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Ingeniería del futuro Mars Rovers: los 3 mejores vehículos del University Rover Challenge 2018


Es la curiosidad por lo desconocido lo que impulsa a la humanidad a explorar fronteras inexploradas. El malestar de la ignorancia obliga a exploradores y mentes curiosas por igual a hacer progresar a la humanidad a través de nuevos descubrimientos. Se ha explorado una gran parte de la Tierra y, aunque quedan algunas incógnitas, muchos creen que el próximo gran salto de la humanidad es la exploración de Marte.

Los humanos están destinados a Marte, y cuando los astronautas realicen el primer salto interplanetario, sin duda estarán acompañados por un rover de Marte. Marcará un viaje sin precedentes imperativo para la continuidad de la raza humana, y los preparativos ya están en marcha. Pero por el momento, la tecnología para llevar humanos a Marte aún no está completamente desarrollada; de ahí la creación del University Rover Challenge (URC).

El URC desafía a las mentes inquisitivas de los estudiantes universitarios a diseñar, construir y probar un rover de Marte en una serie de tareas y objetivos en el difícil terreno marciano ubicado en un desierto dentro de Utah, EE. UU. Desde el debut de la competencia en 2006, la Mars Society, la anfitriona del evento, ha organizado competencias anuales todos los veranos desde 2007.

“La competencia internacional de robótica para estudiantes universitarios, que es parte de la serie Rover Challenge de la Mars Society, contó con un campo de élite de equipos que competían para construir el mejor vehículo explorador de Marte diseñado por estudiantes del mundo. Un récord de 95 equipos de 12 países participaron en URC2018. Después de un riguroso proceso de selección en dos etapas, 36 equipos fueron invitados a la competencia de campo en MDRS. Llegaron 35 equipos de diez países con sus rovers listos para los emocionantes desafíos en el desierto de Utah ". le dice a URC.

Ahora, más de una década después, decenas de equipos de todo el mundo participan en la competencia cada año para construir el mejor Mars Rover del mundo. Cientos de estudiantes se reúnen anualmente en los desiertos de Utah dentro de los Estados Unidos. Este año participaron en la URC 35 equipos y más de 500 estudiantes de diez países.

El desafío del rover universitario

En su duodécimo año de competencias de Mars Rover, el URC asignó a los competidores las mismas cuatro tareas vistas en años anteriores. Los equipos deben completar una serie de tareas cronometradas y puntuadas según el rendimiento. Sin embargo, cada año las tareas se hacen más difíciles a medida que los equipos superan diferentes desafíos. Las cuatro tareas que debe completar cada rover incluyen una misión científica, una misión de entrega, una misión de mantenimiento de equipos y una misión de viaje autónoma.

Misión científica

Una de las misiones clave de la exploración de Marte es examinar la tierra marciana en busca de posibles formas de vida que ya existan y explorar otras regiones para sustentar la vida de una futura colonia. Completar la tarea requiere que cada rover tome muestras perforadas de suelo y examine su composición para determinar si albergaba vida y para encontrar evidencia de agua corriente.

Misión de entrega

La próxima misión que emprenden los rovers en el URC incluye la misión de entrega. Los rovers deben atravesar una serie de terrenos desafiantes con dificultad creciente mientras realizan diversas tareas.

Las tareas de 2018 de la misión de entrega incluyeron entregar una caja de herramientas y una botella de agua a un astronauta, así como recoger y entregar una piedra específica elegida por los jueces. Si bien requiere niveles mínimos de destreza, la misión es probar el rendimiento de los rovers en una variedad de terrenos accidentados.

Misión de mantenimiento de equipos

La misión de mantenimiento de equipos en la URC requiere una precisión meticulosa para realizar una serie de tareas de entrega en terrenos difíciles. Cada año, las tareas que se realizarán en la misión de servicio son las que más cambian a medida que se actualizan para adaptarse al nivel de habilidad y superar los límites de la competencia.

Las tareas anteriores en 2017 requerían que los rovers remolcaran un vagón cargado con un bote de combustible vacío donde tenían que llenar el tanque de combustible, cambiar el regulador de los cilindros de gas y encender el generador presionando un botón pequeño.

Otras tareas de la etapa de mantenimiento del desafío han incluido inflar un hábitat artificial con aire, así como limpiar paneles solares. La tarea está diseñada específicamente para requerir una hábil manipulación de brazos robóticos y realizar tareas fácilmente realizadas por humanos, pero son difíciles de lograr con robots.

Misión de viaje autónomo

Después de completar con éxito las primeras partes del desafío, los equipos se enfrentan al desafío más difícil de la competencia: la misión de viaje autónomo. Los vehículos todoterreno deben ser guiados de forma autónoma por terrenos difíciles, aumentando la dificultad a medida que avanza el desafío.

Las partes más difíciles de la pista quedan ocultas a la vista del equipo, y cualquier intervención humana está muy penalizada. El curso serpentea a través de un terreno escarpado, sobre jardines de rocas y arena gruesa y a veces húmeda. Los robots deben navegar únicamente a un destino basado libremente en descripciones geográficas, no en coordenadas GPS.

