Polskie łaziki marsjańskie na URC 2011 - relacja z konferencji prasowej

Share

Pustynia w stanie Utah, teren zmagań łazików (Credits: marssociety.org)

Każdego roku, w czerwcu na pustyni na południu stanu Utah, w Stanach Zjednoczonych odbywa się organizowany przez Mars Society konkurs łazików marsjańskich University Rover Challenge. W tym roku w dniach 2-4 czerwca w ośrodku MDRS (Mars Desert Research Station) koło Hanksville do walki stanie dziewięć łazików z czego aż trzy będą polskimi konstrukcjami.

Mars Society (MS) jest organizacją pozarządową (NGO), której statutowym celem jest dążenie do zwiększania ludzkiej aktywności na Marsie, a ostatecznie doprowadzenie do pierwszego załogowego lotu na czwartą planetę Układu Słonecznego. To zamierzenie realizowane jest przede wszystkim poprzez promowanie badań i wiedzy o Czerwonej Planecie w mediach, wśród społeczeństwa, a także wspieranie amatorskich badań w tym kierunki (rozwój studenckich łazików marsjańskich, projektów baz marsjańskich, badań nad długoterminową izolacją człowieka itd.). Organizacja założona w 1998 roku w USA ma teraz wiele krajowych oddziałów, między innymi prężnie rozwijający się oddział polski (MSP).

Jedną z inicjatyw MS jest konkurs University Rover Challange (URC), w którym studenckie drużyny z całego świata mogą przeciwstawić sobie swoje konstrukcje marsjańskich łazików. Aby najlepiej odwzorować prawdziwe warunki panujące na planecie zawody przeprowadzane są na pustyni w stanie Utah na prawdopodobnie najbardziej zbliżonym do Marsjańskiego gruncie na Ziemi. Już same warunki pracy przysparzają konstruktorom wielu problemów do rozwiązania. Temperatura powietrza dochodzi tam do 40 stopni Celsjusza, wilgotność do 0%, a dodatkowo gleba pokryta jest bardzo drobnym pyłem przenoszonym przez wiatr, który uniemożliwia pracę wszelkich nieprzygotowanych odpowiednio mechanicznych urządzeń.

Łaziki nie odwzorowują znanych nam konstrukcji marsjańskich takich jak Pathfinder, Spirit czy Opportunity ale bardziej hipotetyczne konstrukcje, których zadaniem miałoby być wspieranie działalności astronautów w trakcie ich marsjańskich misji czy ewentualnie w trakcie ich pobytu w marsjańskiej bazie. Dlatego drużyny mogą korzystać z zasilania bateriami (łaziki nie muszą mieć własnych systemów generowania energii) i doładowywać je pomiędzy konkurencjami, nie uwzględnia się również opóźnienia sygnału w komunikacji Ziemia-Mars (wynoszącego 6-15min).

Konkurs składa się razem z pięciu niezależnych konkurencji:

• Site Survey Task (badanie topografii terenu) – Zadanie polega na dojechaniu do wyznaczonego z góry punktu obserwacyjnego z którego należy odczytać za pomocą mapy i osprzętu łazika położenie wszystkich znaczników widocznych z zadanej pozycji oraz opisaniu szczegółów ich wyglądu, a następnie powrocie do bazy.

• Sample Return Task (pobieranie próbek gruntu) – Zadanie imitujące poszukiwanie oznak życia. Polega ono na wybraniu (z otrzymanych od organizatorów danych) kilku miejsc i zbadaniu ich pod względem obecności bakterii (specjalne szczepy bakterii które emitują światło po wystawieniu ich na działanie odpowiedniego promieniowania są rozmieszczone w danych miejscach), a następnie na pobraniu próbki gruntu z jednego z tych miejsc, w którym wyniki wydają się być najbardziej obiecujące. Po powrocie do bazy zaś na obronie swojej metody badawczej i podjętych decyzji oraz przedstawieniu raportu ze wszystkich zbadanych miejsc.

• Astronaut Assistance Task (pomoc astronaucie) – W tym zadaniu drużyna otrzymuje namiary GPS na 2-5 astronautów, którym należy dostarczyć odpowiednie zaopatrzenie (każdemu oddzielną paczkę). Główne problemy to lokalizacja astronautów oraz dowiezienie i pozostawienie każdemu z nich odpowiedniego dla niego ładunku (w promieniu 1m). Aby dotrzeć do wszystkich łazik będzie musiał pokonać wzniesienia o stromiznach dochodzących do 50% jednakże w tym zadaniu powrót do bazy nie jest punktowany.

