Łazikowanie na punkty
2018-09-13
W piątek w Starachowicach rozpoczyna się 4. edycja największych na świecie zawodów łazików marsjańskich European Rover Challenge. Po roku przygotowań, projektowania, budowania i doskonalenia łazików, 40 ekip z sześciu kontynentów będzie miało okazję sprawdzić je w szeregu zadań, symulujących prawdziwą misję na Czerwoną Planetę. O zasadach rywalizacji, wymaganiach, wyzwaniach i punktacji tych zawodów mówi RMF FM jedna z sędziów, Krystyna Macioszek, programista pokładowy z firmy GMV Innovating Solutions. Jak zapewnia, ekipy będą miały przez te trzy dni bardzo dużo pracy, bo modyfikacje łazików trzeba wprowadzać na bieżąco.
Grzegorz Jasiński: Porozmawiajmy o konkretnych zadaniach, które łaziki wykonują i o tym co z punktu widzenia sędziów jest przy tym ich wykonywaniu istotne.
Krystyna Macioszek: Jest kilka podstawowych zadań. Jednym z nich jest zadanie naukowe, które wymaga od łazików pobrania próbek gruntu. Jest ściśle określona ich minimalna ilość, warunki, w jakich mają być przekazane do kontenerów, które podczas prawdziwej misji wróciłyby na Ziemię. Natomiast w warunkach konkursu, zawodów, trafiają w ręce sędziów. Co jest ważne w tym zadaniu? Próbki te powinny zostać pobrane z różnych warstw geologicznych. Dlaczego? Ponieważ na Marsie, czy jakimkolwiek innym ciele niebieskim, staramy się zebrać informacje z różnej głębokości. Próbki nie mogą być w żaden sposób skażone, na przykład poprzez kontakt z środowiskiem zewnętrznym. Dodatkowe punkty przyznajemy więc, jeśli próbka jest zbierana i od razu pakowana do pojemnika, który potem nie jest już otwierany, tylko dowożony do sędziów.
Państwo, po otrzymaniu próbek, na przykład ważycie je, aby sprawdzić, czy jest określona masa danej próbki?
Tak. Zaraz po dostarczeniu ważymy je i sprawdzamy, czy spełniają postawione warunki.
Łaziki jeżdżą po jakimś torze przeszkód?
Jest jedno zadanie, które wymaga od łazików poruszania się po danym terenie, od punktu do punktu. Mają wyznaczony również trudniejszy cel, do którego powinny dotrzeć. Zawodnicy, przed rozpoczęciem konkursu, nie mają informacji dotyczących wyglądu terenu. Ma to odzwierciedlenie w faktycznej misji kosmicznej. Gdyby łazik poleciał na Marsa, mielibyśmy bardzo ograniczone informacje na temat warunków, powierzchni, tego co tam zastanie, gdzie będzie się poruszał. Ograniczeniem jest również prędkość poruszania się łazika. Nie może być zbyt szybki z racji właśnie warunków panujących na Czerwonej Planecie.
Załogi obsługujące również nie mają możliwości wcześniejszego obejrzenia trasy, ponieważ to nie miałoby sensu.
Tak, dokładnie. Poza tym poruszanie się łazika powinno być autonomiczne. Nie może być tak, że operator będzie nim sterował za pomocą joysticka. Łazik ma wytyczone współrzędne punktów, do których ma się dostać i ma się w nich po prostu pojawić.
Co istotne, nie korzysta się oczywiście z GPS-u, ponieważ na Marsie GPS-u nie ma. Nawigacja odbywa się innymi metodami. Jakimi?
Mogą być różne rozwiązania. Jednym z nich jest monitorowanie położenia łazika poprzez monitorowanie jego ruchu. Tak, jak w rowerze zliczamy, ile przejechaliśmy kilometrów. Są czujniki, które mówią, w jakim kierunku porusza się dany łazik, w związku z tym akcelerometry są w stanie powiedzieć, ile łazik przebył. W ten sposób, na bieżąco ustala się jego pozycję. Tak, jakby X, Y, Z na danym terenie.
Wszyscy wiemy o tym, że w naszych smartfonach są chociażby akcelerometry na tyle dobrze oprogramowane, że podglądają nasze życie, często dokładniej, niż nawet byśmy chcieli. Wiedzą o nas wszystko, ile kroków robimy, jak jesteśmy aktywni i tak dalej. Czy zawodnicy mogą np. użyć smartfona, jako elementu takiego czujnika w swoich łazikach, czy muszą to zupełnie innymi metodami skonstruować?
