University Rover Challenge - University Rover Challenge

URC-Logo-on-White-small.jpg

The University Rover Challenge (URC) арқылы Марс қоғамы бұл университет деңгейіндегі студенттерге арналған робототехника жарысы, ол Марстағы алғашқы зерттеушілерге қажет болатын ровер құрастыруға және құрастыруға шақырады.[1] Конкурс жыл сайын өткізіледі Марс шөлін зерттеу станциясы, сыртында Хенксвилл, Юта Құрама Штаттарда. Бұл жерді Марсқа географиялық ұқсастығы үшін Марс қоғамы таңдап алды: бұл аймақ негізінен шөлді аймақ болғандықтан, Марс топырағына ұқсас химиялық құрамға ие. Конкурс сонымен қатар халықаралық деңгейде кеңейіп, мыналарды қамтиды Еуропалық Rover Challenge, Канадалық халықаралық Rover Challenge, және Indian Rover Challenge Rover Challenge сериясы аясында.

Юта штатындағы Хэнксвилл маңындағы Марс шөліндегі зерттеу станциясындағы 2017 Mars Society University Rover Challenge топтық фотосуреті.

University Rover Challenge-дің мақсаты - студенттерді робототехникада дағдыларды дамытуға, роутерлердегі заманауи техниканы жетілдіруге және ғалымдар мен инженерлердің ынтымақтастығымен көпсалалы командаларда жұмыс істеуге шақыру. Конкурс 2006 жылы басталды, 2007 жылдан бастап жыл сайын жаз сайын өткізіліп тұрады.

Тапсырмалар (2019)

Нақты сценарий бөлшектері жыл сайын өзгереді, өйткені командалар берілген тапсырмаларды игеріп, дизайндағы икемділікті көтеріп, жыл сайын роверлердің мүмкіндіктерін жақсартады. Роверлер ғарышкерлерге далада көмектесетін теледидарлы немесе автономды тапсырмаларды орындауы керек. Телеарналық тапсырмалар ровердің тікелей көрінісі жоқ басқару станцияларынан орындалады, тек роверден алынған бейне және деректер сілтемелері немесе ровер орналастырған сенсорлар арқылы. Операторлар Марста да болады деп болжануда, сондықтан байланыста кідіріс болмайды. 2019 жылға арналған міндеттерге мыналар жатады:

Жүйені қабылдауды шолу (SAR)

Командалар жазбаша есеп пен қажетті тапсырмаларды, ғылыми жоспарды және топты басқаруды орындау үшін ровердің дизайны мен мүмкіндіктерін сипаттайтын және көрсететін қысқа бейне ролик ұсынуы керек.

Ровер Mars Society University Rover Challenge-дегі Марс шөліндегі зерттеу станциясының үстіндегі төбеге шығады

Ғылыми миссия

«Мақсат - ровермен бірге жер-жерде талдау жүргізу, соның ішінде сынамалардың өмірін анықтауды тексеру»[2]

Командалар биологиялық қызығушылық тудыратын бірнеше учаскелерді зерттеу құралдары мен әдістерін қолдана отырып зерттеуі керек, олар толығымен ровердің бортында үлгілерге талдау жасауы керек. Тапсырманың мақсаты - белгіленген жерлерде жойылған немесе жоғалып кеткен тіршіліктің бар немесе жоқтығын анықтау. Тергеу уақытынан 20-30 минут өткеннен кейін, топтар сонымен қатар өз нәтижелерін, талдауларын және қорытындыларын ұсынатын жердегі судьяларға беру үшін қысқа презентация дайындауы керек. Бұл бақылаулардың Марстың жағдайына қалай ауысатынын түсінуді көрсете отырып, талдау Жердегі ортаға қатысты болады деп күтілуде.[2]

Rover Mars Society University Rover Challenge-дегі бақшаны аралап өтеді

Төтенше іздеу және жеткізу миссиясы

«роверлерден даладағы заттарды алып, жеткізуге және ғарышкерлерге көмек көрсетуге міндетті»[2]