Es una tarea importante diseñada para incorporar la autonomía, una característica imperativa si el robot va a sobrevivir momentos en los que está fuera del rango de teleoperación.

Luego, cada tarea se puntúa y se agrega: el equipo con la puntuación más alta gana.

Los 3 mejores Rovers URC 2018

La competitividad de la University Rover Competition aumenta con cada año que pasa. Ha habido muchos ganadores durante la última década, sin embargo, el año pasado, los rovers se desempeñaron mucho mejor que nunca. Este año, el equipo PCz Rover de la Universidad de Tecnología de Czestochowa obtuvo el primer lugar, seguido por el Equipo de Diseño de Mars Rover organizado por la Universidad de Ciencia y Tecnología de Missouri, con IMPULS de la Universidad de Tecnología de Kielce en el último podio.

“El equipo PCz Rover coronó su victoria con una actuación espectacular el sábado por la noche en la tarea de recuperación y entrega extremas, obteniendo la única puntuación perfecta de la competencia en esa tarea. Durante esta tarea, se requirió que los rovers navegaran a través del arduo terreno que rodea a MDRS para recuperar herramientas y entregarlas a astronautas simulados en el campo. El último objetivo de la tarea requería que los equipos ascendieran por una cresta empinada y estrecha, bordeada por desgarradoras gotas a cada lado, para entregar una herramienta al astronauta final. Este objetivo ya había enviado a tres equipos anteriores rodando o deslizándose por el costado de la cresta con diversos grados de daño del rover. El marco único de PCz comenzó a deslizarse a medida que se acercaba al astronauta, pero se detuvo con solo unos centímetros de sobra, lo que les permitió desplegar la herramienta necesaria y asegurar su desempeño en el campeonato ". URC informado.

A continuación se muestra un vistazo a los tres rovers con mejor desempeño en la competencia University Rover.

Equipo Rover PCz Rover

El equipo PCz Rover ingresó al URC con un diseño completamente nuevo. Su nuevo rover mantiene una apariencia simplista, pero lo que le falta en apariencia lo compensa en rendimiento. Su vehículo tiene un diseño de bogie-balancín, un robot que contiene dos juegos de ruedas asegurados entre un balancín. Extendiéndose desde el balancín hay un bogie, una sola rueda que se estira y se fija a través de un punto de pivote al balancín.

El diseño es simple, pero ofrece una movilidad extrema para que los rovers naveguen por terrenos difíciles. El equipo recibió una impresionante puntuación de 374,20, con una puntuación perfecta en la tarea extrema de recuperación y entrega.

Equipo de diseño Mars Rover de Missouri

El siguiente en el podio, a 35 puntos del PCz Rover Team, fue el equipo de Mars Rover Design con sede en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Missouri. Su vehículo, considerado el ATLAS, presenta un sistema de suspensión mucho más complejo. Un diseño de suspensión único desarrollado por los más de 60 miembros del equipo, llamado Mantis, fue diseñado y fabricado en su totalidad por el equipo.

El sistema cuenta con un balancín en el centro que se conecta a tres ruedas extendidas. Las tres ruedas se pueden controlar individualmente, mientras que una barra diferencial permite que cada lado también funcione de forma independiente y mejore la movilidad en terrenos difíciles.

Impuls de equipo

En tercer lugar en la competencia estaba el equipo Impuls basado en la Universidad de Tecnología de Kielce. Compuesto por un grupo central de solo 14 miembros, el equipo quedó más de 15 puntos detrás del Equipo de Diseño de Mars Rover, sin embargo, aún tuvo un desempeño sobresaliente. En lugar de un sistema basado en un balancín, un bogie o ambos, el equipo optó por un interesante sistema de 12 ruedas.

En cada esquina del robot hay un juego de tres ruedas unidas. Si bien no es tan complejo como los diseños anteriores del equipo de diseño de Mars Rover y el equipo de PCz Rover, el sistema de ruedas y suspensión aún podía navegar a través del terreno difícil. Sin embargo, su enfoque simple para su suspensión hizo que el equipo ganara solo 50 puntos en la tarea extrema de recuperación y entrega, muy lejos de la puntuación perfecta de PCz Rover Team de 100. Pero donde el robot carecía de movilidad, lo compensó con destreza . El equipo se centró en el brazo robótico, que dio sus frutos con un tercer puesto.

El año pasado fue posiblemente la actuación más impresionante jamás realizada por estudiantes universitarios de todo el mundo.

Si bien solo presenta a tres de los robots aquí, muchos otros robots también realizaron una actuación fenomenal y emocionante. Este año, se espera que aún más equipos se unan a la competencia Mars Rover de rápido crecimiento.

El University Rover Challenge es la principal competencia de robótica del mundo para estudiantes universitarios. Durante la última década, los estudiantes se han estado reuniendo en el desierto del sur de Utah para enfrentar a sus robots en una competencia amistosa para determinar cuál es el mejor. La competencia está ganando popularidad y tú podrías ser el próximo campeón de la URC de 2019.

Según lo informado por URC:

“Si eres un estudiante universitario interesado en la robótica y la exploración de Marte, la única pregunta que queda es ...

¡¿Estás preparado para el reto?!"


Ver el vídeo: Mars rover Sojourner remote control model (Octubre 2021).