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Engineering Future Mars Rovers: Top 3 Rover der University Rover Challenge 2018

Menschen sind auf dem Weg zum Mars und Studenten, die an der University Rover Challenge teilnehmen, entwickeln den nächsten großen Rover, der Astronauten auf dem Roten Planeten begleitet.

Es ist die Neugier des Unbekannten, die die Menschheit dazu bringt, unbekannte Grenzen zu erkunden. Die Unruhe der Unwissenheit zwingt Entdecker und Neugierige gleichermaßen dazu, die Menschheit durch neue Entdeckungen voranzubringen. Ein großer Teil der Erde wurde erforscht, und während es noch einige Unbekannte gibtViele glauben, dass der nächste große Sprung für die Menschheit die Erforschung des Mars ist.

Menschen sind für den Mars bestimmt, und wenn Astronauten den ersten interplanetaren Sprung machen, werden sie zweifellos von einem Marsrover begleitet. Dies wird eine beispiellose Reise bedeuten, die für die Kontinuität der Menschheit unerlässlich ist - und die Vorbereitungen laufen bereitsDerzeit ist die Technologie, um Menschen zum Mars zu bringen, noch nicht vollständig entwickelt. Daher wurde die University Rover Challenge URC entwickelt.

Der URC fordert die neugierigen Köpfe von Universitätsstudenten auf, einen Marsrover über eine Reihe von Aufgaben und Zielen auf dem schwierigen marsianischen Gelände in einer Wüste in Utah, USA, zu entwerfen, zu bauen und zu testen. Seit dem Debüt des Wettbewerbs im Jahr 2006Die Mars Society - Gastgeber der Veranstaltung - veranstaltet seit 2007 jeden Sommer jährliche Wettbewerbe.

„Der internationale Robotikwettbewerb für College-Studenten, der Teil der Rover Challenge Series der Mars Society ist, bestand aus einem Elite-Team von Teams, die um den Bau des weltweit besten von Studenten entworfenen Mars-Rovers kämpften. Ein Rekord von 95 Teams aus 12 Ländern nahm daran teilURC2018. Nach einem strengen zweistufigen Auswahlverfahren wurden 36 Teams zum Feldwettbewerb bei MDRS eingeladen. 35 Teams aus zehn Ländern kamen mit ihren Rovers, um sich auf die aufregenden Herausforderungen in der Wüste von Utah vorzubereiten. “ teilt URC mit .

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Jetzt, mehr als ein Jahrzehnt später, nehmen jedes Jahr Dutzende von Teams aus der ganzen Welt an dem Wettbewerb teil, um den weltbesten Mars Rover zu bauen. Hunderte von Studenten kommen jährlich in den Wüsten von Utah in den USA zusammenJahr nahmen 35 Teams und mehr als 500 Studenten aus zehn Ländern am URC teil.

Die University Rover Challenge

In seinem zwölften Jahr der Mars Rover-Wettbewerbe beauftragte der URC Wettbewerber mit denselben vier Aufgaben wie in den Vorjahren. Die Teams müssen eine Reihe von Aufgaben ausführen, die zeitlich festgelegt und auf der Grundlage der Leistung bewertet werden. Die Aufgaben werden jedoch jedes Jahr ausgeführtSchwieriger, wenn Teams unterschiedliche Herausforderungen meistern. Die vier Aufgaben, die jeder Rover erfüllen muss, umfassen eine Wissenschaftsmission, eine Liefermission, eine Ausrüstungswartungsmission und eine autonome Reisemission.

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Wissenschaftsmission

Eine der Hauptaufgaben der Marserkundung besteht darin, das Marsland auf mögliche Lebensformen zu untersuchen, die möglicherweise bereits existieren, und andere Regionen zu erkunden, um das Leben einer zukünftigen Kolonie zu unterstützen. Um die Aufgabe zu erfüllen, muss jeder Rover gebohrte Bodenproben entnehmen undUntersuchen Sie seine Zusammensetzung, um festzustellen, ob es Leben beherbergt, und um Hinweise auf fließendes Wasser zu finden.

Rover beprobt Boden in einer wissenschaftlichen Mission. Quelle : Mars Society / Wikimedia Commons

Liefermission

Die nächste Mission, die die Rover im URC ausführen, umfasst die Liefermission. Rover müssen eine Reihe herausfordernder Gebiete mit zunehmender Schwierigkeit durchqueren, während sie verschiedene Aufgaben ausführen.

