Kosmiczne łaziki z PW

Tegoroczne European Rover Challenge odbyły się 9-11 września 2022 r. w dwóch formułach: stacjonarnej oraz zdalnej. W zawodach stacjonarnych wzięło udział 19 drużyn z siedmiu krajów świata. Naszą uczelnię reprezentowały dwie, obie z kół naukowych działających przy Wydziale MEiL PW. SKA Robotics wystartuje z łazikiem Sirius II, a KNR Rover Team z Hal-062.

W zawodach zdalnych zapowiedziano udział 11 zespołów, dwa z nich startowały zarówno w formule zdalnej, jak i stacjonarnej. Do formuły stacjonarnej zgłosiło się 64 drużyn, z których wybrano 19 najlepszych, sam udział w zawodach jest więc dużym sukcesem.

O przygotowaniach do European Rover Challenge, pracy koła i swoich marzeniach opowiadają członkowie koła SKA Robotics. W lipcowych zawodach Anatolian Rover Challenge (ARC), które odbyły się w Turcji drużyna zdobyła nagrodę Team Structure za najlepszą organizację pracy wewnątrz zespołu.

Łazik Sirius II z nagrodą/ fot. SKA Robotics

Czym różnią się przygotowania do zawodów?

Daryna Budiakivska, Koordynator Programu Sirius: Generalnie zawody różnią się obowiązującymi regułami. Jedne bardziej wymagają koncentracji na zadaniach związanych z manipulatorem, drugie kładą nacisk na inne umiejętności. Odmienne są również obowiązujące zawodników misje, konieczna do przygotowania dokumentacja oraz warunki udziału stawiane przez organizatorów.

Na European Rover Challenge w Kielcach pojedzie ten sam łazik?

Rafał Baczewski, Koordynator Sekcji Robotycznej: Łazik jedzie ten sam. Ewentualnej zmianie mogą ulec jego podsystemy w zależności od przydzielonych zadań naukowych.

Na czym polegają zawody ERC do których się przygotowujecie? 

Daryna Budiakivska, Koordynator Programu Sirius:

Mają zestawy zadań do wykonania. Pierwsze z nich to zadania z manipulatora, czyli z ramienia robotycznego. Inne są z autonomicznej jazdy, analizy próbki ziemi, udowodnienia teorii naukowej. Ostatnie to prezentacja zespołu – w nim pokazujemy w jaki sposób został zorganizowany nasz zespół, opowiadamy o podziale ról, sposobie organizacji finansów, promocji. Przedstawiamy pracę każdego z członków oraz jej podział wpływający na doprowadzenie projektu do końca.

Ile obecnie osób liczy wasz zespół?  

Rafał Baczewski, Koordynator Sekcji Robotycznej: W całej sekcji mamy około 40 osób, ale nie wszyscy pracują aktywnie przy główny projekcie. Natomiast jeśli chodzi o poprzednie zawody to jechaliśmy tam w dwanaście osób. Myślę, że przy jednym projekcie aktywnie pracuje około dwudziestu osób.

Zespół SKA Robotics odbierając nagrodę Team Structure/fot. SKA Robotics

Która to już wasza przygoda z zawodami?

Daryna Budiakivska, Koordynator Programu Sirius: To zależy, czy liczymy również zawody, które odbyły się podczas pandemii, czy nie. ERC w 2020 czy 2021 roku odbyły się w formie zdalnej. Łazik był na miejscu, a my podłączaliśmy się do niego on-line.

Dodatkowym wyzwaniem było przygotowanie oprogramowania kodu. Inne zadania polegały na zaprojektowaniu łazika od nowa, a oczekiwania organizatorów dotyczyły technologii 3D. Należało przygotować projekt i opisać działanie poszczególnych elementów np. manipulatora.

Rafał Baczewski, Koordynator Sekcji Robotycznej: Generalnie polegał on na dostarczeniu bardzo dużej części dokumentacji i wytłumaczeniu motywów podjęcia tych, a nie innych wyborów.

Udowodnienia waszego toku podejmowania decyzji, wszystko w kontekście wspierania przyszłego osadnictwa na Marsie…

Rafał Baczewski, Koordynator Sekcji Robotycznej: Tak, osadnictwa, ale też wspierania astronautów w misjach na Księżycu. Jest to jeden z motywów przewodnich zawodów w Turcji, na których ostatnio byliśmy. Kilka zadań związanych było właśnie nie z Marsem, a Księżycem, a łazik miał wspomagać astronautów w ich działaniach oraz ratować ich życie. Misje polegały np. na dostarczeniu koca termicznego, czy innych, pomocnych środków.

Daryna Budiakivska, Koordynator Programu Sirius: Była tam m.in. gaśnica, zestaw ratowniczych narzędzi, których można było użyć, żeby dokonać naprawy w warunkach kiedy obecność drugiego człowieka nie jest możliwa.

Łazik Sirius II na Anatolian Rover Challenge/fot. SKA Robotics

Jak moglibyście opisać Sirius II, co go odróżnia od innych i stanowi o waszej przewadze?

Rafał Baczewski, Koordynator Sekcji Robotycznej: Na pewno zawieszenie zaprojektowane przez Darynę Budiakivską, Koordynator Programu Sirius.

