Polscy studenci atakują Marsa

Studenci polskich uczelni już po raz trzeci są jedynymi przedstawicielami Europy, którzy pomyślnie przeszli eliminacje i zakwalifikowali się do głównej części konkursu, w którym udział biorą pasjonaci astronautyki z najlepszych uczelni na świecie. Oprócz polskich zespołów do konkursu przystąpiły cztery drużyny ze Stanów Zjednoczonych oraz dwie z Kanady. Zadaniem uczestników jest zbudowanie łazika zdolnego do wykonywania zadań takich, jakie realizują roboty badawcze wysyłane na inne planety Układu Słonecznego.

W 2010 r. białostocko-toruński projekt Magma zajął trzecie miejsce. W tegorocznej edycji udział biorą aż trzy polskie uczelnie. Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu reprezentować będzie COPERNICUS, Politechnikę Białostocką MAGMA2, natomiast Politechnikę Wrocławską – łazik SCORPIO. Ekspedycji partneruje Mars Society Polska, Casio Exilim oraz Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

Zawody University Rover Challenge odbywają się na pustyni w stanie Utah w pobliżu analogu bazy marsjańskiej (Mars Desert Research Station), znajdującej się nieopodal miejscowości Hanksville. Zmagania trwają trzy dni, w czasie których maszyny poddawane są licznym testom. Sterowane zdalnie roboty muszą podołać skomplikowanym zadaniom, m.in. rozpoznać teren, pobrać próbki, dostarczyć pomoc medyczną rannemu astronaucie oraz wykonać zadanie na panelu sterowniczym zgodnie z instrukcją zamieszczoną na kartce przytwierdzonej do panelu. Zwłaszcza to ostatnie zadanie przysporzyło ubiegłorocznym uczestnikom konkursu najwięcej problemów – jedynie łazikowi zwycięskiej drużyny z USA udało się poprawnie wetknąć wtyczkę do gniazda.

Prawdziwym wyzwaniem dla konstruktorów i ich robotów będą jednak pustynne warunki zbliżone do tych panujących na Czerwonej Planecie. Wysoka temperatura, kurz, ekstremalnie niska wilgotność powietrza to czynniki, które mogą stanąć na drodze do zwycięstwa.

Główną nagrodą – oprócz gratyfikacji finansowej – jest możliwość zaprezentowania prototypu pojazdu marsjańskiego Agencji Kosmicznej NASA. Wygrana w konkursie jest ogromną szansą zaistnienia na arenie międzynarodowej i udziału w badaniach nad Czerwoną Planetą.

Tymczasem rusza akcja kibicowania polskim drużynom. Więcej szczegółów można znaleźć na stronie www.polskanamarsa.pl.

MAGMA2

MAGMA2 kontynuuje "lotniczą" filozofię konstrukcyjną, ma „odchudzone” elementy i szerzej zastosowane tworzywa sztuczne. Dzięki temu łazik w podstawowej konfiguracji (na zdjęciu obok) waży tylko 30 kilogramów.

Do każdego zadania na zawodach będzie osobne wyposażenie. Manipulator przegubowy do pobierania próbki skały, manipulator kartezjański do obsługi panelu sterującego, zespół pojemników na apteczki dla rannych astronautów i przede wszystkim dwa heksakoptery, które posłużą do obserwacji z powietrza terenu, w którym łazik będzie operował.

Będzie to pierwszy w historii zawodów przypadek wykorzystania obiektów latających. Łazik MAGMA2 wprowadzi zupełnie nową jakość jeśli chodzi o realizację zadań obserwacyjnych, i to nie tylko na zawodach URC, ale w ogóle w robotyce mobilnej. Do tej pory taką technologię można było oglądać w filmach science-fiction, teraz studenci z Politechniki Białostockiej pokażą jej zastosowanie w praktyce.

SCORPIO

SCORPIO to zdalnie sterowany pojazd, wyposażony w manipulator o 6 stopniach swobody, system wizyjny oraz system do zdalnych pomiarów, wykonany przez studentów z trzech Kół Naukowych: Pojazdów Niekonwencjonalnych "Off-Road", Układów Elektronicznych "Applied Electronics Group" oraz Technologii Bezprzewodowych "Wireless Group" z Politechniki Wrocławskiej.

Pojazd zaprojektowano z myślą o poruszaniu się po pustynnym terenie w promieniu 2 km od stacji nadawczej. Wyposażono go w manipulator zbudowany w oparciu o szeregową strukturę kinematyczną, składającą się z 6 elementów, zakończoną uniwersalnym chwytakiem imitującym dłoń człowieka. Jego zakres pracy to w przybliżeniu półkula o średnicy 1,2 m, a udźwig na maksymalnym zakresie to około 3 kg.

Na podwoziu pojazdu zamontowano ponadto układ do zdalnych pomiarów. Służy on do rozpoznawania przedmiotów w odległości do 800 m, nie mniejszych niż 24 mm × 24 mm i ustalania ich dokładnego położenia. Pojazd ma zapewnioną łączność z punktem sterowania w granicy 2 km w pasmach 900 MHz oraz 2,4 GHz. W trybie ciągłym przesyła obraz z kilku kamer, w które jest wyposażony, z maksymalnym opóźnieniem na poziomie 1 sekundy. Maksymalny czas pracy pojazdu przy średnim obciążeniu to 60 min. Waga gotowego do jazdy łazika to około 45 kg, natomiast jego prędkość maksymalna wynosi około 12 km/h.

COPERNICUS

Robot Marsjański COPERNICUS powstał na potrzebę uniwersyteckich zawodów URC2011. Jego konstrukcja, w której uczestniczyli studenci Wydziału Fizyki, Astronomi i Informatyki Stosowanej UMK w Toruniu, zawiera oprócz elementów standardowych (np. manipulatora) także peryskop z kamerą oraz panele słoneczne służące jako alternatywne źródło energii.

Konstrukcja wykonana jest z aluminium, dzięki czemu ma ona odpowiednią wytrzymałość przy jednocześnie niewielkiej masie własnej. Robot to konstrukcja sześciokołowa, sterowana drogą radiową z wykorzystaniem łącza Wi-Fi. Odmiennie wysyłany jest obraz z kamer robota (oprócz kamery głównej na peryskopie, robot zawiera kilka mniejszych kamer szczególnego zastosowania), ponieważ jest to kanał analogowy. Robot jest zbudowany w sposób umożliwiający szybki i ekonomiczny pod względem miejsca transport – peryskop i manipulator chowany jest do wnętrza robota i osłonięty za pomocą paneli słonecznych. Dedykowane oprogramowanie umożliwia sterowanie oraz odczyt informacji o stanie robota, jego zasilaniu oraz sile sygnału sterującego. Jego wymiary to 120 × 70 × 55 cm (dł. × szer. × wys.).

 

Anna Watza, Karolina Potempa
Planet PR