Zawody łazików marsjańskich. Drużyna z Polski wygrywa

European Rover Challenge dobiegł końca, a wraz z nim zakończyła się rywalizacja w ramach zawodów łazików marsjańskich. Przez ostatnie 3 dni 37 zespołów z całego świata mierzyło się ze sobą. Zmagania odbywały się stacjonarnie na specjalnej makiecie przedstawiającej Marsa oraz zdalnie. Zwycięzcami w Kielcach okazali się Polacy, natomiast formułę online wygrała drużyna z Indii.

European Rover Challenge 2021. Zawody łazików marsjańskich

European Rover Challenge to już 7 edycja największej imprezy o tematyce robotyczno-kosmicznej w Europie. Co roku odbywa się ona na terenie kampusu Politechniki Świętokrzyskiej w Kielcach. W tym roku wydarzenie odbywało się od piątku do niedzieli (09.09-12.09), a podczas niego mogliśmy uczestniczyć w wielu webinariach, debatach i prezentacjach. Udział w ERC był bezpłatny, a w miejscu przeznaczonym na wystawy można było spotkać wielu odwiedzających.

Z pewnością wśród dzieci i młodzieży największą popularnością cieszyły się zawody łazików marsjańskich. Na specjalnie stworzonej makiecie odwzorowującej równinę wulkaniczną Marsa – Elysium Planitia zmierzyło się ze sobą 17 drużyn, m.in. ze Stanów Zjednoczonych, Turcji, Kanady, Indii, a także wielu państw Unii Europejskiej. Drugie 20 drużyn rywalizowało ze sobą online, mając nieco inne zadania. „Mars”, którego możecie oglądać na poniższym zdjęciu, posiada odtworzone kanały lawowe, kratery, a także 3-metrowy wulkan. Co ciekawe, niektóre z wulkanów są w stanie symulować erupcję gazu, co wywarło na obserwujących spore wrażenie.

Tor marsa European Rover Challenge 2021

Rywalizacja stacjonarna

Jak już wcześniej wspomniałem, na miejsce wraz ze swoimi łazikami dotarło 17 drużyn. Żaden z pojazdów nie mógł przekroczyć wagi 50 kilogramów, bowiem równało się to z otrzymaniem sporo ujemnych punktów. Organizatorzy dużą uwagę przywiązali systemom autonomicznym, dlatego łaziki musiały być zaprogramowane w taki sposób, aby wszystkie postawione przed nimi zadania były w stanie wykonać samodzielnie. Jeśli, któryś z nich by nie podołał, przejście na ręczne sterowanie wiązało się, a jakże, z ujemnymi punktami.

Łazik Marsjański ERC 2021

Zadanie naukowe

Zadanie naukowe nie odbiegało niczym od tego, które w rzeczywistości muszą wykonać operatorzy łazika na Marsie. Najpierw trzeba było przeanalizować dane z satelity, następnie przygotować mapę i stworzyć krótki opis terenu. Następnie studenci sami wyznaczali sobie plan zadań, które później musieli realizować. Postawiona hipoteza musiała zostać rozwikłana, a jeśli się to nie udało, drużyna zdobywała ujemne punkty. Ponadto nietypowym punktem było znalezienie kilku elementów, które mogłyby świadczyć na przykład o obecności form życia na Marsie lub potencjalnych złóż czy minerałów.

Zadanie nawigacyjne

Aby go wykonać, łazik biorący udział w zawodach musiał być pół- lub w pełni autonomiczny, a także sztuczna inteligencja powinna gromadzić istotne dane ze swojej misji.

Zadanie sondowania

Podczas tego zadania sędziowie obserwowali zdolności robota w pozyskiwaniu próbek oraz przenoszenia ich przy pomocy mechanicznego ramienia do skrytki umieszczonej w wybranej przez zespół lokalizacji we wcześniejszym zadaniu naukowym. Co więcej, łazik musiał wyjąć sądy z pojemnika w swoim wnętrzu i umieścić je w wybranych lokalizacjach.

Zadanie techniczne

Na torze przedstawiającym Marsa został umieszczony specjalny panel. Przy pomocy ramienia, łazik musiał ustawić przełączniki w wymaganej pozycji, zmierzyć parametry elektryczne, podłączyć specjalną wtyczkę, a także odczytać informacje zwrotne ze wskaźników.

Prezentacja końcowa

W wyznaczonym czasie przedstawiciel drużyny musiał jak najlepiej zaprezentować swój zespół. Jednym z jego celów było omówienie całego projektu oraz największych wyznań, z jakimi mierzył się marsjański łazik. Lider musiał się także zmierzyć z pytaniami jurorów, które niekoniecznie były proste.

Impuls Team

Stacjonarne zawody wygrała drużyna Impuls Team z Polski, a właściwie z Politechniki Świętokrzyskiej, więc zwycięstwo na własnym terenie było dla studentów jeszcze większym powodem do dumy. Jak stwierdził Daniel Włodarczyk, jest to dla nich ogromne wyróżnienie, ponieważ aby przygotować się do tegorocznej edycji, cały zespół włożył setki godzin ciężkiej pracy.