Teoretycznie jest możliwe użycie gotowych rozwiązań, które są dostępne na rynku, które są tanie i sprawdzone. Tak, jest to możliwe.
A czy więcej dostaje się punktów, jeśli to urządzenie jest bardziej wyrafinowane, bardziej skomplikowane, czy właśnie takie najprostsze a równocześnie dające szanse, że nie zawiedzie?
Nie ma specjalnej punktacji za samodzielne zaprojektowanie swojego własnego akcelerometru. W szczególności dlatego, że tak naprawdę cenione jest używanie sprawdzonych rozwiązań, które są niskobudżetowe. Do tego aktualnie dąży również przemysł kosmiczny, żeby używać sprawdzonych rozwiązań, a nie z każdą misją projektować na nowo jakieś skomplikowane urządzenia.
Nowym elementem w tegorocznym konkursie jest misja polegająca na naprawie reaktora. Jeśli zechciałaby nam Pani opowiedzieć, na czym to ma polegać?
Zakładamy, że kiedyś, już docelowo na Marsie czy na Księżycu, będziemy mieli habitaty, środowiska, gdzie będą mieszkać ludzie, gdzie będzie już cała infrastruktura, budynki, urządzenia. Gdy coś się zepsuje, to roboty, łaziki winny być w stanie pomóc ludziom dokonać naprawy. Dla człowieka włożenie, czy wyjęcie wtyczki, włączenie bądź wyłączenie urządzenia jest bardzo proste. Dla maszyny nie. Chodzi o to, by taki łazik był w stanie choćby podejść i nacisnąć guzik z odpowiednią siłą, nie za małą, nie za dużą, by potrafił wyjąć wtyczkę z gniazdka i włożyć ją z powrotem. To wydaje się wręcz banalne dla człowieka a dla robota już niekoniecznie.
I co w tym reaktorze będą musiały łaziki zrobić?
Właśnie to, o czym mówiłam. Na przykład przełączenie jakichś przekaźników, czy włączenie guzika lub włożenie lub wyjęcie z gniazdka zasilania.
Proszę mi powiedzieć, z pani doświadczenia: Taki łazik może mieć swoje mocne i słabsze strony. Jak rozumiem, jego na przykład mocną stroną może być ta część jezdna, nieco słabszą manipulator, może oprogramowanie, które orientuje go w przestrzeni. Czy sukces tego łazika polega na tym, żeby mieć jakiś element, który jest wyjątkowo dobry i bije w jednej konkurencji wszystkich, czy jednak trzeba dbać o to, żeby we wszystkich konkurencjach i na wszystkich etapach trzymać równy, w miarę wysoki poziom?
Łazik nie jest łatwym urządzeniem. Jest to skomplikowany, zintegrowany system wielu podsystemów. Nie jest tak, że jeden podsystem jest czymś najważniejszym. Niektóre podsystemy, owszem, są ważniejsze. Choćby podsystem zasilania. Jeśli on nawali, to tracimy łazika. Łaziki powinny się charakteryzować dosyć dużą autonomią, by nie wymagały od operatorów ciągłych komend, gdzie pójść, co zrobić. Powinny być w stanie jak najwięcej zadań, najlepiej wszystko, wykonać samodzielnie. Autonomiczność łazika to jest coś, co jest dla nas bardzo ważne w tych zawodach. Oczywiście manipulator jest potrzebny do konkretnych celów. Bez niego nie wykona się niektórych zadań. Istotne jest też oprogramowanie, zasilanie. Komunikacja również jest istotna, bo choć łazik powinien być autonomiczny, komunikaty początkowe, choćby sygnał rozpoczęcia zawodów, czy skończenia zadania, muszą mu być przekazane przez operatorów. Jeśli to się popsuje, cała misja stoi pod znakiem zapytania.
Proszę mi powiedzieć coś o punktacji. Jak rozumiem, są punkty za wykonanie zadania ale czy są też punkty za styl, w jakim zostało wykonane. Za szybkość, za to, jak płynnie zostało wykonane, czy liczy się tak czysto utylitarnie, jeśli łazik da radę, to jest ok.
