Όταν οι ηγέτες φοιτητών της Ομάδας Mars Rover του Πανεπιστημίου Northeastern αποφάσισαν ότι επρόκειτο να συμμετάσχουν στην εναρκτήρια Πρόκληση Winter Canadian International Rover Challenge, σκέφτηκαν ότι θα ήταν καλή πρακτική περισσότερο από οτιδήποτε άλλο.
Δεν περίμεναν να κερδίσουν τον διαγωνισμό. Ωστόσο, αυτό ακριβώς συνέβη.
Η ομάδα Northeastern πήρε το χρυσό τον περασμένο μήνα, κερδίζοντας το Πανεπιστήμιο McMaster για την πρώτη θέση με βαθμολογία 237,71 πόντων έναντι 137,13 του McMaster.
«Ήταν πολύ τεράστιο για εμάς όσον αφορά το ηθικό της ομάδας», είπε η Μπρουκ Τσάλμερς, τριτοετής φοιτήτρια στο Northeastern και επικεφαλής ενσωμάτωσης και λογισμικού για την ομάδα ρόβερ του Άρη. «Πραγματικά ένιωσα ότι όλες οι ώρες που αφιερώσαμε τις προηγούμενες εβδομάδες απέδωσαν κατά κάποιο τρόπο».
Είναι η πρώτη νίκη σε διαγωνισμό για το σύλλογο έξι ετών, το οποίο αποτελείται από μαθητές που σπουδάζουν επιστήμη υπολογιστών, μηχανική και βιοεπιστήμη.
Η πανεπιστημιακή ομάδα των περίπου 50 φοιτητών είχε δουλέψει σκληρά αναπτύσσοντας και επαναλαμβάνοντας το τελευταίο της ρομποτικό rover: το Watney, Mark V.
Έχοντας βάρος 50 κιλά (110 λίβρες), το rover διαθέτει πλαίσιο από κράμα αλουμινίου 5052, έξι νάιλον τροχούς εκτυπωμένους σε 3D, έναν ρομποτικό βραχίονα με εργαλεία στο τέλος του βραχίονα (EOAT), μια μονάδα ανίχνευσης ζωής για συλλογή δειγμάτων, και 14 ενσωματωμένες κάμερες.
Ο καναδικός διαγωνισμός χωρίστηκε σε τέσσερις προκλήσεις που είχαν σχεδιαστεί για να φέρουν τα rover των μαθητών σε προσομοιωμένα περιβάλλοντα παρόμοια με εργασίες που μπορεί να χρειαστεί να ολοκληρώσει ένα rover ενώ βρίσκεται στην επιφάνεια του Άρη. Κάθε πρόκληση κατατάχθηκε χρησιμοποιώντας μια 100-βαθμολογική κλίμακα.
Στο Arm Dexterity Challenge, για παράδειγμα, οι μαθητές επιφορτίστηκαν με τον έλεγχο του ρομποτικού βραχίονα του rover για να επαναφέρουν την ισχύ σε ένα κάμπινγκ. Η πρόκληση περιελάμβανε την πλοήγηση του ρομπότ μέσω τεσσάρων πινάκων ελέγχου όπου ο ρομποτικός βραχίονας έπρεπε να πατήσει κουμπιά και να γυρίσει διακόπτες, εξήγησε ο Jason Kobrin, τεταρτοετής φοιτητής στο Northeastern και συνεπικεφαλής μηχανικών εργασιών για την ομάδα ρόβερ του Άρη.
Η ομάδα Northeastern επανασχεδιάζει το βραχίονα ρομπότ για δύναμη
Από τις τέσσερις ομάδες που συμμετείχαν στην πρόκληση, η Northeastern σημείωσε την υψηλότερη βαθμολογία για την πρόκληση, με 49,49 βαθμούς.
Ο Kobrin είπε ότι η ομάδα πέρασε τον περασμένο χρόνο ολοκληρώνοντας τον επανασχεδιασμό του βραχίονα του ρομπότ, που ήταν ένα από τα αδύναμα σημεία του rover κατά τη διάρκεια των προηγούμενων διαγωνισμών. Είναι πλέον ένα από τα μεγαλύτερα δυνατά σημεία του rover. Ο βραχίονας ρομπότ έχει έξι βαθμούς ελευθερίας και μπορεί να μεταφέρει φορτία μέχρι περίπου 10 κιλά (22 λίβρες).
