrekte Farbe mit dem Flicker ausgerichtet ist. Dadurch wird menschliches Versagen vollständig aus dem Scoring-Prozess entfernt.