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Engineering Future Mars Rovers: Top 3 des rovers du University Rover Challenge 2018


C'est la curiosité de l'inconnu qui pousse l'humanité à explorer des frontières inexplorées. Les troubles de l'ignorance obligent les explorateurs et les esprits curieux à faire progresser l'humanité à travers de nouvelles découvertes. Une grande partie de la terre a été explorée, et bien qu'il reste des inconnues, beaucoup pensent que le prochain pas de géant pour l'humanité est l'exploration de Mars.

Les humains sont destinés à Mars, et lorsque les astronautes effectueront le premier saut interplanétaire, ils seront sans aucun doute accompagnés d'un rover martien. Il marquera un voyage sans précédent impératif vers la continuité de la race humaine - et les préparatifs sont déjà en cours. Mais pour le moment, la technologie pour amener les humains sur Mars n'est pas encore complètement développée; d'où la création du University Rover Challenge (URC).

L'URC met au défi les esprits curieux des étudiants universitaires de concevoir, construire et tester un rover Mars sur une série de tâches et d'objectifs sur le terrain difficile de type martien situé dans un désert de l'Utah, aux États-Unis. Depuis les débuts de la compétition en 2006, la Mars Society - l'hôte de l'événement - organise des compétitions annuelles chaque été depuis 2007.

«Le concours international de robotique destiné aux étudiants, qui fait partie de la série Rover Challenge Series de la Mars Society, mettait en vedette un groupe d’équipes d’élite en lice pour construire le meilleur rover Mars conçu par des étudiants. Un record de 95 équipes de 12 pays ont participé à l'URC2018. À la suite d'un rigoureux processus de sélection à la baisse en deux étapes, 36 équipes ont été invitées à la compétition sur le terrain au MDRS. 35 équipes de dix pays sont arrivées avec leurs rovers prêts à relever les défis passionnants dans le désert de l'Utah. » dit URC.

Aujourd'hui, plus d'une décennie plus tard, des dizaines d'équipes du monde entier participent chaque année à la compétition pour construire le meilleur Mars Rover au monde. Des centaines d'étudiants et se réunissent chaque année dans les déserts de l'Utah aux États-Unis. Cette année, 35 équipes et plus de 500 étudiants de dix pays ont participé à l'URC.

Le Défi Rover universitaire

Au cours de sa douzième année de compétitions sur Mars Rover, l'URC a confié aux concurrents les quatre mêmes tâches que les années précédentes. Les équipes doivent accomplir une série de tâches qui sont chronométrées et notées en fonction des performances. Cependant, chaque année, les tâches sont rendues plus difficiles car les équipes maîtrisent différents défis. Les quatre tâches que chaque rover doit accomplir comprennent une mission scientifique, une mission de livraison, une mission d'entretien de l'équipement et une mission de voyage autonome.

Mission scientifique

L'une des principales missions de l'exploration de Mars est d'examiner la terre martienne à la recherche de formes de vie potentielles qui peuvent déjà exister et d'explorer d'autres régions pour soutenir la vie d'une future colonie. Pour terminer la tâche, chaque rover doit prélever des échantillons de sol forés et examiner sa composition pour déterminer s'il abritait de la vie et trouver des preuves de l'écoulement de l'eau.

Mission de livraison

La prochaine mission que les rovers entreprennent dans l'URC comprend la mission de livraison. Les rovers doivent traverser une série de terrains difficiles avec une difficulté croissante tout en effectuant diverses tâches.

Les tâches de 2018 de la mission de livraison comprenaient la livraison d'une boîte à outils et d'une bouteille d'eau à un astronaute, ainsi que la collecte et la livraison d'une pierre spécifique choisie par les juges. Tout en exigeant un minimum de dextérité, la mission est plutôt de tester les performances des rovers sur une variété de terrains accidentés.

Mission d'entretien des équipements

La mission d'entretien des équipements dans l'URC nécessite une précision méticuleuse pour effectuer une série de tâches de livraison sur un terrain difficile. Chaque année, les tâches à effectuer dans la mission d'entretien voient le plus de changement car elles sont mises à jour pour correspondre au niveau de compétence et repousser les limites de la concurrence.

Les tâches précédentes en 2017 exigeaient que les rovers remorquent un wagon chargé d'une cartouche de carburant vide où ils devaient remplir le réservoir de carburant, permuter le régulateur sur les bouteilles de gaz et démarrer le générateur en appuyant sur un petit bouton.

Parmi les autres tâches de la phase d'entretien du défi, mentionnons le gonflage d'un habitat artificiel avec de l'air ainsi que le nettoyage des panneaux solaires. La tâche est spécifiquement conçue pour exiger une manipulation adroite des bras robotiques et effectuer des tâches facilement exécutées par des humains, mais sont difficiles à accomplir avec des robots.

Mission de voyage autonome

Après avoir réussi les premières parties du défi, les équipes sont confrontées au défi le plus difficile de la compétition - la mission de voyage autonome. Les rovers doivent être guidés de manière autonome sur un terrain difficile, augmentant avec difficulté à mesure que le défi progresse.

Les parties les plus difficiles de la piste sont cachées à la vue de l'équipe, et toute intervention humaine est lourdement pénalisée. Le parcours serpente sur un terrain escarpé, sur des jardins rocheux et sur du sable épais et parfois humide. Les robots doivent uniquement naviguer vers une destination en se basant librement sur des descriptions géographiques et non sur des coordonnées GPS.