• Equipment Servicing Task: (zadanie serwisowe) – Zadanie polega na obsłużeniu przez robota imitacji panelu kontrolnego: Odczytaniu instrukcji naklejonej na panelu, naciskaniu guzików i wpinaniu odpowiednich wtyczek za pomocą manipulatora. To zadanie jest uważane za najtrudniejsze ze wszystkich ze względu na wymaganą precyzję ruchów jakie musi wykonać ramię manipulatora.

To nie pierwszy raz kiedy polscy studenci biorą udział w zawodach URC. W zeszłym roku łazik Magma skonstruowany przez studentów Politechniki Białostockiej i Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu zajął trzecie miejsce, natomiast dwa lata temu łazik Skarabeusz stworzony przez Studenckie Koło Astronautyczne z Politechniki Warszawskiej zadebiutował jako pierwsza europejska drużyna w historii konkursu przecierając szlaki kolejnym polskim konstrukcjom.

W dniu 16 maja w Przemysłowym Instytucie Automatyki i Pomiarów (PIAP) w Warszawie odbyła się konferencja prasowa, na której zaprezentowano po raz pierwszy trzy łaziki skonstruowane przez polskich studentów specjalnie na konkurs URC 2011.

• Magma 2 – Jest to kontynuacja projektu z zeszłego roku. Największą innowacją w projekcie jest wprowadzenie dodatkowego pojazdu latającego – heksakoptera. Sześciowirnikowa platforma ma służyć przede wszystkim do zwiadu, aby zaoszczędzić czas na poszukiwania celu łazikowi. Zgodnie z zasadami konkursu tylko jeden pojazd może wjechać na teren działań ale później może się rozdzielać na dowolną ilość mniejszych. Heksakopter docelowo ma startować z pokładu Magmy i wyruszać na zwiad. Przy sprzyjających warunkach potrafi utrzymać się w powietrzu do 25 minut. W łaziku usprawniono również chwytak manipulatora, a w całym pojeździe zastosowano innowacyjne łożyska polimerowe znacznie bardziej odporne na ścieranie od konwencjonalnych. Tym razem Magmę wyposażono w sześć kół, a nie jak w zeszłym roku cztery. Koła nadal nie będą skrętne, kierowanie będzie odbywało się tak jak w czołgu, konstrukcja jeździ na tyle szybko („tak szybko, że nie jesteśmy w stanie go dogonić pieszo”), że zespół postanowił ograniczyć jej prędkość maksymalną. Atutem Magmy po raz kolejny jest niska waga osiągnięta dzięki szerokiemu zastosowaniu tworzyw sztucznych. Ciekawą innowacją są również gogle operatora, będą one posiadały dwa miniaturowe ekrany LCD zamiast szkieł. Pozwolą one ominąć problem z kontrastem ekranów LCD przy silnym nasłonecznieniu pustyni w Utah. Zespół Magmy składa się z pięciu studentów Politechniki Białostockiej pod koordynacją Wojciecha Głażewskiego. Magma 2 nie przekroczyła kosztu 20 tys. zł (w konkursie maksymalny budżet wynosi 15 tys. USD).

• Copernicus – Drużyna , której członkowie mają już doświadczenie z projektu Magma i oddzielili się tworząc własny projekt. Największą innowacją Copernicusa jest pierwszy w historii konkursu system własnej generacji energii z paneli słonecznych. Takie rozwiązanie pozwala na praktycznie dowolnie długą pracę łazika. Dodatkowo wprowadzono znaczne innowacje w systemach przesyłania obrazu i telemetrii.Copernicus na konferencji prasowej stał na sześciu kołach ale ze względu na dużą, pomimo całkowicie aluminiowej budowy, wagę - 55kg (regulamin dopuszcza łaziki o wadze do 50kg) będzie musiał zostać odchudzony i na pustynię wjedzie na czterech kółkach. Skręcanie tak jak w wypadku magmy odbywa się jak w czołgu, poprzez zmianę kierunku ruchu kół po przeciwnych stronach pojazdu. Jest to również największa z polskich konstrukcji głównie ze względu na wymaganą powierzchnię paneli słonecznych, osiąga jednak prędkość ok. 10km/h. Zespół z Torunia tworzy pięciu studentów Uniwersytetu Mikołaja Kopernika z Torunia pod wodzą Sebastiana Meszyńskiego. Całkowity koszt zamknął się w 20tys. zł.

