Automatisierter Flippertisch

Blick auf den Stand beim Sommer des Wisssens 2019

Knapp 2000 Menschen haben uns beim Sommer des Wissens besucht.

Vielen Dank für Ihr Interesse!

Und einige davon haben das Duell „Mensch gegen Maschine“ für sich entscheiden können!

Beim nächsten mal sind wir besser 😉


Ziel des vorgestellten Projekts ist es, verschiedene Strategien zur Ansteuerung der Flipper im Hinblick auf die Spieldauer und den Punktgewinn zu untersuchen. Dabei sollen lernende Algorithmen im Vordergrund stehen, um eine hohe Wiederholgenauigkeit beim Schuss der Kugel nach oben sicherzustellen.  Dies ist eine zentrale Voraussetzung zur Umsetzung einer Spielstrategie und zugleich die größte Herausforderung, da wegen des alten elektromechanischen Systems große Toleranzen im dynamischen Verhalten auftreten. Zur Umsetzung des Projekts wird auf ein Motion Capture System der Firma VICON verwendet. Reflektierende Marker werden hierbei zeitgleich durch mehrere Infrarotkameras beobachtet. Durch Triangulation wird die Position des Markers im Raum exakt bestimmt. So wird die Position der Flipperkugel in Echtzeit erfasst und durch entsprechende Algorithmen weiterverarbeitet.

 

Strukturbild der lernenden Regelung

 

Das obere Bild zeigt die grundlegende Struktur des verwendeten Algorithmus. Abhängig von Position, Geschwindigkeit und Richtung der Kugel (Istwert) kann man bestimmte Ziele (Sollwert) definieren, die die Kugel nach dem hochschießen treffen soll. Das wesentliche Element in dem gezeigten ist die „Erfolgskontrolle“. Hier wird überprüft, ob das Ziel getroffen wurde oder nicht. Falls nicht, wird die Abweichung bestimmt und daraus eine Anpassung der Reglerparameter (in diesem Fall die Auslösezeit) berechnet. Nachdem sich dieser Vorgang einige Male wiederholt hat, kann man sehen, dass sich geeignete Parameter einstellen. Man kann sich leicht vorstellen, dass es viele Möglichkeiten gibt, wie die Kugel auf die Flipper treffen kann. Das untere Bild auf der linken Seite zeigt exemplarisch die Lernkurven für 5 Fälle.

 

Lernkurve


Das folgende Video zeigt ein früheren Stand der Arbeit. Auch auch hier waren die Ergebnisse schon vorzeigbar…

 

HSU

Letzte Änderung: 24. Juni 2019