Daryna Budiakivska, Koordynator Programu Sirius: Zawieszenie naszego łazika jest eksperymentalnym rozwiązaniem, nie zostało ani razu użyte w innych łazikach, ani w sekcji kosmicznej. Jeden z doktorantów Politechniki Warszawskiej podsunął nam ten pomysł. Potem z kolegą przez rok przygotowywaliśmy obliczenia, by wszystko działało, było wytrzymałe, a czynnik bezpieczeństwa był wystarczający. Zostało ono przygotowane z brązu berylowego i wycięte wodą. Jego unikalną cechą jest to, że nie ma par kinematycznych, łączymy go po prostu ze środkową częścią łazika i kołami. Nie posiada dodatkowych sprężyn, samo zawieszenie działa jak sprężyna. Chodzi o zmniejszenie ilości części. W tym przypadku nie trzeba dodatkowo łączyć kilkudziesięciu części, czy śrubek, wystarczy samo zawieszenie.

Rafał Baczewski, Koordynator Sekcji Robotycznej: Bardzo usprawnia to montaż. Wystarczy kilka śrub i koła łazika są połączone z jego resztą. Dawniej było to bardziej skomplikowane, przez co mieliśmy więcej elementów, więcej połączeń.

Daryna Budiakivska, Koordynator Programu Sirius: zawieszenie musi być i wytrzymałe - żeby wytrzymać wagę i wystarczająco elastyczne - żeby się wyginało. Docelowo koła będą drukowane na drukarce 3D, z elastycznych materiałów TPU. Obecne były po prostu przygotowane do zawodów. Miały być lekkie i zapewniać skuteczną jazdę. Głównie są zrobione z materiałów budowlanych, druku 3D i klejów montażowych. Zależy nam na zachowaniu przyczepności do powierzchni, lekkości i utrzymaniu niskiej masy łazika.

Rafał Baczewski, Koordynator Sekcji Robotycznej: Udało się zachować wszystkie te cechy, a przygotowane na szybko koła okazały się wytrzymałe i spełniły swe zadanie.

W tegorocznych zawodach bierze udział, łącznie z waszą, 19 drużyn. Z którego kraju konkurencja może okazać się najsilniejsza?

Rafał Baczewski, Koordynator Sekcji Robotycznej: Zazwyczaj lokalne zespoły są bardzo silne. Z Politechniki Warszawskiej będzie jeszcze jeden – KNR z łazikiem Hal, AGH Space Systems wystartuje z łazikiem Kalman. Z Politechniki Świętokrzyskiej będzie IMPULS II.

Jak wygląda ocenianie podczas zawodów?

Daryna Budiakivska, Koordynator Programu Sirius: Oceniana jest prezentacja i poruszanie się łazika, punktowane jest wykonanie zadań określonych przez organizatorów np. to, że przejechał, przełączył wyłącznik.

Jakie trudności przewidujecie, co może być wyzwaniem?

Rafał Baczewski, Koordynator Sekcji Robotycznej: Na początek znalezienie noclegu w okolicy Kielc, to będzie dla nas wyzwanie organizacyjne (śmiech). Ostatniego roku naszym największym przeciwnikiem była pogoda, bo łazik przegrzewał się i wyłączał, było za gorąco. W tym roku to opanowaliśmy i skutecznie przetestowaliśmy w Turcji. Wyzwaniem może być zadanie autonomiczne, dlatego planujemy przyjechać do Kielc wcześniej by przetestować łazika, a ewentualne błędy zniwelować jeszcze przed zawodami. 

Obecnie pracujecie jeszcze nad innymi, ważnymi projektami?

Daryna Budiakivska, Koordynator Programu Sirius: Z aktualnych są projekty mini łazików opracowywanych przez nowych członków koła. Mają one służyć promocji uczelni, uczestniczyć w dniach otwartych itp. Startujemy również z projektem drona wspierającego nas w misji marsjańskiej i zawodach. Inne pomysły są jeszcze na etapie omawiania i pozyskiwania źródeł finansowania.

Jak w praktyce wygląda finansowanie?

Rafał Baczewski, Koordynator Sekcji Robotycznej: Na przykładzie zawodów z których wróciliśmy: w naszym zespole są członkowie z różnych wydziałów i wszystkie one wsparły nas finansowo abyśmy mogli wziąć udział w zawodach. Z tej strony chcielibyśmy podziękować nie tylko naszemu wydziałowi rodzimemu dla koła, czyli Mechanicznemu Energetyki i Lotnictwa, ale także wydziałowi WEiTI, Mechatroniki, Fizyki, Elektrycznemu. Te wszystkie wydziały wsparły nas i gdyby nie ich pomoc, nie mielibyśmy jak dojechać do Turcji. Podziękowania należą się również naszym sponsorom, którzy pomagają nam efektywniej rozwijać projekt: DPS Software, Sieci Badawczej Łukasiewicz - Instytutowi Lotnictwa oraz Nicrometal.

Daryna Budiakivska, Koordynator Programu Sirius: Wspiera nas również Ministerstwo Edukacji i Nauki tworząc projekty i granty dla kół naukowych. Tak więc główne dofinansowanie tworzą środki dziekańskie wydziałów, ministerstwa i środki z grantów.

Opowiedzcie o swoich marzeniach i tym, co chcielibyście zmienić dzięki temu projektowi.

Rafał Baczewski, Koordynator Sekcji Robotycznej: Marzeniem byłoby przyczynić się do badania kosmosu. Działając w kole naukowym i stawiając tutaj pierwsze kroki, dołożyć swoją cegiełkę do jego poznania.

Daryna Budiakivska, Koordynator Programu Sirius: Chciałabym żeby zawieszenie nad którym spędziłam tyle czasu okazało się przydatne w badaniach kosmosu. Mam nadzieję, że zostanie docenione, a opracowana struktura użyta w przyszłości.

Pozostaje tylko życzyć wam spełnienia marzeń. Dziękuję za rozmowę. 

Rozmawiała: Marta Wereska