C'est une tâche importante conçue pour intégrer l'autonomie - une caractéristique impérative si le robot doit survivre à des moments où il est hors de portée télé-opérationnelle.

Chaque tâche est ensuite notée et ajoutée - l'équipe avec le score le plus élevé l'emporte.

Top 3 des Rovers URC 2018

La compétitivité de l'University Rover Competition croît d'année en année. Il y a eu de nombreux gagnants au cours de la dernière décennie, cependant, l'année dernière, les rovers ont été bien meilleurs que jamais. Cette année, l'équipe PCz Rover de l'Université de technologie de Czestochowa a remporté la première place, suivie par l'équipe de conception Mars Rover hébergée par l'Université des sciences et technologies du Missouri, avec IMPULS de l'Université de technologie de Kielce prenant le dernier podium.

«L'équipe PCz Rover a couronné sa victoire avec une performance spectaculaire samedi soir sur la tâche Extrême de récupération et de livraison, remportant le seul score parfait de la compétition dans cette tâche. Au cours de cette tâche, les rovers devaient naviguer sur le terrain ardu entourant le MDRS pour récupérer des outils et les livrer à des astronautes simulés sur le terrain. Le dernier objectif de la tâche exigeait que les équipes gravissent une ligne de crête raide et étroite, bordée de gouttes déchirantes de chaque côté, pour livrer un outil à l'astronaute final. Cet objectif avait déjà envoyé trois équipes précédentes rouler ou glisser du côté de la ligne de crête à des degrés divers de dommages au rover. Le cadre unique de PCz a commencé à glisser à l'approche de l'astronaute, mais s'est immobilisé avec quelques centimètres à perdre, ce qui leur a permis de déployer l'outil requis et de garantir leurs performances de championnat. Signalé URC.

Ci-dessous, un aperçu des trois meilleurs rovers performants à la compétition University Rover.

PCz Rover Team Rover

L'équipe PCz Rover est entrée en URC avec un tout nouveau design. Leur nouveau rover conserve une apparence simpliste, mais ce qui lui manque en apparence, c'est en termes de performances. Leur rover booste une conception à bascule-bogie, un robot contenant deux ensembles de roues fixés entre un rocker. Un bogie s'étend à partir de la bascule - une seule roue qui s'étire et se fixe par un point de pivot à la bascule.

La conception est simple, mais offre une mobilité extrême pour que les rovers naviguent sur des terrains difficiles. L'équipe a reçu un score impressionnant de 374,20, avec un score parfait dans la tâche extrême de récupération et de livraison.

L'équipe de conception Mars Rover du Missouri

Ensuite, sur le podium, avec 35 points de retard sur l'équipe PCz Rover, l'équipe Mars Rover Design basée à l'Université des sciences et technologies du Missouri. Leur rover, réputé ATLAS, est doté d'un système de suspension beaucoup plus complexe. Une conception de suspension unique développée par plus de 60 membres de l’équipe, appelée Mantis, a été entièrement conçue et fabriquée par l’équipe.

Le système comprend un culbuteur au centre qui se fixe à trois roues déployées. Les trois roues peuvent être contrôlées individuellement, tandis qu'une barre de différentiel permet à chaque côté de fonctionner également indépendamment et d'améliorer la mobilité sur les terrains difficiles.

Équipe Impuls

L'équipe Impuls, basée à l'Université de technologie de Kielce, a terminé troisième de la compétition. Constituée d'un groupe de base de seulement 14 membres, l'équipe a perdu plus de 15 points de retard sur l'équipe de conception de Mars Rover, mais a toujours réalisé une performance exceptionnelle. Au lieu d'un système basé sur un rocker, un bogie ou les deux, l'équipe a plutôt opté pour un système intéressant à 12 roues.

À chaque coin du robot se trouve un ensemble de trois roues fixées ensemble. Bien qu'ils ne soient pas aussi complexes que les conceptions précédentes de l'équipe de conception de Mars Rover et de l'équipe PCz Rover, le système de roue et de suspension était toujours capable de naviguer sur le terrain difficile. Cependant, leur approche simple de leur suspension a amené l'équipe à ne gagner que 50 points dans la tâche extrême de récupération et de livraison - bien loin du score parfait de PCz Rover Team de 100. Mais là où le robot manquait de mobilité, il compensait en dextérité . L'équipe s'est concentrée sur le bras robotique, ce qui a payé avec une troisième place.

L'année dernière a sans doute été la performance la plus impressionnante jamais présentée par des étudiants universitaires du monde entier.

Bien que ne présentant que trois des robots ici, de nombreux autres robots offrent également une performance phénoménale et passionnante. Cette année, on s'attend à ce que davantage d'équipes rejoignent la compétition Mars Rover en pleine croissance.

Le University Rover Challenge est le premier concours mondial de robotique destiné aux étudiants. Au cours de la dernière décennie, des étudiants se sont réunis dans le désert du sud de l'Utah pour opposer leurs robots à une compétition amicale afin de déterminer lequel est le meilleur. La compétition gagne en popularité et vous pourriez être le prochain champion URC de 2019.

Tel que rapporté par URC:

«Si vous êtes un étudiant intéressé par la robotique et l'exploration de Mars, la seule question qui reste est ...

Êtes-vous prêts à relever le défi?!"


Voir la vidéo: Mission to Mars Student Challenge: Plan Your Mission (Octobre 2021).