Studenci z Politechniki Wrocławskiej zakwalifikowali się do zawodów łazików marsjańskich University Rover Challenge 2019, które na przełomie maja i czerwca odbędą się w USA. W finale zmierzą się z 35 drużynami z całego świata

University Rover Challenge organizowane są od trzynastu lat, a rywalizacja toczy się na pustyni w stanie Utah, na terenie Mars Desert Research Station. To jedne z największych i najważniejszych międzynarodowych zawodów łazików marsjańskich.

Studenci z Politechniki Wrocławskiej za ocean polecą z łazikiem Scorpio X. Swoją premierą miał on w 2017 r., ale od tego czasu konstrukcja była wielokrotnie modyfikowana. Również na tegoroczne zawody studenci przygotowują szereg zmian.

Scorpio X posiada modułową budowę, co pozwala na dołączanie do niego dodatkowych elementów i właściwie dowolne modyfikowanie już działających podzespołów. Konstrukcja wykonana została w dużej mierze z lekkich materiałów – aluminium lotniczego i poliamidu, które charakteryzują się dobrymi właściwościami mechanicznymi.

Moduł jezdny oparty jest o zawieszenie zależne rocker, które jest zredukowanym zawieszeniem Rocker-Boogie, wykorzystywanym w łazikach NASA. Scorpio ma napęd na wszystkie kola, a każde z nich jest zasilane przez osobny silnik. Całkowicie autorskim rozwiązaniem naszych studentów są natomiast opony wykonane z wojskowego materiału – Cordury i wypełnione specjalną pianką, która po odkształceniu zawsze powraca do pierwotnego kształtu. Dzięki temu łazik nie tylko jest w stanie poruszać się w trudnym terenie, lecz także nie zakopuje się w piasku.

– Przygotowując się do tegorocznych zawodów wiedzieliśmy, że cześć jezdna naszego łazika świetnie się sprawdza. Na tym module pracujemy już od trzech sezonów i naprawdę niewiele rzeczy było tutaj do poprawki. Oczywiście zawsze mogą się zdarzyć jakieś drobne problemy, ale jesteśmy na to dobrze przygotowani – mówi Natalia Ćwilichowska, która w projekcie należy do grupy naukowców, czyli osób odpowiedzialnych za planowanie analiz próbek pobieranych przez łazika.

Zupełną nowością będzie natomiast manipulator, który tym razem ma być wykonany z karbonu oraz aluminium. Studenci zdecydowali się na zaprojektowanie tego elementu całkowicie od podstaw. Poprzednie ramię robotyczne działało w oparciu o siłowniki i w efekcie jego ruchy nie były tak płynne i precyzyjne, jak oczekiwali nasi młodzi konstruktorzy. Dlatego zapadła decyzja, że nowy manipulator oparty będzie o przekładnie harmoniczne. Charakteryzują się one m.in. lekkością, wysoką precyzją i wydajnością oraz małą liczbą części i łatwością montażu.

– Z roku na rok sędziowie zawodów stawiają przed nami coraz trudniejsze wyzwania. Moduły, których używaliśmy przed trzema laty teraz są już niewystarczające. Coraz bardziej liczy się precyzja, bo np. przy pomocy chwytaka musimy wystukiwać odpowiednie kody na klawiaturze. Dlatego właśnie opracowanie nowego manipulatora była koniecznością. Teraz czekamy już na ostatnie części, które później musimy odpowiednio obrobić i złożyć. Mamy nadzieję, że do połowy kwietnia manipulator będzie już gotowy na pierwsze testy – wyjaśnia Natalia Ćwilichowska.

Precyzyjne korzystanie z manipulatora to tylko jedno z wyzwań, z którymi nasi studenci będą musieli sobie poradzić w trakcie zawodów. Zgodnie z regulaminem łazik nie może ważyć więcej niż 50 kg i musi się zmieścić na platformie o wymiarach 1,2 m na 1,2 m. W czasie zawodów pojazdy muszą m.in. zebrać określone przedmioty i dostarczyć je w wyznaczone miejsca oraz autonomicznie pokonać wytyczoną bramkami trasę.

Tradycyjnie nie zabraknie także misji związanej z pobraniem próbki gruntu do analizy. – O ile jednak w poprzednich edycjach taką próbkę trzeba było dostarczyć do bazy i zbadać, o tyle tym razem wszystkie analizy muszą zostać wykonane bezpośrednio na łaziku. Wymaga to od nas zainstalowania dodatkowego modułu wyposażonego w szereg specjalistycznych czujników. Pracujemy właśnie nad naszym spektrofotometrem, który pozwoli nam bardzo dokładnie przebadać próbkę pod kątem biologicznym – tłumaczy Natalia Ćwilichowska.

O wejście do finału tegorocznych zawodów walczyły 72 zespoły z dziesięciu krajów. Ostatecznie zakwalifikowano 36 drużyn, w tym aż osiem z Polski. – W tego typu zawodach konkurencja systematycznie rośnie, podobnie jak zainteresowanie tematem łazików kosmicznych. Jeszcze kilka lat temu byliśmy jedyną drużyną z Polski, która startowała w USA, a teraz ekip  z naszego kraju będzie aż osiem. Dlatego już sam awans jest dla nas bardzo dużym sukcesem – dodaje Natalia Ćwilichowska.

Zawody rozpoczną się 29 maja i potrwają do 1 czerwca. Do USA pojedzie dziesięciu naszych studentów, a wśród nich mechanicy, elektronicy, programiści oraz osoba odpowiedzialna za analizy naukowe.

Realizacja projektu możliwa jest m.in. dzięki dofinansowaniu Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach grantu „Najlepsi z najlepszych 3.0”.

Koło Naukowe Pojazdów Niekonwencjonalnych Off-Road działa przy Katedrze Inżynierii Maszyn Roboczych i Pojazdów Przemysłowych na Wydziale Mechanicznym Politechniki Wrocławskiej. Obecnie w zespole działa ok. 20 osób. Studenci w swoim dorobku mają m.in. zwycięstwo na European Rover Challenge w 2014 r. oraz drugie i trzecie miejsce na zawodach University Rover Challenge (odpowiednio w 2013 i 2015 r.).

Oprócz pracy na łazikiem marsjańskim realizują także szereg innych projektów związanych z podbojem kosmosu. W 2018 r. przygotowany przez nich projekt lądownika marsjańskiego „Eagle” zajął II miejsce w międzynarodowym konkursie organizowanym przez The Mars Society i NASA.

Więcej informacji o działaniach koła na profilu na FB.

mic