Łazik Marsjański

SP

Silesian Phoenix to drużyna, którą tworzą studenci należący do międzywydziałowego SKN Zastosowania Metod Sztucznej Inteligencji  AI-METH. Zespół  prowadzi  pracę  nad  robotem  do  eksploracji  planet - łazikiem  marsjańskim,  tworzonym  z  myślą o udziale w międzynarodowych konkursach University Rover Challenge i European Rover Challenge. Są to zawody przeznaczone dla drużyn studenckich z całego świata. URC odbywa się każdego roku w czerwcu na pustyni Utah w USA. Europejski odpowiednik zawodów odbywa się w Polsce. Obecnie, głównym celem drużyny było wystartowanie w tegorocznej edycji konkursu ERC, który odbył się w dniach 14-16 września 2018 roku w Muzeum Przyrody i Techniki w Starachowicach (świętokrzyskie).


Zespół

Obecnie zespół stanowi 14 osób, w tym 2 opiekunów. Podczas prac projektowych członkowie Koła mają możliwość realizacji własnych projektów inżynierskich. Budowanie łazika marsjańskiego umożliwia połączenie pasji budowania robotów z pracą naukową, związaną z tokiem studiów.

Mariusz

Mariusz Lenczyk - lider drużyny; manipulator oraz programowanie

Tadek

Tadeusz Caban - wicelider drużyny; manipulator oraz mechanika

Janek

Jan Pytlewski - komunikacja oraz elektronika

Tomek

Tomasz Bieniek - programowanie oraz wizja

Marcin N

Marcin Nagi - laboratorium próbek oraz organizacja

Przemek

Przemek Olszówka - laboratorium próbek

Wojtek

Wojciech Pyka - mechanika

Kamil Bugdoł

Kamil Bugdoł - elektronika

Adrian

Arek Czerwiński - organizacja

Michał

Michał Froń - laboratorium próbek oraz mechanika

Wojciech Hańderek - organizacja

dav

Michał Nowak- Programowanie

Marcin

Marcin Krawczyk - programowanie


Model 3D


 

 

Podwozie

Jako podwozie łazika wykorzystany zostanie zbudowany już, w ramach innego projektu, Wielozadaniowy Robot Gąsienicowy (MTR 2.0). Jednakże, użycie go, wymagało dostosowania do potrzeb konkursu ERC poprzez zapewnienie mu odporności na warunki środowiskowe i atmosferyczne, wyposażenie go w enkodery, które pozwolą dokładnie sterować prędkością, a także przez usztywnienie zawieszenia, czego wymaga dodatkowa masa, związana z manipulatorem, próbnikiem i resztą wyposażenia niezbędnego do wykonywania zadań konkursu.

Więcej informacji odnośnie MTR 2.0: https://sknaimeth.polsl.pl/mtr/.   

podwozie

Rys. 1. Podwozie gąsienicowe łazika


 

 

Manipulator

W projekcie robota manipulacyjnego każda część została dobrana z wykorzystaniem symulacji MES programu Inventor. Do wytworzenia manipulatora w większości zostały wykorzystane elementy gotowe, jednak do części elementów produkcji jednostkowej użyto technologie obróbki skrawaniem i druku 3D.

Manipulator o pięciu stopniach swobody wyposażony w chwytak umożliwiający manipulowanie przedmiotami i obsługę panelu zawierającego przełączniki dźwigniowe i obrotowe (zawory).

Przestrzeń robocza manipulatora umożliwia ruchy rotacyjne oraz translacyjne na wysokości do 1.5m nad ziemią, a także pod powierzchnią gruntu.

Manipulator wyposażony w chwytak umożliwiający podniesienie próbki z powierzchni ziemi oraz odłożenie jej do przeznaczonego do tego celu pojemnika zamocowanego na korpusie łazika. Maksymalny udźwig robota manipulacyjnego wynosi 4 kilogramy.

Phoenix_1_lineart

Rys. 2. Zarys projektu

manip

Rys. 3. Zarys manipulatora

gripper

Rys. 4. Zarys chwytaka


 

 

Laboratorium Próbek

Na Łaziku zamontowano próbnik rdzeniujący glebę, w celu pobrania próbki z głębokości 15-35cm spod powierzchni. Próbnik taki posiada specjalny pojemnik, w którym po przeprowadzeniu operacji znajdzie się pobrana próbka. To rozwiązanie sprawi, że próbka pozostanie w nienaruszonym stanie oraz będą widoczne poszczególne warstwy gleby. Ponadto, w miejscu odwiertu zostanie wykonany pomiar temperatury i wilgotności gleby.