Łazik Copernicus (Credits: PlanetPR)

• Scorpio – debiut Politechniki Wrocławskiej w zawodach URC. Cechami, które jako pierwsze rzucają się w oczy w wypadku Scorpio jest potężny manipulator napędzany silnikami od wkrętarek, który waży aż 15kg , oraz opływowa obudowa z włókna szklanego przywodząca na myśl bolid formuły pierwszej. Scorpio wjedzie na pustynię na czterech bardzo dużych skrętnych kołach, dzięki czemu będzie miał bardzo niewielki promień skrętu, a nawet będzie mógł jechać prosto pod pewnym kątem do osi konstrukcji (tzw. psi chód). Imponująca jest siła wspomnianego już manipulatora W testach jest on w stanie podnieść do 3kg na wyprostowanym ramieniu i do 5kg w pobliżu konstrukcji, jednak jego baterie wystarczą jedynie na ok. 20-30 min pracy. Również jego oprogramowanie jest bardo zaawansowane, algorytm pozwala na kierowanie manipulatorem jako całością, a nie (jak w wypadku np. Magmy) każdym przegubem oddzielnie (manipulator interpolowany). Nowatorski jest też zastosowany system zasilania, oddzielne ogniwa przyporządkowane do każdego z podzespołów są połączone w taki sposób aby można było w razie awarii zasilać poszczególne zespoły energią pochodzącą z innych ogniw. Podobnie jak w wypadku Magmy studenci z Wrocławia użyli specjalistycznych łożysk mając nadzieję, że dzięki nim zyskają przewagę nad innymi zespołami. Zespół tworzy 12 studentów Wydziału Elektroniki oraz Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej pod kierownictwem Grzegorza Hapela.

Łazik Scorpio (Credits: PlanetPR)

Dodatkowe informacje można znaleźć na stronach:
• Scorpio
• Magma 2
• Copernicus
• O konkursie
• Regulamin konkursu (ang.)
• Mars Society
• Polski oddział Mars Society
• Strona zeszłorocznego zwycięzcy konkursu (Oregon State University Robotics Club)

relację przygotował: Artur Łukasik

Polskie łaziki marsjańskie na URC 2011

Każdego roku, w czerwcu na pustyni na południu stanu Utah, w Stanach
Zjednoczonych odbywa się organizowany przez Mars Society konkurs łazików
marsjańskich University Rover Challenge. W tym roku w dniach 2-4 czerwca w ośrodku
MDRS (Mars Desert Research Station) koło Hanksville do walki stanie dziewięć łazików
z czego aż trzy będą polskimi konstrukcjami.
Mars Society (MS) jest organizacją pozarządową (NGO), której statutowym celem jest
dążenie do zwiększania ludzkiej aktywności na Marsie, a ostatecznie doprowadzenie do
pierwszego załogowego lotu na czwartą planetę Układu Słonecznego. To zamierzenie
realizowane jest przede wszystkim poprzez promowanie badań i wiedzy o Czerwonej
Planecie w mediach, wśród społeczeństwa, a także wspieranie amatorskich badań w tym
kierunki (rozwój studenckich łazików marsjańskich, projektów baz marsjańskich, badań nad
długoterminową izolacją człowieka itd.). Organizacja założona w 1998 roku w USA ma teraz
wiele krajowych oddziałów, między innymi prężnie rozwijający się oddział polski (MSP).
Jedną z inicjatyw MS jest konkurs University Rover Challange (URC), w którym studenckie
drużyny z całego świata mogą przeciwstawić sobie swoje konstrukcje marsjańskich łazików.
Aby najlepiej odwzorować prawdziwe warunki panujące na planecie zawody przeprowadzane
są na pustyni w stanie Utah na prawdopodobnie najbardziej zbliżonym do Marsjańskiego
gruncie na Ziemi. Już same warunki pracy przysparzają konstruktorom wielu problemów do
rozwiązania. Temperatura powietrza dochodzi tam do 40 stopni Celsjusza, wilgotność do 0%,
a dodatkowo gleba pokryta jest bardzo drobnym pyłem przenoszonym przez wiatr, który
uniemożliwia pracę wszelkich nieprzygotowanych odpowiednio mechanicznych urządzeń.
Łaziki nie odwzorowują znanych nam konstrukcji marsjańskich takich jak Pathfinder, Spirit
czy Opportunity ale bardziej hipotetyczne konstrukcje, których zadaniem miałoby być
wspieranie działalności astronautów w trakcie ich marsjańskich misji czy ewentualnie w
trakcie ich pobytu w marsjańskiej bazie. Dlatego drużyny mogą korzystać z zasilania
bateriami (łaziki nie muszą mieć własnych systemów generowania energii) i doładowywać je
pomiędzy konkurencjami, nie uwzględnia się również opóźnienia sygnału w komunikacji
Ziemia-Mars (wynoszącego 6-15min).
Konkurs składa się razem z 5ciu niezależnych konkurencji:
• Site Survey Task (badanie topografii terenu) – Zadanie polega na dojechaniu do
wyznaczonego z góry punktu obserwacyjnego z którego należy odczytać za pomocą
mapy i osprzętu łazika położenie wszystkich znaczników widocznych z zadanej
pozycji oraz opisaniu szczegółów ich wyglądu, a następnie powrocie do bazy.
• Sample Return Task (pobieranie próbek gruntu) – Zadanie imitujące poszukiwanie
oznak życia. Polega ono na wybraniu (z otrzymanych od organizatorów danych) kilku
miejsc i zbadaniu ich pod względem obecności bakterii (specjalne szczepy bakterii
które emitują światło po wystawieniu ich na działanie odpowiedniego promieniowania
są rozmieszczone w danych miejscach), a następnie na pobraniu próbki gruntu z
jednego z tych miejsc, w którym wyniki wydają się być najbardziej obiecujące. Po
powrocie do bazy zaś na obronie swojej metody badawczej i podjętych decyzji oraz
przedstawieniu raportu ze wszystkich zbadanych miejsc.
• Astronaut Assistance Task (pomoc astronaucie) – W tym zadaniu drużyna otrzymuje
namiary GPS na 2-5 astronautów, którym należy dostarczyć odpowiednie zaopatrzenie
(każdemu oddzielną paczkę). Główne problemy to lokalizacja astronautów oraz
dowiezienie i pozostawienie każdemu z nich odpowiedniego dla niego ładunku (w
promieniu 1m). Aby dotrzeć do wszystkich łazik będzie musiał pokonać wzniesienia o
stromiznach dochodzących do 50% jednakże w tym zadaniu powrót do bazy nie jest
punktowany.

