Autonomiset roverit ovat kehittynyttä ja innostavaa teknologiaa naapuriplaneetoistamme oppimiseen. Mars-roverin rakentaminen on haastava tehtävä mille tahansa tiimille, erityisesti globaalien epävarmuuksien, kuten pandemian, keskellä. Toimitusketjuongelmista ja viivästyneistä lähetyksistä rajattuun viestintään ja vähäisiin lähikohtaamisiin – DJS Antariksh -tiimi on osoittanut pystyvänsä rakentamaan erittäin onnistuneen Mars-roverin haasteista huolimatta! Jos European Mars Rover Challenge kiinnostaa tai sinulla on intohimo autonomisiin rovereihin, tämä artikkeli on sinulle! Kerromme DJS Antariksh -tiimin matkasta herättää heidän Mars-roverinsa eloon käyttämällä sähköisiä lineaarisia toimilaitteita European Mars Rover Challengea varten!
Esittelyssä DJS Antariksh -tiimi
Team DJS Antariksh koostuu eri insinöörialojen opiskelijoista ja on Dwarkadas J. Sanghvi College of Engineeringin virallinen Mars-rover -tiimi Mumbaista, Intiasta. He osoittavat intohimonsa avaruus- ja robotiikka-alaan rakentamalla yhdessä roveriaan ja kilpailemalla eri Mars Rover -haasteissa.
Debyyttivuotenaan tiimi saavutti maailmanlaajuisesti kolmannen sijan ja voitti vuoden 2020 Best Science Planning -palkinnon. European Rover Challenge (ERC) 2021 Remote -kilpailussa DJS Antariksh voitti maailmanlaajuisen 1. sijan sekä Best Science- ja Best Navigation -palkinnot. Heidän virallinen Mars-rover -suunnitelmansa ”Abhigyaan” oli kolmas International Rover Design Challenge (IRDC) 2022 -kilpailussa ja voitti European Rover Challenge 2022 (REMOTE-kaava) -kilpailun.
DJS Antariksh -tiimi aikoo jatkaa vahvalla vauhdilla valmistautuessaan International Rover Challenge 2023 -kilpailuun. Vaikka he ovat kaupungista, jota pandemia koetteli ankarasti, tiimi jatkaa mahdottoman ratkomista ja erinomaisuuden tavoittelua.
Roverin suunnittelu ja ideointi
Pian DJS Antarikshin jäsenistön muodostamisen jälkeen koko heidän osavaltionsa asetettiin vuonna 2020 pandemian vuoksi sulkuun. Tällöin tiedekunnat kannustivat tiimiä tekemään parhaansa ja vähintäänkin keräämään niin paljon kokemusta ja tietoa kuin mahdollista. Vaikka tiimillä ei ollut aiempaa kokemusta Mars-roverista, he tekivät niin paljon etätyötä kuin pystyivät: tutkimusta, suunnittelua, ideointia ja riskianalyyseja roverilleen. Tiimin viisi alajaostoa ja niiden roolit ovat:
- Koodaus: algoritmit roverin yleisiin toimintoihin ja tehokas kohteentunnistus.
- Markkinointi: koko tiimin hallinta ja rahoituksen hankinta.
- Mekaniikka: roverin rakenteen suunnittelu, valmistus ja testaus.
- Elektroniikka: roverin elektroniikkajärjestelmien kehitys ja integrointi.
- Tiede: hypoteesien laatiminen laskeutumispaikalla testattavaksi Marsin geologista historiaa tutkimalla.
Tiimi osallistui myös niin moneen virtuaaliseen Mars Rover -haasteeseen kuin mahdollista projektin ollessa työn alla. Katso DJS Antariksh -tiimin koko video alta:
Ihanteellinen tiimityö ja lähitapaamisten luonne eivät olleet mahdollisia, koska tapaamiset rajoittuivat verkkoon pandemian aikana. Monet organisaatiot kärsivät komponenteista aiheutuneista saatavuus- ja toimitusviiveistä. Tiimi teki kuitenkin parhaansa etätyönä samalla kun keräsi rahoitusta ja sai hankittua ensimmäiset komponentit 1,5 vuoden kuluttua.
HiRISE- ja JMARS-ohjelmistojen avulla tiimi keräsi tietoa Marsin geologisista piirteistä tieteellisen mission kehittämiseksi. Kaikki perusalajärjestelmistä aina robottikäsivarren monimutkaisiin osiin suunniteltiin ja rakennettiin alusta alkaen tiimin toimesta. Proteus Design Suitea käytettiin piirien simulointiin, ja teollisuustason, robusti piirilevy suunniteltiin Altium Designerilla.
