Pohľad na rover pre Mars od študentov z IIT, Madras

Tímy z celého sveta súťažia na University Rover Challenge (URC), ktorý sa každý rok koná v púšti na juhu Utahu v USA. Študentské tímy navrhujú a stavajú ďalšiu generáciu marťanských roverov, ktoré budú raz pracovať po boku astronautov pri prieskume Červenej planéty.

Jedným z tímov, ktorý nás zaujal, je Team Anveshak z IIT, Madras v Indii. Skupina viac než 20 študentov‑inžinierov má cieľ postaviť ďalšiu generáciu prototypu marťanského rovera, aby sa zúčastnila série Rover Challenge. Team Anveshak v minulosti súťažil so svojím debutovým roverom – Aurora (2017), po ktorom nasledoval Badger (2018). Návrh ich prvého rovera mal 6‑kolesovú koncepciu s upraveným zavesením rocker‑bogie, na mieru vyrobenými hliníkovými kolesami a manipulátorom uchyteným v 2 samostatných bodoch na zlepšenie stability a rozloženie hmotnosti.

Pri rovere Badger prešli na 4‑kolesový dizajn, v ktorom zaviedli riadiaci mechanizmus a viacero ďalších doplnkov do rámu podvozku a manipulátora. Dizajn Badger súťažil na URC 2018 a umiestnil sa na 25^th mieste spomedzi viac ako 80 tímov z celého sveta.

Skúsenosti na URC 2019

Minuloročného Rover Challenge sa zúčastnilo 84 tímov z 13 krajín. Po prísnom dvojkolovom výbere bolo do vzrušujúcej súťaže v púšti v Utahu pozvaných 36 tímov a tím Anveshak sa tešil, že bol vybraný súťažiť. „Súťaž nám priniesla úplne novú skúsenosť s učením. Oddanosť, vášeň a vynaliezavosť, ktoré predviedol každý zo študentských tímov, nás motivovali pracovať ešte tvrdšie a neustále sa zlepšovať,“ povedala Sneha Srikanth, konštruktérka dizajnu, Anveshak. Súťaž bola skvelou platformou, na ktorej tie najlepšie tímy prezentovali svoje prototypy roverov. „Rôzne tímy prichádzali s odlišnými nápadmi, ako sa popasovať so zadaním. Interakcia s nimi nám dala vhľad do toho, ako môžeme náš rover zlepšiť implementáciou inovatívnych mechanizmov.“ Okrem toho tím získal cennú spätnú väzbu od spoločností ako Protocase, Honeybee Robotics, Microsoft a výskumného centra NASA Ames.

Chopte sa dňa s novým dizajnom rovera – „Caesar“

Aby mohli súťažiť na nadchádzajúcom URC, naplánovanom na 28^th až 30^th mája, tím Anveshak neúnavne pracoval na vylepšení rovera. „Naším hlavným cieľom bolo navrhnúť mechanické systémy s menšou vôľou/zadnou vôľou, znížiť hmotnosť rovera bez kompromisov v pevnosti a zlepšiť jeho stabilitu. Prepracovali sme aj niektoré komponenty, aby lepšie zodpovedali zadaniu. Pokiaľ ide o elektronické podsystémy, cieľom bolo vytvoriť kompaktnejšie, efektívnejšie a modulárne PCB, ktoré možno jednoducho nainštalovať na manipulátor rovera,“ povedala Sneha Srikanth.

Vychádzajúc zo skúseností z URC 2019 má nový a vylepšený rover 6‑kolesový rocker‑bogie s vlastnými kolesami a výnimočnú svetlú výšku 40 cm. Bol vybudovaný nový elektronický systém, aby rover mohol pracovať plynulo. Zavedenie nového softvéru prinieslo lepšie ovládanie a schopnosti roveru.

Použitie elektrických aktuátorov

Inžinieri ešte viac vylepšili dizajn zavedením elektrických lineárnych aktuátorov sponzorovaných spoločnosťou Progressive Automations. Tím použil od Progressive Automations PA-14 upravený lineárny aktuátor v „lakte“ manipulátora, aby poskytol väčší rozsah pohybu.

„Aktuátor vybavil náš manipulátor veľmi potrebným výkonom a presnosťou, čo nám umožňuje manipulovať s rôznymi objektmi. Plynulé fungovanie aktuátorov a minimálna vôľa a nulová spätná pohoniteľnosť zaisťujú efektívne riadenie nášho manipulátora,“ povedal Sai Venkat, vedúci tímu, vedúci podvozku. „Upravený aktuátor PA-14 splnil všetky naše požiadavky, poskytol dostatočný rozsah a krútiaci moment pri optimálnej rýchlosti. Je kompaktný, ľahký a dokázali sme ho bez problémov integrovať so zvyškom manipulátora,“ dodal.

Aktuátor výrazne prekonal naše očakávania a fungoval bezchybne aj pri náročných testoch v tvrdých podmienkach. Je mimoriadne robustný a spoľahlivý. Celkovo zlepšil výkon manipulátora rovera.

Nový a vylepšený PA-01 mini aktuátor (vylepšenie PA-14) je aktuálny model, ktorý ponúkame s množstvom pridaných výhod. Pre porovnanie si pozrite tabuľky nižšie a upgradujte s istotou!

Budúce plány tímu Anveshak

Tím študentov z Centra inovácií na IIT Madras je ambiciózny a pracovitý, s víziou uplatniť svoje akademické vedomosti na inovácie a navrhovanie riešení reálnych problémov. Tím tiež hľadá spoluprácu s poprednými výskumnými organizáciami v Indii, ako sú Indian Space Research Organization (ISRO) a Defense Research & Development Organization (DRDO), pri budovaní skutočne špičkových technológií pre všetkých. Prajeme tímu veľa úspechov vo všetkých budúcich aktivitách.