«Για να το βελτιώσουμε αυτό, επανασχεδιάσαμε τον βραχίονά μας φέτος για να χρησιμοποιούμε καλύτερους κινητήρες και να είμαστε πιο εύκολοι στον έλεγχο συνολικά», είπε.
Είναι με τη συμμετοχή σε αυτούς τους διαγωνισμούς και μέσω τακτικών δοκιμών όπου η ομάδα μπόρεσε να περιορίσει τις ελλείψεις του rover και να βελτιώσει τις δυνατότητές του, είπε ο Kobrin. Δουλεύοντας στο rover, οι μαθητές έχουν επίσης την ευκαιρία να βελτιώσουν τις δεξιότητές τους.
«Κάθε εβδομάδα, είναι συνεχής βελτίωση», σημείωσε. "Είτε προσθέτουμε ένα νέο τμήμα κώδικα λογισμικού [είτε] σχεδιάζουμε μια νέα βάση για τις κάμερές μας, κάθε μικρή βελτίωση κάνει τεράστια διαφορά."
"Το να μπορούν όλοι να σχεδιάσουν και να κατασκευάσουν αυτό το ρομπότ για να λειτουργεί καλά, αλλά και να μπορούν να το ελέγχουν σε καταστάσεις υψηλής πίεσης και να επιτύχουν τους στόχους που επιδιώκουμε να επιτύχουμε, είναι πραγματικά εντυπωσιακό", πρόσθεσε ο Kobrin.
Η ομάδα θεώρησε ότι η διήμερη εκδήλωση που φιλοξενήθηκε στους καταρράκτες του Νιαγάρα του Οντάριο, θα ήταν ένα εξαιρετικό primer για να δοκιμάσει τις δυνατότητες του μηχανήματος πριν η ομάδα λάβει μέρος στην επερχόμενη ετήσια πρόκληση University Rover Challenge (URC). Το URC είναι ο κορυφαίος μαθητικός διαγωνισμός ρόβερ του Άρη της Mars Society που πραγματοποιείται στο Mars Desert Research Center έξω από το Hanksville της Γιούτα.
Ο διαγωνισμός URC είναι παλιό καπέλο για την ομάδα, αφού συμμετείχε στην πρόκληση το 2019, το 2022 και το 2023. Ο διαγωνισμός ακυρώθηκε το 2020 και το 2021 λόγω της πανδημίας.
"Πήγαμε σε αυτόν τον διαγωνισμό σκεπτόμενοι, "Εντάξει, θα το χρησιμοποιήσουμε ως ευκαιρία για να προετοιμαστούμε για το URC. Θα δοκιμάσουμε πράγματα για να βεβαιωθούμε ότι όλα λειτουργούν", είπε ο Chalmers.
Δύσκολο έδαφος και ομαδικός ενθουσιασμός
Η ομάδα είχε τις καλύτερες επιδόσεις της κατά τη διάρκεια του Winter Transversal Challenge, με τελικό σκορ 84,72 πόντων. Για την πρόκληση, το rover έπρεπε να κυλήσει μέσα από ύπουλο και ανώμαλο έδαφος αποφεύγοντας τα εμπόδια.
«Όλες οι προκλήσεις αφορούσαν σε κάποιο βαθμό το ρόβερ να οδηγεί και να κινείται σε δύσκολο έδαφος, αλλά αυτή η πρόκληση επικεντρώθηκε εξ ολοκλήρου σε αυτό», είπε ο Τσάλμερς.
Με τη συνολική νίκη, η Chalmers είπε ότι είναι αισιόδοξη ότι τα νέα μέλη θα είναι ενθουσιασμένα να ενταχθούν.
«Οι περισσότεροι άνθρωποι στην ομάδα μιλούσαν για αυτό με τους φίλους και την οικογένειά τους και μιλούσαν για αυτό που κάνουμε, κάτι που είναι πραγματικά ωραίο», είπε. "Ξέρω ότι μερικοί από τους φίλους μου έχουν εκφράσει ενδιαφέρον να ενταχθούν στην ομάδα από τότε. Είναι πολύ συναρπαστικό να έχουμε κάτι να μιλήσουμε και να έχουμε κάτι να δείξουμε για όλη την προσπάθεια που καταβάλουμε."