Oczywiście nie obyło się bez chwil grozy. Podczas wjazdu do jednego z kraterów, aby wykonać zadanie, łazik przewrócił się i rozregulował manipulator. Utrudniło mu to wykonywanie późniejszych zadań, jednak zawodnikom i tak udało się pokonać rywali i stanąć na najwyższym stopniu podium. To nie pierwsze ich osiągnięcie, bowiem w 2019 roku studenci wygrali prestiżowe, również międzynarodowe zawody łazików marsjańskich University Rover Challenge w Stanach Zjednoczonych.

Również w Kielcach wygrywali oni dwa lata z rzędu (w 2018 i 2019 roku). Mieli oni spore szanse na 3 zwycięstwo w 2020, jednak pandemia pokrzyżowała drużynie plany i z racji przebywania kilku członków na kwarantannie, Impuls Team musiał się wycofać. Zaraz za naszymi rodakami na drugim miejscu podium znalazł się zespół ITU Rover Team z Turcji, a na trzecim EPFL Xplore ze Szwajcarii.

Rywalizacja online

Niestety z racji trwania pandemii nie wszystkim zainteresowanym udało się dotrzeć na miejsce. Dlatego organizatorzy postanowili przenieść zawody łazików marsjańskich także do formuły online. Drużyny, które zapisały się do rywalizacji zdalnej, otrzymały ten sam wirtualny model pojazdu Leo, który został stworzony przez polski start-up. Ich zadaniem było zaprogramowanie tego pojazdu oraz wykonanie wyznaczonych zadań.

Łazik Leo symulacja

Zadanie symulacyjne

Pierwszym zadaniem, które studenci otrzymali wraz z raportem wstępnym podczas procesu kwalifikacyjnego, było nagranie maksymalnie dwuminutowego materiału wideo pokazującego komputerową symulację przejazdu robotem Leo przez Mars Yard w symulacji Gazebo. Im bardziej zaawansowane funkcje udało się przedstawić i wykorzystać, tym wynik był korzystniejszy dla zespołu. Mowa tu o takich technologiach jak jazda półautomatyczna, czy zdalne sterowanie przy pomocy kontrolera. Drugą rzeczą, którą trzeba było zaprezentować, był ruch ramieniem łazika, np. w celu pobrania próbki do analizy.

Zadanie naukowe

To zadanie było bardzo zbliżone do tego, z którym mierzyli się uczestnicy rywalizujący w Kielcach. Najpierw zawodnicy musieli przeanalizować teren lądowania na podstawie danych z satelity. Na ich podstawie miesiąc przed zawodami, przygotowali mapę geologiczną, krótki opis historii terenu oraz plan szczegółowy misji. Ten ostatni musiał zawierać hipotezę badawczą, tj. niejasność dotyczącą geologii terenu, którą można zweryfikować dzięki bezpośredniej obserwacji z poziomu łazika.

W czasie symulacji zespoły miały za zadanie wykonać swój własny plan i rozwiązać postawioną zagadkę. Dodatkowym zadaniem było odnalezienie kilku nietypowych elementów na powierzchni Marsa takich jak nieznane minerały, potencjalne złoża cennych rud, czy nawet ślady życia pozaziemskiego.

Zadanie nawigacyjne

Celem nawigatora było poprowadzenie łazika w taki sposób, aby bezpiecznie wykonał wyznaczone zadanie, nie pominął żadnych punktów kontrolnych i dostarczył do nich odpowiednie sondy.

Zadanie techniczne

Wyznaczonym przez organizatorów celem technicznym była zdalna obsługa ramienia robota. Jednak dużo ważniejszym celem było zlokalizowanie i wyłączenie wadliwych elementów i podłączenie dodatkowego czujnika do zewnętrznej obudowy, w celu monitorowania „mechanicznej ręki” łazika.

Prezentacja końcowa

Ostatnie zadanie, z którym musiały zmierzyć się drużyny, było przedstawienie i prezentacja swoich projektów stworzonych na bazie łazika Leo. Członkowie jury przysłuchiwali się, w jaki sposób studenci pracowali nad projektem, jakie oprogramowania stworzyli, a także jak rozwiązani występujące problemy. Przedstawiciel każdego z zespołów musiał także przygotować się na serię niespodziewanych pytań podczas rozmowy z sędziami.

Sonda na marsie ERC 2021

W konkurencji online rywalizowało ze sobą 20 drużyn. Pierwsze miejsce zajęli DJS Antariksh z Indii, drugie ERIG z Niemiec, a trzecie RoboClyde ze Szkocji.

O co walczyły drużyny?

Spore zaangażowanie i setki godzin ciężkiej pracy studentów musiało zostać odpowiednio docenione. Dlatego też nie obyło się bez nagród pieniężnych. Studenci rywalizujący ze sobą na miejscu otrzymali nagrodę główną w wysokości 2500 dolarów (blisko 10 tysięcy złotych), natomiast zwycięzcy formuły online 1250 dolarów (ok. 5 tysięcy złotych).

Zawody łazików marsjańskich