Zu den Aufgaben der Liefermission im Jahr 2018 gehörte die Lieferung eines Werkzeugkastens und einer Wasserflasche an einen Astronauten sowie das Aufnehmen und Liefern eines von den Richtern ausgewählten Steins. Die Mission erfordert zwar ein Mindestmaß an Geschicklichkeit, besteht jedoch darin, die Leistung zu testenvon Rovers über eine Vielzahl von rauem Gelände.

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Rover kriecht in extremer Lieferaufgabe durch den Steingarten. Quelle : Mars Society / Wikimedia Commons

Ausrüstungswartungsmission

Die Ausrüstungswartungsmission im URC erfordert akribische Präzision, um eine Reihe von Lieferaufgaben in schwierigem Gelände auszuführen. Jedes Jahr werden die Aufgaben, die in der Wartungsmission ausgeführt werden müssen, am meisten geändert, da sie entsprechend der Fähigkeitsstufe und dem Push aktualisiert werdender Umschlag des Wettbewerbs.

Bei früheren Aufgaben im Jahr 2017 mussten Rover einen mit einem leeren Kraftstoffbehälter beladenen Wagen abschleppen, um den Kraftstofftank zu füllen, den Regler an den Gasflaschen auszutauschen und den Generator per Knopfdruck zu starten.

Weitere Aufgaben des Wartungszweigs der Herausforderung waren das Aufblasen eines künstlichen Lebensraums mit Luft sowie das Reinigen von Sonnenkollektoren. Die Aufgabe wurde speziell entwickelt, um eine geschickte Manipulation von Roboterarmen zu erfordern und Aufgaben auszuführen, die von Menschen leicht ausgeführt werden können, ist jedoch eine Herausforderungmit Robotern zu erreichen.

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Ein Rover füllt einen Generator vor dem Einschalten mit Gas. Quelle : Mars Society / Wikimedia Commons

Autonome Reisemission

Nach erfolgreichem Abschluss der ersten Teile der Herausforderung stehen die Teams vor der schwierigsten Herausforderung des Wettbewerbs - der autonomen Reisemission. Die Rover müssen autonom über schwieriges Gelände geführt werden und mit fortschreitender Herausforderung immer schwieriger werden.

Die schwierigsten Teile der Strecke sind für das Team nicht sichtbar, und jeder menschliche Eingriff wird stark beeinträchtigt. Der Kurs windet sich durch steiles Gelände, über Steingärten und durch dicken und manchmal nassen Sand. Die Roboter müssen ausschließlich navigierenzu einem Ziel, das lose auf geografischen Beschreibungen basiert, nicht auf GPS-Koordinaten.

Es ist eine wichtige Aufgabe, Autonomie zu integrieren - eine unabdingbare Eigenschaft, wenn der Roboter Momente überleben soll, in denen er sich außerhalb der Reichweite des Fernbetriebs befindet.

Jede Aufgabe wird dann gewertet und hinzugefügt - das Team mit der höchsten Punktzahl gewinnt.

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Top 3 2018 URC Rover

Die Wettbewerbsfähigkeit des University Rover-Wettbewerbs wird mit jedem Jahr steiler. In den letzten zehn Jahren gab es viele Gewinner. Im vergangenen Jahr zeigten die Rover jedoch eine weitaus bessere Leistung als je zuvor. In diesem Jahr nahm das PCz Rover-Team der Czestochowa University of Technology teilein erster Platz, gefolgt vom Mars Rover Design Team der Missouri University of Science and Technology, wobei IMPULS von der Kielce University of Technology den letzten Podiumsplatz belegte.

PCz Rover Team Technische Universität Czestochowa gewann den 1. Platz. Quelle : Mars Society / Facebook

„Das PCz Rover-Team konnte seinen Sieg mit einer dramatischen Leistung am späten Samstag bei der Aufgabe„ Extreme Retrieval and Delivery “abschließen und damit die einzig perfekte Punktzahl des Wettbewerbs in dieser Aufgabe erzielen. Während dieser Aufgabe mussten Rover durch das schwierige Gelände navigierenMDRS, um Werkzeuge abzurufen und an simulierte Astronauten im Feld zu liefern. Das letzte Ziel der Aufgabe bestand darin, dass die Teams eine steile und schmale Kammlinie hinaufsteigen mussten, die auf beiden Seiten von erschütternden Tropfen begrenzt war, um dem endgültigen Astronauten ein Werkzeug zu liefern. Dieses Ziel hatteBereits drei frühere Teams rollten oder rutschten von der Seite der Kammlinie zu unterschiedlich starkem Roverschaden. PCz 'einzigartiger Rahmen begann zu rutschen, als er sich dem Astronauten näherte, kam aber mit nur wenigen Zentimetern zur Ruhe, sodass sie den einsetzen konntenerforderliches Werkzeug und Sicherung ihrer Meisterschaftsleistung. “URC berichtet.

