Accu wspiera zespół IPRL podczas European Rover Challenge

Czym jest Imperial Planetary Robotics Lab?

Imperial Planetary Robotics Lab (IPRL) to nowy zespół studencki utworzony w Imperial College London w 2022 roku. Ich misja jest prosta: „Dać uczniom przestrzeń i zasoby, aby zdobyć doświadczenie w eksploracji planet.

”

Laboratorium ma na celu wspieranie współpracy między studentami z różnych środowisk, w tym inżynierów i naukowców, w celu współpracy nad trudnymi projektami, które przybliżają ich do znacznego wkładu w tę najnowocześniejszą dziedzinę.

Pierwszy rok, pierwsze wyzwanie

W dążeniu do wspierania studentów, IPRL zidentyfikował potrzebę zasobów i doświadczenia. W ten sposób wyznaczono cel na pierwszy rok: dotarcie do światowych finałów renomowanych zawodów robotyki planetarnej - European Rover Challenge - odbywających się w Polsce w dniach 15-17 września 2023 roku.

Wyzwanie wymagało stworzenia niestandardowego, 50-kilogramowego zdalnie sterowanego i półautonomicznego łazika, który musiał wykonać szereg zadań na specjalnie przygotowanej stoczni Marsa w Kielcach.

Głównym celem było jak najdokładniejsze odtworzenie prawdziwej naukowej misji planetarnej. Obejmowało to przygotowanie kompleksowej analizy geologicznej stoczni Marsa, zaproponowanie planu naukowego dla łazika (w tym jego ścieżki, przechwytywanie zdjęć i pobieranie próbek), a następnie wykonanie misji i analizę jej

wyników.

Rywalizacja w ERC 2023: Zadania

Podczas rywalizacji w European Rover Challenge zespół IPRL stawił czoła następującym wyzwaniom:

1) Zadanie naukowe (największe zadanie ERC)

Zespół musiał geologicznie przeanalizować Mars Yard na podstawie zdjęć dronów i ograniczonych informacji dostarczonych przed zawodami. Każdy zespół musiał następnie wymyślić hipotezę dotyczącą geologicznej przeszłości tego obszaru. Następnie zespoły miały 45 minut na wykonanie planu eksploracji i przemierzanie stoczni Marsa, zrobienie zdjęć, pozyskanie próbek i wystrzelenie drona wszędzie tam, gdzie potrzebowali. Wyposażony w dane zespół musiał zgłosić, czy ich hipoteza jest poprawna, czy nie, i dokładnie uzasadnić swoją decyzję.

2) Zadanie prezentacji

Zespół musiał przygotować całą prezentację na temat działania łazika i zespołu oraz uzasadnić swoje decyzje projektowe przed panelem sędziów i profesjonalistów z branży kosmicznej. Następnie po fazie prezentacji odbyła się rygorystyczna sesja pytań, testując rozumowanie każdego zespołu i podejście do przedstawionych wyzwań.

IPRL zdobył pierwsze miejsce spośród wszystkich zespołów, które zdobyły nagrodę Best In Presentation Task Award.

3) Zadanie konserwacyjne

To zadanie przetestowało zręczność ramienia łazika. Zespół musiał zdalnie zbliżyć się do panelu przełączników i gniazd i, opierając się tylko na danych czujnika i zdalnym zasilaniu kamery, precyzyjnie sterować ramieniem, aby wykonywać różne zadania, takie jak podłączanie luźnych kabli, pomiar napięcia i naciskanie przełączników w wymaganej kolej

ności.

4) Zadanie nawigacji

To zadanie przetestowało system jazdy łazika. Zespół sędziów wymyślił punkty trasy, do których zespół musiał szybko dotrzeć swoim łazikiem, aby trafić w surowe znaczniki czasu. Ponownie operatorzy łazika nie mogli bezpośrednio zobaczyć łazika i musieli polegać wyłącznie na danych przesyłanych bezprzewodowo. Skomplikowało to jeszcze bardziej ścisłe 20 minut dostępnego na wykonanie zadania.

Jak dobrze IPRL radził sobie na European Rover Challenge 2023?

Pomimo tego, że był to inauguracyjny rok IPRL w European Rover Challenge, nie tylko zakwalifikowali się do światowych finałów jako jedyna drużyna brytyjska, ale także wygrali jedno z czterech głównych zadań konkursowych.

Ten wyczyn pomógł im zdobyć 11 pozycję (z 25 na świecie), wszystko to dzięki znacznie mniejszemu zespołowi i budżetowi w porównaniu z sąsiednimi zespołami w szeregach.

To wielkie osiągnięcie, ponieważ naszym celem w tym roku było TYLKO zakwalifikowanie się do finału, a mimo to osiągnęliśmy o wiele więcej za tak mało.

Rola Rover „Harbinger” i Accu w wyzwaniu

Na potrzeby zawodów IPRL stworzyło swój pierwszy łazik - Harbinger. Celem zespołu było konkurowanie z zespołami z wieloletnim doświadczeniem i biorąc pod uwagę napięty harmonogram, celem zespołu było zaprojektowanie najprostszej i najbardziej niezawodnej maszyny zdolnej do rywalizacji w wyzwaniu. Było to kluczowe dla stworzenia solidnych podstaw dla przyszłych iteracji

.

Jednym z głównych wymagań IPRL było wymiana każdej części w ciągu 20 minut przy użyciu sprzętu terenowego. W ten sposób zespół zdecydował się zastosować łączniki gwintowane do prawie całego projektu.

Elementy mocujące musiały być bardzo wytrzymałe, biorąc pod uwagę trudny teren i ułatwiać szybkie cykle montażu/demontażu, z którymi musiał się zmierzyć łazik. Accu było wyraźnym wyborem jako dostawca, dzięki silnej reputacji marki, wysokiej jakości komponentom i bardzo szybkim terminom realizacji.

Dzięki wsparciu Accu, Harbinger został wyposażony w wysokiej jakości i wysoce niezawodne elementy złączne, płynnie dopasowujące się do etosu projektowania zespołu.

Accu znalazł się również pośród szaleństwa przedkonkursowego, spełniając pilne priorytetowe zamówienia w ostatniej chwili, aby zapewnić, że Harbinger może zostać zmontowany w dobrym standardzie w czasie. Skrupulatna praca opłaciła się, gdy Harbinger przekroczył oczekiwania podczas prób konkurencyjnych

.

Co dalej z Imperial Planetary Robotics Lab?

Zespół będzie teraz zestawiał wnioski wyciągnięte z konkurencji i wdrożył je w następnej iteracji łazika. Obecnym celem zespołu jest zapewnienie 8. pozycji globalnej i piątej pozycji w zadaniu naukowym.

Plan polega na przeprojektowaniu zawieszenia i zwiększeniu możliwości sterowania łazikiem. Co więcej, ramię zostanie poddane gruntownej zmianie w oparciu o wnioski wyciągnięte z udziału w ERC 2023.

IPRL przewiduje również rozszerzenie swoich projektów, angażowanie większej liczby studentów i pomysłów oraz poszerzenie ich zakresu na badania inżynieryjne skoncentrowane na robotyce planetarnej. Rozważanym nowym dużym projektem jest projekt lądownika kometarnego, który będzie badał nowe sposoby lądowania na małych ciałach Układu Słonecznego, miejmy nadzieję, umożliwiając IPRL publikowanie i zaprezentowanie się na konferencjach technicznych w

nadchodzących latach.