Роверлер даладағы заттарды, мысалы, бұрағыштарды, балғаларды, құрал-саймандар қораптарын, тастарды және басқаларын алып, жеткізіп беруі керек. Роверлерден әр түрлі жерлерді - жұмсақ құмды жерлерден, тау жыныстары мен тау жыныстары өрістерінен, тік тамшыларға дейін өту қажет. . Командаларға әр қабылдау және жеткізу орны үшін шамамен GPS координаттары және белгілі бір объектілерге арналған арнайы нұсқаулар беріледі. Ұпай жинау командалардың объектілерді дұрыс орындарға алу және жеткізу қабілеттеріне негізделген.[2]

Жабдықтарға қызмет көрсету миссиясы

«Роверлер макет жабдықтары жүйесінде бірнеше ептілік операцияларды орындауы керек.»[2]

2019 жылға арналған ережелерде қарастырылған мүмкін операцияларға мыналар жатады:

  • Джойстикті басқарыңыз, батырмаларды басыңыз, ауыстырып қосқыштарды, тұтқаларды бұраңыз
  • Тартпаны бекіту үшін бұранданы қатайтыңыз
  • Электрондық тақтаны тақтадан тақтаға берік қосқыштың көмегімен ауыстырыңыз
  • Қол иінді бұраңыз

2017 жылы роверлерден жанармай құтысын алып келе жатқан вагонды генераторға сүйреп апарып, жанармай багін толтырып, реттегішті газ баллондарына ауыстырып, түймені басу арқылы генераторды іске қосу қажет болды. Жабдықтың алдыңғы міндеттері ауаны үрлемелі мекенге айдау және күн батареяларын тазарту болды.[2]

Автономды саяхат миссиясы

«Роверлерден осы күрделі миссияның маркерлері арасында автономды түрде орташа қиын жерлерде өтуі керек.»[2]

Мұнда, телеоперациясыз автономды құралдар - яғни базалық станция операторлары командалар бермей немесе пайдаланушы енгізбейді. Ровер барлық шешімдер қабылдауды бортта орындауы керек. Алайда, алдыңғы сатыларда телекөпірлік барлауға рұқсат етіледі.

Бұл тапсырмадағы маркерлер теннис шарлары және командаларға берілген шамамен GPS координаттары болып табылады. Кезеңдер қиындаған сайын GPS координаттары айқындала бермейді және теннис шарлары арасында кедергілерден аулақ болу және автономды маршрут іздеуді қажет ететін кедергілер көп болады. Сонымен қатар, телекөпірлік барлауға алдыңғы сатыларда рұқсат етіледі, ал кейінгі кезеңдерде емес.[2]

Ережелер мен ережелер (2019)

Rover ережелері

  • Роверлер кез-келген конфигурацияда 50 кг-нан аспауы керек[2]
  • Роверлер 1,2 метрден 1,2 метрге дейін болуы керек[2]
  • Роверлердің жалпы құны 18000 доллардан аспауы керек[2]
  • Роверлер Марстағы операцияларға қолданылатын қуат және қозғалтқыш жүйелерін қолдануы керек (мысалы, ауамен тыныс алу жүйесі жоқ)[2]
  • Әуе кемелерін пайдалануға тыйым салынады[2]

Пайдалану ережелері

  • Командалар өз роверлерін нақты уақыт режимінде белгіленген командалық-басқару пункттерінен басқарады.[2]
  • Роверлер базалық станциядан 1 км-ден артық жүрмейді деп күтілуде[2]
  • Операторлармен кері байланыс орнату үшін ровердің жанында ешкім жүре алмайды, бірақ төрешілер тобы, БАҚ, оператор емес топ мүшелері және басқа көрермендер төрешілердің қалауы бойынша роверге бара алады.[2]

Топ ережелері

  • Рұқсат етілген топ мүшелерінің немесе операторлардың санында ешқандай шектеу жоқ.[2]
  • Топ мүшелері бакалавриат немесе магистрант болуы мүмкін және командаларға орта мектеп оқушыларын да қосуға рұқсат етіледі[2]
  • Студенттер кем дегенде жарты уақыт немесе орта мектеп дипломын беру курсына тіркелуі керек.[2]
  • Бірнеше университеттің студенттері бір командада бәсекеге түсе алады, ал команда мүшелері, бюджет немесе құрал-жабдықтар арасында бір-бірімен сәйкес келмесе, бір университет бірнеше команда шығаруы мүмкін.[2]