Mars-roverin valmistus
Kun osavaltion rajoituksia kevennettiin, tiimi pystyi viimein tapaamaan kasvokkain suunnittelua, suunnitteluaikataulua ja valmistusta varten. Pandemian ja varhaisen suunnittelun aikana tiettyjä roverin osa-alueita suunniteltiin teknologioille, jotka osoittautuivat myöhemmin tiimille saavuttamattomiksi. Komponenttien saatavuusrajoitteiden ja hankinta-aikojen vuoksi tiimin piti suunnitella strategisesti, mitä osia tilataan vuoden 2021 puolivälissä.
Uusia roverissa käytettäviä osia viimeisteltäessä piti varmistaa, että niitä on saatavilla markkinoilta hankintaa ja työstöä varten. Tämän seurauksena valmistus siirtyi loppuvuoteen 2021 ja alkuvuoteen 2022, kun tiimi oli määrittänyt käytettävissä olevat resurssit. Joissakin tapauksissa alajärjestelmiä piti suunnitella uudelleen ja improvisoida matkan varrella, jotta yhteensopivuus hankittavien komponenttien kanssa säilyi. Valmistus alkoi hitaasti, koska se oli tiimille ensimmäinen kerta ja käytettävissä olevat teknologiat ja rahoitus olivat rajallisia.
Tiimi varmisti projektin oikean suunnan keskustelemalla tiedekuntien, alumneiden ja alan asiantuntijoiden kanssa siitä, että hankitut ja koneistetut osat sopivat tavoitteisiin. Useiden asiantuntijakeskustelujen jälkeen tiimi onnistui pienentämään seuraavaan vuoteen kohdistuvia viiveitä. Kumppanuuksien ja sponsorien tuki oli ratkaisevaa projektille ja sen rahoitukselle. Ruostumattomat kiinnittimet Sunrise Multi Tech Fasteners Pvt. Ltd.:ltä ja verstastyökalut Samsan Toolsilta auttoivat roverin rakentamisessa. Tiimi sai myös räätälöidyn piirilevynsä PCB Power Market Indialta.
Katso alta video etätyöstä robotiikkaprojekteissa:
Lineaaristen toimilaitteiden käyttö Mars Rover Challenge -kilpailussa
PA-14P-8-150- ja PA-14P-4-150-sähköiset lineaariset toimilaitteemme liikuttavat roverin robottikättä kuudella vapausasteella (6DOF). Integroimalla PA-14P-palautteelliset lineaariset toimilaitteemme sijaintitieto voidaan lukea palautesignaalien kautta toimilaitteen sisäänrakennetuista potentiometreistä. Sijaintitieto mahdollistaa sen, että järjestelmä voi todentaa, ovatko toimilaitteet saavuttaneet vaaditut asennot virheiden minimoimiseksi ja korkean tarkkuuden saavuttamiseksi. Lisäksi nämä sähkömoottorikäyttöiset toimilaitteet ovat kompakteja ja kevyitä, mikä auttaa pitämään koko Mars-roverin massan pienenä.
”Roverin manipulointilaite on 6DOF-robottikäsivarsi, jossa on 2-sorminen tarttuja. Varressa on kaksi lineaarista ja neljä pyörivää toimilaitetta sijoitettuina paikkoihin, jotka parantavat kuormituksen jakautumista ja tehokkuutta. 2-sorminen tarttuja on moottoripohjainen, ja se käyttää ja ohjaa kinematiikkakokoonpanoa sekä leukojen liikettä.” – Rutwik Bhangale
Lisää DJS Antarikshin videoita löytyy heidän YouTube-kanavaltaan – katso uusin julkaisu alta:
YHTEENVETO
Yhteistyöllä, sinnikkyydellä ja tinkimättömällä omistautumisella DJS Antariksh on voittanut kaikki haasteet ja tuonut erittäin onnistuneen Mars-roverin eloon. Saat lisää päivityksiä DJS Antariksh -tiimistä ja heidän tulevista rover-haasteistaan seuraamalla heitä Instagramissa, Facebookissa, Twitterissä ja LinkedInissä!
Kiitos DJS Antariksh -tiimille projektin jakamisesta ja inspiroinnista! Toivotamme onnea International Rover Challenge 2023 -kilpailuun!
Jos sinulla on räätälöityjä projekteja, sovelluksia tai teknisiä kysymyksiä sähköisistä lineaarisista toimilaitteistamme, ota meihin yhteyttä milloin vain. Olemme alamme asiantuntijoita ja autamme mielellämme tulevissa räätälöidyissä projekteissasi!
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123