Als die studentischen Leiter des Mars Rover Teams der Northeastern University beschlossen, an der ersten Winter Canadian International Rover Challenge teilzunehmen, dachten sie, dies wäre vor allem eine gute Übung.
Sie hatten nicht damit gerechnet, den Wettbewerb zu gewinnen. Doch genau das ist passiert.
Das Team aus Northeastern holte sich letzten Monat die Goldmedaille und verwies die McMaster University mit einem Ergebnis von 237,71 Punkten auf den ersten Platz, während McMaster 137,13 Punkte erzielte.
„Das war für uns in Bezug auf die Teammoral ein ganz großer Erfolg“, sagte Brooke Chalmers, eine Studentin im dritten Jahr an der Northeastern University und Integrationsleiterin und Software-Co-Leiterin der Mars-Rover-Gruppe. „Es fühlte sich wirklich so an, als hätten sich all die Stunden, die wir in den Wochen zuvor investiert hatten, in gewisser Weise ausgezahlt.“
Für den sechs Jahre alten Club, der sich aus Studierenden der Informatik, Ingenieurwissenschaften und Biowissenschaften zusammensetzt, ist dies der erste Wettbewerbssieg.
Das Universitätsteam aus etwa 50 Studenten hatte hart an der Entwicklung und Verbesserung seines neuesten Roboterrovers gearbeitet: dem Watney Mark V.
Der Rover wiegt 50 kg (110 lb.) und verfügt über ein Chassis aus Aluminiumlegierung 5052, sechs 3D-gedruckte Nylonräder, einen Roboterarm mit End-of-Arm-Tooling (EOAT), ein Lebenserkennungsmodul zur Probenentnahme und 14 Bordkameras.
Der kanadische Wettbewerb war in vier Herausforderungen unterteilt, bei denen die Rover der Schüler durch simulierte Umgebungen geschickt wurden, die den Aufgaben ähnelten, die ein Rover auf der Marsoberfläche bewältigen müsste. Jede Herausforderung wurde anhand einer 100--Punkteskala bewertet.
Bei der Arm Dexterity Challenge mussten die Studenten beispielsweise den Roboterarm des Rovers steuern, um die Stromversorgung eines Campingplatzes wiederherzustellen. Die Herausforderung bestand darin, den Roboter durch vier Bedienfelder zu navigieren, wo der Roboterarm Knöpfe drücken und Schalter umlegen musste, erklärte Jason Kobrin, ein Student im vierten Jahr an der Northeastern University und Co-Leiter für mechanische Operationen der Mars-Rover-Gruppe.
Team aus dem Nordosten überarbeitet Roboterarm für mehr Stärke
Von den vier an der Challenge teilnehmenden Teams erzielte Northeastern mit 49,49 Punkten die höchste Punktzahl.
Kobrin sagte, das Team habe das vergangene Jahr damit verbracht, den Roboterarm neu zu gestalten. Bei früheren Wettbewerben war dies eine der Schwachstellen des Rovers. Heute ist er eine seiner größten Stärken. Der Roboterarm verfügt über sechs Freiheitsgrade und kann Lasten bis zu etwa 10 kg tragen.
„Um das zu verbessern, haben wir unseren Arm in diesem Jahr neu gestaltet, um bessere Motoren zu verwenden und ihn insgesamt einfacher steuerbar zu machen“, sagte er.
Durch die Teilnahme an diesen Wettbewerben und durch regelmäßige Tests konnte das Team die Schwächen des Rovers eingrenzen und seine Fähigkeiten verbessern, sagte Kobrin. Durch die Arbeit am Rover bekommen die Studenten auch die Möglichkeit, ihre eigenen Fähigkeiten zu verbessern.
„Jede Woche gibt es kontinuierliche Verbesserungen“, bemerkte er. „Ob es nun darum geht, einen neuen Teil des Softwarecodes hinzuzufügen oder eine neue Halterung für unsere Kameras zu entwerfen, jede kleine Verbesserung macht einen riesigen Unterschied.“
„Dass es allen gelungen ist, diesen Roboter so zu entwerfen und zu bauen, dass er gut funktioniert und dass man ihn auch in Hochdrucksituationen steuern kann und die Ziele erreicht, die wir erreichen wollten, ist einfach beeindruckend“, fügte Kobrin hinzu.
Das Team dachte, dass die zweitägige Veranstaltung in Niagara Falls, Ontario, eine großartige Gelegenheit wäre, die Fähigkeiten der Maschine zu testen, bevor das Team an der bevorstehenden jährlichen University Rover Challenge (URC) teilnahm. Die URC ist der wichtigste Mars-Rover-Studentenwettbewerb der Mars Society, der im Mars Desert Research Center außerhalb von Hanksville, Utah, abgehalten wird.
Der URC-Wettbewerb ist für die Gruppe nichts Neues, sie hat bereits 2019, 2022 und 2023 an der Challenge teilgenommen. 2020 und 2021 wurde der Wettbewerb aufgrund der Pandemie abgesagt.
„Wir gingen mit dem Gedanken in diesen Wettbewerb: ‚OK, wir werden das als Gelegenheit nutzen, uns auf URC vorzubereiten. Wir werden Sachen testen, um sicherzustellen, dass alles funktioniert‘“, sagte Chalmers.
Schwieriges Gelände und Teamspannung
Das Team zeigte seine beste Leistung bei der Winter Transversal Challenge und erreichte 84,72 Punkte. Bei dieser Herausforderung musste der Rover durch tückisches und unebenes Gelände rollen und dabei Hindernissen ausweichen.
„Bei allen Herausforderungen war es bis zu einem gewissen Grad erforderlich, dass der Rover umherfuhr und sich über schwieriges Gelände bewegte, aber bei dieser Herausforderung lag der Schwerpunkt ganz darauf“, sagte Chalmers.
Chalmers äußerte die Hoffnung, dass der Gesamtsieg neue Mitglieder mit großer Freude beitreten lässt.
„Die meisten Leute im Team haben mit ihren Freunden und ihrer Familie darüber gesprochen und darüber, was wir tun, was wirklich cool ist“, sagte sie. „Ich weiß, dass einige meiner Freunde seitdem Interesse bekundet haben, dem Team beizutreten. Es ist sehr aufregend, etwas zu haben, worüber man reden kann und etwas vorweisen zu können für all die Mühe, die wir hineingesteckt haben.“