Dwa łaziki z PW na zawodach European Rover Challenge

KNR Rover Team z Koła Naukowego Robotyków i SKA Robotics ze Studenckiego Koła Astronautycznego wezmą udział w jednym z największych międzynarodowych konkursów dla twórców łazików marsjańskich. Co przygotowały zespoły z Politechniki Warszawskiej?

Łazik marsjański to specyficzny rodzaj robota, który z założenia ma być w stanie operować w trudnych warunkach terenowych (odwzorowujących warunki panujące na Czerwonej Planecie) i móc wykonywać tam zadania badawcze, naprawcze i pomocnicze. Studenckie drużyny mogą co roku testować zdolności swoich łazików na międzynarodowych zawodach – takich jak European Rover Challenge (ERC). To konkurs, który odbywa się w Kielcach, na tamtejszej Politechnice. W tym roku potrwa od 15 do 17 września i, podobnie jak ostatnie edycje, zostanie przeprowadzony w dwóch formułach: stacjonarnej oraz zdalnej.

Na miejscu w Kielcach rywalizować będzie 25 zespołów reprezentujących 12 krajów. W tym gronie są tylko trzy drużyny z Polski. Kwalifikacja naszych dwóch teamów (aplikacje złożyły 54 zespoły) to już sukces. Studenci PW nie spoczywają jednak na laurach.

Nowości w KNR Rover Team

– Aktualnie w pracy nad łazikiem skupiliśmy się na poprawie zdolności terenowych poprzez wymianę silników napędowych – po zmierzeniu się z wyzwaniami poprzednich zawodów uznaliśmy, że jest to niezbędne do dalszego osiągania sukcesów – mówi Mikołaj Stasiak z drużyny KNR Rover Team. – Równolegle rozwijamy również zdolności autonomicznej pracy łazika, także potrzebne w czasie zawodów. Ciągle staramy się też poprawiać już istniejące systemy i rozwiązania. 

Łazik Koła Naukowego Robotyków zbudowany jest tak, żeby łatwo można było wymieniać jego moduły operacyjne – manipulator szybko może zostać wymieniony na wiertło albo kompaktowe laboratorium.

– W tym roku możemy również pochwalić się skonstruowaniem rozszerzenia, pozwalającego nam zamontować manipulator i wiertło równocześnie – opowiada Mikołaj Stasiak. – Jesteśmy również bardzo zadowoleni z aktualnych zdolności autonomicznej operacji łazika. Jest on w stanie w pełni symulować swoją pracę w czasie rzeczywistym oraz analizować okoliczny teren na podstawie obrazu z kamer. Dzięki zastosowaniu wielu czujników jest w stanie bardzo dokładnie określić swoją pozycję w przestrzeni.

Aktualnie nad całym projektem pracuje 25 osób, podzielonych na sekcje: mechaniczną, elektroniczną, software'ową oraz autonomii. To głównie studenci Wydziałów: Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa, Elektroniki i Technik Informacyjnych, Mechatroniki.

– Jesteśmy otwarci na wszystkich studentów zainteresowanych aktywną pracą nad łazikiem – zaznacza Mikołaj Stasiak. – To jeden z czterech głównych projektów w naszym Kole. Już teraz zapraszamy do dołączenia do KNR-u – rekrutacja rozpocznie się prawdopodobnie w drugiej połowie października.

SKA Robotics na drodze rozwoju

W czerwcu zespół SKA Robotics wziął udział w zawodach University Rover Challenge (URC) w Stanach Zjednoczonych. To wcale nie oznacza jednak, że pracy nad łazikiem na ERC jest mniej.

– Zawody w Kielcach wyróżnia to, że zakwalifikowane zespoły muszą same zaproponować misję marsjańską – tłumaczy Rafał Baczewski. – Obejmuje to takie aspekty jak wybór lokalizacji bezpiecznego miejsca lądowania, opracowanie trasy łazika i wybór potencjalnie wartościowych naukowo miejsc do pobrania próbek i przeprowadzenia badań. Takie działania należy nie tylko dokładnie zaplanować, ale i odwzorować na specjalnie przygotowanym placu imitującym powierzchnię Marsa, zwanym MarsYardem. Łazik wykonuje na nim szereg czynności, symulujących pracę na Czerwonej Planecie – poczynając od zadań demonstrujących funkcjonalności ramienia robotycznego, przez jazdę autonomiczną do wspomnianej już misji badawczej.

To stałe punkty łazikowych zawodów na całym świecie. Coraz częściej do dobrze już znanych zadań dodawane są nowe – związane z tworzeniem scenariusza realnej misji, która mogłaby się w przyszłości wydarzyć. Na takie podejście zdecydowali się również organizatorzy European Rover Challenge.

– Poza trzema zadaniami stojącymi przed samym łazikiem uczestnicy udowadniają swoje umiejętności w zarządzaniu projektem, zespołem i w dokumentowaniu swojej pracy – wyjaśnia Franciszek Gniot. – Odbywa się to poprzez udostępnianie obszernej dokumentacji oraz prezentacje wygłaszane na Politechnice Świętokrzyskiej. Takie podejście przygotowuje nas, studentów do pracy w polskim sektorze kosmicznym, rozszerzając przy tym nasze umiejętności o aspekty niezgłębiane w trakcie standardowego programu studiów.

Obecny łazik SKA Robotics – Sirius II – jest kontynuacją programu zapoczątkowanego w Studenckim Kole Astronautycznym kilka lat temu. W tym czasie konstrukcja była udoskonalana, żeby z jednej strony poprawić jej osiągi, a z drugiej – ułatwić prace remontowe.

– Najnowsze aspekty projektu to np. wykorzystanie drona do wsparcia działań naziemnych wzorem obecnego na Marsie drona Ingenuity czy przeprowadzanie samodzielnych badań jak jego potencjalny następca – dron Condor – wylicza Rafał Baczewski.

– W ostatnim czasie zmodernizowany został również moduł badawczy na pokładzie łazika, który umożliwi pobranie i analizę próbek gleby oraz wyszukiwanie lodu pod powierzchnią – dodaje Franciszek Gniot. – Badania takie przeprowadza się na Marsie z użyciem robotów w celu lepszego poznania geologii i historii planety. Rozszerzając naszą wiedzę w tych tematach, będziemy mogli w przyszłości z większą pewnością i spokojem wybierać miejsca wypoczynku na nasze wymarzone marsjańskie wakacje.

Nad konstrukcją łazika SKA Robotics pracuje ponad 20 studentów reprezentujących 7 Wydziałów Politechniki Warszawskiej, przede wszystkim Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa, ale także Mechatroniki, Samochodów i Maszyn Roboczych, Elektroniki i Technik Informacyjnych, Elektryczny, Fizyki oraz Chemiczny.

– Przez połączenie wiedzy z różnych dziedzin nauki jesteśmy w stanie rozwijać projekt i walczyć o miejsca na podium z drużynami z całego świata – mówi Rafał Baczewski. – Udział w zawodach wzmaga nasz zapał do pracy i stawia przed nami realne wyzwania, pozwalające użyć w praktyce wiedzę teoretyczną zdobytą na studiach.