Төрелік ету

Төрешілер алқасы әділқазылар алқасын жүргізеді және бұл құрам жылдан жылға өзгеріп отырады. Төрешілер тобында әр түрлі тәжірибеге ие болу үшін біраз күш жұмсалады[3]және өткен судьялар құрамына жүйелік инженерлер ретінде кәсіби тәжірибесі бар адамдар кірді[3], биологтар[4], роботистер[5], өндірістік дизайнерлер[3], әр түрлі саладағы ғалымдар мен профессорлар.[3][5] Судьялар - еріктілер.[5][6]

Қаржыландыру

Командалар роверге ақшаны өз университеті және / немесе басқа демеушілер арқылы жинайды.[5] Жарыстың өзі ішінара қаржыландырылады Марс қоғамы, Protocase Inc, (Protocase-те шығарылатын барлық бөлшектерге командаларға несие және жеңілдіктер ұсынатын бөлшектерді өндіруші тапсырыс беруші[7]), Honeybeee Robotics, және Microsoft.

Тарих

Бастау

URC-ті құру идеясы - бұл құрылып жатқан ровер командаларының түрлері ғарышкерлерге далада басқа астронавттың қашықтықтан басқарылатын көмегіне жүгінеді.[8] Бұл қолдан жасалған жағдай бәсекелестіктің телеоперацияға және адамға қажет болатын тапсырмаларды орындау қабілеттілігіне баса назар аударады. (Жабдықтарға қызмет көрсету, іздеу және жеткізу сияқты)

Алғашқы жылы тек 4 команда бақ сынады: Невада университеті Рено, Бригам Янг университеті, Пенн штат университеті және Калифорния университеті Лос-Анджелес. Бұл жерде тек 2 тапсырма, ғылыми тапсырма және далада жалған радио ретрансляторды орналастыру тапсырмасы болды. URC өкілі Кевин Слоан олардың не күтуге болатынын білмегендерін, бірақ «сапа оларға қатты әсер етті» дейді.[8] Невада Университеті Рено сол жылы жеңіп алды, 5000 доллар ақшалай сыйлық ұтып алды, ол кейінгі жылдары 1000 долларға дейін азайды.[8]

Тапсырмалар эволюциясы

АҚШ-тың 4 командасымен 2006 жылы құрылғаннан бастап, жарыс айтарлықтай өсті, 2018 жылы 12 елден 95 команда болды және жалпы саны 35-тен астам студенттерден құралған 35 ровер сайысқа түсті.[9]

Тапсырмалар бірнеше жыл ішінде айтарлықтай өзгерістерге ұшырады, бірінші жылдың 2 қарапайым тапсырмасынан 2019 жылдың 4 сенімді тапсырмасына дейін дамыды және жыл сайын күрделі бола берді. 2007 - 2009 жылдар туралы толық ақпарат жоқ, бірақ 2010 жылға қарай 4 тапсырма болды: қайтару үлгісі, учаскені зерттеу, жабдыққа қызмет көрсету және авариялық навигация.[10] 2010 жылы пайда болған кезде, қайтып оралу үшін үлгіні таңдау, содан кейін оған талдау жасау және оның ғылыми маңыздылығы туралы судьяларға ұсыну кірді. Сайтты шолуға әлеуетті алыстан сайтты талдау кірді. Жабдықтардың қызмет көрсетуі, ең алдымен, командаларға розеткаға 3 тісті штепсельді қосуды қажет етті, ал төтенше жағдай навигациясы - бұл роверлер ғарышкерлерді мүмкіндігінше жылдам табуы керек уақыт талабы. Осы тапсырмалардан басқа, командалар төрешілерге өздерінің роверінің дизайны бойынша берген презентациясында ұпай жинады.[10]

Келесі екі жыл ішінде тапсырмалардың мазмұнын күрделендіре түсетін өзгертулер болды, бірақ әр тапсырманың рухы өзгеріссіз қалды. Мысалы, 2012 жылы төтенше навигация тапсырмасы ғарышкерлердің кейбіріне жету үшін өз операторларымен байланысын жоғалтатын жерлерге өту керек және осылайша белгілі бір уақытқа автономды жұмыс жасау қажет болатындай етіп жасалды.[11]