• Equipment Servicing Task: (zadanie serwisowe) – Zadanie polega na obsłużeniu
przez robota imitacji panelu kontrolnego: Odczytaniu instrukcji naklejonej na panelu,
naciskaniu guzików i wpinaniu odpowiednich wtyczek za pomocą manipulatora. To
zadanie jest uważane za najtrudniejsze ze wszystkich ze względu na wymaganą
precyzję ruchów jakie musi wykonać ramię manipulatora.
To nie pierwszy raz kiedy polscy studenci biorą udział w zawodach URC. W zeszłym roku
łazik Magma skonstruowany przez studentów Politechniki Białostockiej i Uniwersytetu
Mikołaja Kopernika w Toruniu zajął 3cie miejsce, natomiast dwa lata temu łazik Skarabeusz
stworzony przez Studenckie Koło Astronautyczne z Politechniki Warszawskiej zadebiutował
jako pierwsza europejska drużyna w historii konkursu przecierając szlaki kolejnym polskim
konstrukcjom..
16 maja w Przemysłowym Instytucie Automatyki i Pomiarów (PIAP) w Warszawie odbyła się
konferencja prasowa, na której zaprezentowano po raz pierwszy trzy łaziki skonstruowane
przez polskich studentów specjalnie na konkurs URC 2011.
• Magma 2 – Jest to kontynuacja projektu z zeszłego roku. Największą innowacją w
projekcie jest wprowadzenie dodatkowego pojazdu latającego – heksakoptera.
Sześciowirnikowa platforma ma służyć przede wszystkim do zwiadu, aby
zaoszczędzić czas na poszukiwania celu łazikowi. Zgodnie z zasadami konkursu tylko
jeden pojazd może wjechać na teren działań ale później może się rozdzielać na
dowolną ilość mniejszych. Heksakopter docelowo ma startować z pokładu Magmy i
wyruszać na zwiad. Przy sprzyjających warunkach potrafi utrzymać się w powietrzu
do 25 minut. W łaziku usprawniono również chwytak manipulatora, a w całym
pojeździe zastosowano innowacyjne łożyska polimerowe znacznie bardziej odporne
na ścieranie od konwencjonalnych. Tym razem Magmę wyposażono w sześć kół, a nie
jak w zeszłym roku cztery. Koła nadal nie będą skrętne, kierowanie będzie odbywało
się tak jak w czołgu, konstrukcja jeździ na tyle szybko („tak szybko, że nie jesteśmy w
stanie go dogonić pieszo”), że zespół postanowił ograniczyć jej prędkość maksymalną.
Atutem Magmy po raz kolejny jest niska waga osiągnięta dzięki szerokiemu
zastosowaniu tworzyw sztucznych. Ciekawą innowacją są również gogle operatora,
będą one posiadały dwa miniaturowe ekrany LCD zamiast szkieł. Pozwolą one
ominąć problem z kontrastem ekranów LCD przy silnym nasłonecznieniu pustyni w
Utah. Zespół Magmy składa się z pięciu studentów Politechniki Białostockiej pod
koordynacją Wojciecha Głażewskiego. Magma 2 nie przekroczyła kosztu 20 tys. zł (w
konkursie maksymalny budżet wynosi 15 tys USD).
• Copernicus – Drużyna , której członkowie mają już doświadczenie z projektu Magma
i oddzielili się tworząc własny projekt. Największą innowacją Copernicusa jest
pierwszy w historii konkursu system własnej generacji energii z paneli słonecznych.
Takie rozwiązanie pozwala na praktycznie dowolnie długą pracę łazika. Dodatkowo
wprowadzono znaczne innowacje w systemach przesyłania obrazu i telemetrii.
Copernicus na konferencji prasowej stał na sześciu kołach ale ze względu na dużą,
pomimo całkowicie aluminiowej budowy, wagę - 55kg (regulamin dopuszcza łaziki o
wadze do 50kg) będzie musiał zostać odchudzony i na pustynię wjedzie na czterech
kółkach. Skręcanie tak jak w wypadku magmy odbywa się jak w czołgu, poprzez
zmianę kierunku ruchu kół po przeciwnych stronach pojazdu. Jest to również
największa z polskich konstrukcji głównie ze względu na wymaganą powierzchnię
paneli słonecznych, osiąga jednak prędkość ok. 10km/h. Zespół z Torunia tworzy
pięciu studentów Uniwersytetu Mikołaja Kopernika z Torunia pod wodzą Sebastiana
Meszyńskiego. Całkowity koszt zamknął się w 20tys. Zł.
• Scorpio – debiut Politechniki Wrocławskiej w zawodach URC. Cechami, które jako
pierwsze rzucają się w oczy w wypadku Scorpio jest potężny manipulator napędzany