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Im Folgenden finden Sie einen Blick auf die drei leistungsstärksten Rover des University Rover-Wettbewerbs.

PCz Rover Team Rover

Das PCz Rover-Team ist mit einem völlig neuen Design in den URC eingetreten. Der neue Rover behält ein schlichtes Erscheinungsbild bei, aber was ihm an Aussehen fehlt, macht die Leistung wieder wett. Ihr Rover verbessert das Rocker-Bogie-Design, einen Roboter mit zwei Sätzenvon Rädern, die zwischen einer Wippe befestigt sind. Aus der Wippe ragt ein Drehgestell heraus - ein einzelnes Rad, das sich ausdehnt und durch einen Drehpunkt an der Wippe befestigt wird.

Das Design ist einfach, bietet jedoch extreme Mobilität für Rover, um über schwieriges Gelände zu navigieren. Das Team erhielt eine beeindruckende Punktzahl von 374,20, mit einer perfekten Punktzahl bei der extremen Abruf- und Zustellaufgabe.

Missouris Mars Rover Design Team

Als nächstes stand das Mars Rover Design-Team der Missouri University of Science and Technology auf dem Podium, das 35 Punkte hinter dem PCz Rover-Team lag. Der als ATLAS bezeichnete Rover verfügt über ein weitaus komplexeres Federungssystem. Es wurde ein einzigartiges Federungsdesign entwickeltvon den über 60 Mitgliedern des Teams, genannt Mantis, wurde vollständig vom Team entworfen und hergestellt.

Das System verfügt in der Mitte über eine Wippe, die an drei ausgestreckten Rädern befestigt wird. Alle drei Räder können einzeln gesteuert werden, während eine Differentialstange es jeder Seite ermöglicht, auch unabhängig zu arbeiten und die Mobilität in schwierigem Gelände zu verbessern.

Team Impuls

Dritter im Wettbewerb wurde das Team Impuls von der Technischen Universität Kielce. Das Team, das aus einer Kerngruppe von nur 14 Mitgliedern bestand, fiel über 15 Punkte hinter das Mars Rover Design Team zurück, zeigte jedoch immer noch ein herausragendes ErgebnisLeistung. Anstelle eines Systems, das auf einer Wippe, einem Drehgestell oder beidem basiert, entschied sich das Team stattdessen für ein interessantes 12-Rad-System.

An jeder Ecke des Roboters sitzt ein Satz von drei aneinander befestigten Rädern. Obwohl nicht so komplex wie die vorherigen Entwürfe des Mars Rover Design Teams und des PCz Rover Teams, war das Rad- und Aufhängungssystem dennoch in der Lage, durch die schwierigen Situationen zu navigierenAufgrund ihrer einfachen Herangehensweise an die Federung erhielt das Team jedoch nur 50 Punkte bei der extremen Wiederauffindungs- und Zustellungsaufgabe - weit entfernt von der perfekten Punktzahl des PCz Rover Teams von 100. Aber wo dem Roboter die Mobilität fehlte, machte dies das wieder wettDas Team konzentrierte sich auf den Roboterarm, der sich mit einem dritten Platz auszahlt.

Letztes Jahr war wohl die beeindruckendste Leistung, die jemals von Universitätsstudenten aus der ganzen Welt erbracht wurde.

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Während hier nur drei der Roboter zu sehen sind, zeigen viele andere Roboter eine phänomenale und aufregende Leistung. In diesem Jahr werden noch mehr Teams erwartet, um an dem schnell wachsenden Mars Rover-Wettbewerb teilzunehmen.

Die University Rover Challenge ist der weltweit führende Robotikwettbewerb für College-Studenten. In den letzten zehn Jahren haben sich Studenten in der Wüste von Süd-Utah getroffen, um ihre Roboter in einem Freundschaftswettbewerb zu platzieren, um herauszufinden, welcher der beste ist. Der Wettbewerb wächstin der Popularität, und Sie könnten der nächste URC-Champion von 2019 sein.

As von URC gemeldet :

„Wenn Sie ein Student sind, der sich für Robotik und Marserkundung interessiert, bleibt nur noch ...

Bist du bereit für die Herausforderung?! ”

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