Najważniejsze punkty są - tak, jak pan powiedział - utylitarne. To znaczy, czy zadanie jest wykonane i czy mieści się w ramach wymagań. Wymagania na przykład takie, jak właśnie masa zebranych próbek, czy łazik nie przekracza danej prędkości, z jaką dokładnością wykonuje poszczególne zadanie. Te oceny są dokładnie określone, mieszczą się w danych ramach i dość łatwo określić, czy zostały wykonane czy nie. Jest jednak na przykład dodatkowa nagroda dla zespołu, który podczas całych zawodów wykaże się bardzo dużą efektywnością. Jest to dość obiektywna ocena, którą przyznają sędziowie. Staramy się o to, co tak naprawdę powinno być cechą każdych zawodów. O obiektywizm. O to, by te zadania były oceniane według bardzo ściśle określonych, sprecyzowanych kryteriów.
Jak w każdych zawodach, są wygrani, są przegrani. Ci przegrani mogą na przykład uważać, że może przegrali niezasłużenie. Jaki jest system takiej ogólnej kontroli i upewnienia się, że nikt nie może mieć zastrzeżeń co do jasności kryteriów i potem, że ocena jest poprawna? Czy wszystko to jest rejestrowane, czy nie macie państwo takich problemów i generalnie jest taka atmosfera ogólnej zgody? Jak to wygląda w praktyce?
Ja po raz pierwszy będę sędzią zatem nie wiem, jak było na minionych zawodach. Ostatnie słowo jest zawsze dla sędziów. To jest w regulaminie jasno powiedziane. Jeżeli zapadnie ostateczna decyzja, nie ma szans na odwołanie. Są karty, na których spisuje się punkty. Gdy jest zaproponowana punktacja za dane zadanie, zespoły mogą zgłosić jakieś zastrzeżenia, jeśli je mają. Natomiast jeżeli już ostatecznie wszyscy się zgodzili i karty zostały podpisane to nie ma już odwołania.
A jedno zadanie, wykonywane przez jeden łazik, ocenia jeden sędzia, czy jest na przykład trójka, czy jak jest to zorganizowane?
Szczerze mówiąc, tego dowiem się na zawodach, jak wszystko będzie wyglądało w szczegółach.
Proszę mi powiedzieć jeszcze na koniec, czego pani oczekuje, czego się pani spodziewa jako fachowiec w tej dziedzinie? Co by panią zachwyciło?
Sama, jako studentka startowałam w różnych takich konkursach i projektach. Z doświadczenia wiem, że jedną z najcięższych rzeczy dla studentów jest samo zorganizowanie się. Nie same merytoryczne problemy, które tak naprawdę, prędzej czy później najczęściej są rozwiązane, ponieważ w tych zawodach, jako w czymś, co jest dodatkowe, poza studiami, biorą udział ludzie, którzy są bardzo doświadczeni, inteligentni, którzy prędzej czy później sobie z tym poradzą. Natomiast organizacja czegoś takiego, stworzenie całego zespołu, który jest zgrany, w którym wiadomo, kto jest za co odpowiedzialny, tak by ogarnąć cały system, by to razem działało, nie jest proste. Jest potrzebna osoba, która tym wszystkim zarządza. Według mnie, jest to jeden z najcięższych problemów dla studenckich zespołów. To jest też między innymi powód, dla którego też duży nacisk kładziemy na tworzenie prawidłowej dokumentacji. To, co bym chciała zobaczyć tak naprawdę, to grupy studentów, które potrafią wspólnie, razem pracować i rozwiązywać te problemy. To nie jest tak, że zbudowali łazik, zrealizują zadania i koniec. Te problemy na sto procent pojawią się jeszcze w trakcie zawodów. Trzeba będzie jeszcze jakoś rozwiązać na ostatnią chwilę pewnie jakieś drobne problemy. Fajnie jest zobaczyć zgrane zespoły, które razem pracowały przez cały rok, na pewno poznały się dobrze i potrafią podejść do pewnych problemów, szukać jakichś rozwiązań. A przede wszystkim najważniejsza jest tutaj dobra zabawa.
(ph)
Grzegorz Jasiński
https://www.rmf24.pl/nauka/news-lazikow ... Id,2630586www.astrokrak.pl
, nie z mojej winy. I tak większość wiadomości gdzie pisze o prawach autorskich nie dodaję, większości tylko część, objęty może być zakazem cały Internet, no cóż pożyjemy zobaczymy. 