silnikami od wkrętarek, który waży aż 15kg , oraz opływowa obudowa z włókna
szklanego przywodząca na myśl bolid formuły pierwszej. Scorpio wjedzie na pustynię
na czterech bardzo dużych skrętnych kołach, dzięki czemu będzie miał bardzo
niewielki promień skrętu, a nawet będzie mógł jechać prosto pod pewnym kątem do
osi konstrukcji (tzw. psi chód). Imponująca jest siła wspomnianego już manipulatora.
W testach jest on w stanie podnieść do 3kg na wyprostowanym ramieniu i do 5kg w
pobliżu konstrukcji, jednak jego baterie wystarczą jedynie na ok. 20-30 min pracy.
Również jego oprogramowanie jest bardo zaawansowane, algorytm pozwala na
kierowanie manipulatorem jako całością, a nie (jak w wypadku np. Magmy) każdym
przegubem oddzielnie (manipulator interpolowany). Nowatorski jest też zastosowany
system zasilania, oddzielne ogniwa przyporządkowane do każdego z podzespołów są
połączone w taki sposób aby można było w razie awarii zasilać poszczególne zespoły
energią pochodzącą z innych ogniw. Podobnie jak w wypadku Magmy studenci z
Wrocławia użyli specjalistycznych łożysk mając nadzieję, że dzięki nim zyskają
przewagę nad innymi zespołami. Zespół tworzy 12 studentów Wydziału Elektroniki
oraz Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej pod kierownictwem
Grzegorza Hapela.
Dodatkowe informacje można znaleźć na stronach:
• Scorpio
• Magma 2
• Copernicus
• O konkursie
• Regulamin konkursu (ang.)
• Mars Society
• Polski oddział Mars Society
• Strona zeszłorocznego zwycięzcy konkursu (Oregon State University Robotics Club)

Dodaj komentarz

Kod antyspamowy Odśwież

O nas

Jesteśmy grupą ludzi, dla których astronautyka jest pasją. Wspieramy polskie dążenia w kierunku gospodarczego wykorzystania technologii kosmicznych. Jeśli interesują Cię zagadnienia związane z polskim space-techem, ta witryna jest dla Ciebie, jeśli chciałbyś nam pomóc wesprzyj nasze działania, dołącz do Nas!

Więcej informacji...

Powrót na górę