2013 жылы сайтты зерттеу тапсырмасы Terrain Traversing-пен алмастырылды, ол роверлердің қиын жерлерде өту мүмкіндігін тексерді.[12] 2016 жылы презентация тапсырмасының орын алған CDR (Critical Design Review) және жартылай финалдық турдың формуласын қоса, ресми түрде іріктеу процесі енгізілді.[13][14] Келесі жылы, 2017 жылы астронавттарға көмек көрсетуді экстремалды іздеу мен жеткізуге ауыстырды (астронавттарға көмек пен жер бедерін кесіп өту), ғылыми оралыммен оралу үлгісі және автономды траверсальмен жерді айналып өту, бұл командалардан автономды мінез-құлықты жүзеге асыруды талап ететін мүлдем жаңа міндет. олардың роверлерінде.[15]

Ақырында, 2018 және 2019 жылдары қиындықтар мен күрделіліктің артуымен осы тапсырма құрылымы сақталды. Атап айтар болсақ, 2019 ғылымы міндеті ровердегі өмірді анықтауды қажет етеді, ал 2018 жылы топтар базада сынақ жүргізу үшін сынамаларды қайтара алады.[2]

Командалар

Командалардың саны мен алуан түрлілігі де жарыстың өмір сүру кезеңінде айтарлықтай өсті. 2018 жылы 10 түрлі елдің атынан 95 команда тіркелді, олардың 36-сы сайысқа түсті. АҚШ-тың командалары негізінен көпшілікті құрайды, бірақ Канада, Польша және соңғы жылдары Үндістанның командалары қатты қатысады. Әсіресе Польша, 2009 жылы бірінші командасын шығарып, бәсекеге қабілетті болды.[16] Бастап Польша командасы Честохова технологиялық университеті Польша жеңіс тұғырынан 6 жыл қатарынан көрініп, 2018 байқауында жеңіске жетті.[17]

Кейбір командалар көптеген жылдар қатарынан жарысып келеді. Бастап команда Бригам Янг университеті 2006 жылдан 2018 жылға дейінгі барлық жарыстарға үздік бестікке енген жалғыз команда.[18][19][20][21][22][23][24]

Команда статистикасы
Командалар тіркелгенКомандалар сайыстыӨкілдер
20064[25]4[25]1[25]
2007?
2008?
2009?
201012[26]10[26]4[26]
20119[26]8[26]3[27]
201210?[28]5[28]2[28]
201315[29]10[29]4[29]
201431[30]23[30]6[31]
201544[32]23[32]6[33]
201663[34]28[34]7[34]
201782[35]36[35]7[35]
201895[36]36[36]10[36]

Жыл бойынша ең жақсы ұпайлар:

Rover отынды генераторға құяды Mars Society University Rover Challenge

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ «University Rover Challenge». marssociety.org. Алынған 18 тамыз, 2017.
  2. ^ а б c г. e f ж сағ мен j к л м n o б q р с т сен «2019 University Rover Challenge ережелері шықты - University Rover Challenge». urc.marssociety.org. Алынған 2018-11-05.
  3. ^ а б c г. «Жұма, 25.05.2012 - 00:00 | Кевин Слоан». www.thespaceshow.com. Алынған 2018-10-24.
  4. ^ «Поляк студенттері 2013 жылдың ең жақсы марс-роверінің дизайнын жасады». msnbc.com. 2013-06-04. Алынған 2018-11-08.
  5. ^ а б c г. «Бейсенбі, 26.05.2011 - 00:00 | Кевин Слоан». www.thespaceshow.com. Алынған 2018-10-25.
  6. ^ «Rover Challenge 2010: Университеттің командалары Юта шөліндегі Марс Роверлерін сынайды». Ғылыми-көпшілік. Алынған 2018-11-08.
  7. ^ Inc., Protocase. «Протокол осы дүниеден University Rover Challenge-мен кетеді». protocase.com. Алынған 2018-10-25.
  8. ^ а б c «Сейсенбі, 20.01.2009 - 00:00 | Кевин Слоан». www.thespaceshow.com. Алынған 2018-10-19.
  9. ^ «University Rover Challenge атағы Польшаға оралады - University Rover Challenge». urc.marssociety.org. Алынған 2018-10-19.
  10. ^ а б «Бейсенбі, 26.05.2011 - 00:00 | Кевин Слоан». www.thespaceshow.com. Алынған 2018-10-25.
  11. ^ «Жұма, 25.05.2012 - 00:00 | Кевин Слоан». www.thespaceshow.com. Алынған 2018-10-24.
  12. ^ «URC2013 қорытынды ұпайлары - University Rover Challenge». urc.marssociety.org. Алынған 2018-10-19.
  13. ^ «Бірінші толқудың күні басталады 2016 University Rover Challenge - University Rover Challenge». urc.marssociety.org. Алынған 2018-10-28.
  14. ^ «30 студенттік команда 2016 жылғы University Rover Challenge жартылай финалына дейін алға шығады - University Rover Challenge». urc.marssociety.org. Алынған 2018-10-28.
  15. ^ «URC2017 ұпайлары - University Rover Challenge». urc.marssociety.org. Алынған 2018-10-19.
  16. ^ Марс қоғамы (2010-09-27), (5-тен 1) TASC University Rover Challenge, Кевин Слоан, алынды 2018-10-28
  17. ^ «Американдық Ровер әлемдегі ең үздік Mars Rover атағына ие болды - University Rover Challenge». urc.marssociety.org. Алынған 2018-10-28.
  18. ^ Марс қоғамы (2012-08-09), University Rover Challenge - 15-ші Халықаралық Марс Қоғамдық Конвенциясы, алынды 2018-10-28
  19. ^ «URC2013 - University Rover Challenge». urc.marssociety.org. Алынған 2018-11-08.
  20. ^ Herald, Braley Dodson Daily. «BYU Mars Rover халықаралық жарысқа бет алды». Daily Herald. Алынған 2018-11-08.
  21. ^ «URC2014 ұпайлары - University Rover Challenge». urc.marssociety.org. Алынған 2018-10-19.
  22. ^ «URC2015 ұпайлары - University Rover Challenge». urc.marssociety.org. Алынған 2018-10-28.
  23. ^ «URC2017 ұпайлары - University Rover Challenge». urc.marssociety.org. Алынған 2018-10-19.
  24. ^ «URC2018 ұпайлары - University Rover Challenge». urc.marssociety.org. Алынған 2018-11-08.
  25. ^ а б c «Сейсенбі, 20.01.2009 - 00:00 | Кевин Слоан». www.thespaceshow.com. Алынған 2018-10-19.
  26. ^ а б c г. e «Бейсенбі, 26.05.2011 - 00:00 | Кевин Слоан». www.thespaceshow.com. Алынған 2018-10-25.
  27. ^ Марс қоғамы (2011-11-05), University Rover Challenge - Кевин Слоан - Халықаралық Марс Қоғамдық Конвенциясы, алынды 2018-10-28
  28. ^ а б c Марс қоғамы (2012-08-09), University Rover Challenge - 15-ші Халықаралық Марс Қоғамдық Конвенциясы, алынды 2018-10-28
  29. ^ а б c «URC2013 - University Rover Challenge». urc.marssociety.org. Алынған 2018-10-24.
  30. ^ а б «URC2014 - University Rover Challenge». urc.marssociety.org. Алынған 2018-10-24.
  31. ^ «URC-ке тіркелу 31 студенттік командалармен жаңа рекорд орнатты - University Rover Challenge». urc.marssociety.org. Алынған 2018-10-28.
  32. ^ а б «Поляк және американдық командалар 2015 University Rover Challenge - University Rover Challenge алаңында көш бастап келеді». urc.marssociety.org. Алынған 2018-10-25.
  33. ^ «URC2015 ұпайлары - University Rover Challenge». urc.marssociety.org. Алынған 2018-10-28.
  34. ^ а б c «URC2016 Crowns Back-to-Champions - University Rover Challenge». urc.marssociety.org. Алынған 2018-10-25.
  35. ^ а б c «36 команда URC2017 финалына өтті - University Rover Challenge». urc.marssociety.org. Алынған 2018-10-25.
  36. ^ а б c «36 команда URC2018 финалына өтті - University Rover Challenge». urc.marssociety.org. Алынған 2018-10-28.

Сыртқы сілтемелер