Powierzchniowo pobrane próbki trafią do automatycznie zamykanych, szczelnych pojemników, w których będą poddane wstępnej analizie, a które zostaną zamontowane na kadłubie łazika.

Rys. 5.Model urządzenia do pobierania próbek gruntu

poj

Rys. 6. Zarys pojemników na próbki powierzchniowe


 

 

Sterowanie i komunikacja

Jako komputer pokładowy zostanie wykorzystane Raspberry Pi 3B, a do sterowania elementami wykonawczymi oraz zbierania danych z czujników użyte zostaną płytki developerskie Nucleo oparte o mikrokontroler z rodziny STM32. Komputer pokładowy będzie obsługiwał komunikacjęz operatorem, odczytywał i przetwarzał obraz z kamer oraz rozwiązywał problem odwrotnego zadania kinematyki celem odpowiedniego wysterowania członów manipulatora.

Do opracowania systemu sterowania zastosowane  zostanie środowisko ROS, co pozwoli na  wykorzystanie wielu  gotowych pakietów i skoncentrowanie uwagi Zespołu na szybkim prototypowaniu nowych bibliotek, które obecnie w tym środowisku nie są dostępne. Do oprogramowania płytek Nucleo użyte zostaną biblioteki HAL oraz graficzny kreator peryferiów Cube. Programy zostaną w większości napisane w języku C++ ze wstawkami Pythona.

Komunikacja operatora z Łazikiem będzie się odbywała na drodze radiowej z wykorzystaniem parametrów sygnałów komunikacji nie naruszających polskiego prawa. Planowane jest wykorzystanie gotowych modułów radiowych działających na pasmach amatorskich.  Operator będzie miał widok z kamery zamontowanej na łaziku umożliwiającej mu podgląd. Do przesyłania wizji użyty zostanie system FPV.  

 

 

European Rover Challenge 2018

Z dumą informujemy, że dzięki ciężkiej pracy zespołu oraz pomocy sponsorów i osób wspierających projekt, pomimo sporych problemów technicznych zarówno przed jak i w trakcie zawodów, łazik marsjański Phoenix I, wśród 65 zespołów z 20 krajów, zajął 19. miejsce w tegorocznej edycji zawodów European Rover Challenge.


 

 

SPONSOR GŁÓWNY:

SPONSORZY:

Projekt Łazik marsjański został objęty Patronatem Honorowym Rektora Politechniki Śląskiej oraz Prezydenta Miasta Gliwice. 



 

 

Opiekunowie projektu:

prof. dr hab. Wojciech Moczulski

dr hab. inż. Piotr Przystałka

dr inż. Wawrzyniec Panfil

 

 

Specjalne Podziękowania

Wymienione poniżej osoby wsparły nas i pomogły w realizacji projektu:

dr inż. Dariusz Wójcik (PŚ, Wydział AEI) - wsparcie merytoryczne i pomoc przy pomiarze widma emisji promieniowanej

dr inż. Maciej Surma (PŚ, Wydział AEI) - wsparcie merytoryczne i pomoc przy pomiarze widma emisji promieniowanej

dr inż. Marcin Januszka(PŚ, Wydział MT) - wsparcie w zakresie nawiązania współpracy z firmą WIELTON S.A.

dr inż. Piotr Michalski (PŚ, Wydział MT) - wsparcie w zakresie nawiązania współpracy z firmą IFM Electronic

mgr inż. Maciej Banach - wsparcie merytoryczne i pomoc w rozwoju oprogramowania

 


Kontakt
Chcesz dołączyć do naszego zespołu? Widzisz w nas potencjał i chciałbyś być częścią naszego Teamu? Może to właśnie Twoja firma szuka nowego sposobu promocji? Czekamy na Ciebie! Nasz Zespół ma sporo koncepcji i pomysłów. Jesteśmy młodymi, kreatywnymi ludźmi, którzy są pełni energii do działania i przygotowani do ciężkiej pracy. Jednak potrzebujemy do tego również wsparcia finansowego. Ze swojej strony możemy zagwarantować sumienną pracę i chęć do ciągłego rozwoju projektu. To właśnie logo Twojej firmy możemy reprezentować na naszym Łaziku podczas największych europejskich zawodów łazików European Rover Challenge 2018. Jest to wydarzenie skupiające ludzi oraz firmy z całej Europy oraz innych kontynentów. Dodatkowo możemy zagwarantować udział naszego Teamu w szeregu targów i imprez naukowych organizowanych w naszym kraju. Jesteśmy otwarci na propozycje i nowe możliwości!

Adres e-mail: sknaimeth@gmail.com