قام مختبر الدفع النفاث التابع لناسا بتعديل تصميم سيارة المريخ لجميع التضاريس بحيث يمكنك إنشاء شيء مشابه في مرآبك
لدي علاقة خاصة مع مركبات المريخ من مختبر الدفع النفاث (JPL) التابع لناسا. لقد استمتعت حقًا بالنظر إلى صور
Sojourner ، بدس أنفها على الحجارة ، وما زلت أتساءل عما إذا كان قد تمكن من التجول في مركبة Mars Pathfinder بعد
فقدان الاتصال معه . انكسر قلبي بعد أن توقف
الروح ، وتستمر
الفرصة في إلهامي ، بعد أن عملت لفترة طويلة بعد النهاية المخططة للمهمة ، حتى عندما تهدد عاصفة ترابية بتجويعها. على وجه الخصوص ، أتذكر جيدًا مدى جنون فكرة إسقاط الفضول إلى السطح من رافعة السماء الآلية بدت مجنونة ، ومدى دهشتي لملاحظة التقدم الخالي من المتاعب للعملية من غرفة الصحافة في المختبر.
لست الشخص الوحيد الذي يعتقد أن المركبات التي تعمل على جميع أنواع التضاريس من JPL جيدة بشكل لا يصدق ، والعديد من هواة المركبات الأخرى لجميع التضاريس أزعجوا المختبر بطلبات لإنشاء مركبة صغيرة وجذابة لجميع التضاريس يمكن بناؤها في المنزل. كانت JPL تعمل على هذا منذ فترة طويلة ، وقد أعلنت للتو عن إنشاء المنتج النهائي كجزء من
مشروع المركبات المفتوحة لجميع التضاريس المفتوحة وشعارها "روبوتات الفضاء للجميع!"
مركبة مفتوحة المصدر (Wok) من JPLتم تطوير مركبة مفتوحة لجميع التضاريس في JPL من قبل فريق صغير جدًا - اثنان من الطلاب المتدربين ورئيس المشروع. لقد تلقوا مساعدة المهندسين الروبوتيين المختبرين ذوي الخبرة. كان الهدف هو جعل شيء ما ميسور التكلفة وغير مكلف ، لأن المشروع التعليمي السابق للمختبر ، المسمى ROV-E ، لم يكن شائعًا بشكل لا يصدق فحسب ، بل كان مكلفًا للغاية أيضًا - فقد كلف أكثر من 30،000 دولار. وكان الهدف من مشروع wok هو تقليل التكلفة بمقدار على الأقل من حيث الحجم ، حافظ على فائدة الجهاز ، واجعله جذابًا وسهل الإنشاء - كل هذا في غضون 10 أسابيع فقط.
لقد نجحوا - طوروا مخططًا يمكن بموجبه تجميع روبوت من الأجزاء المتاحة والمنتهية المباعة في المتاجر ، مقابل 2500 دولار فقط. تم تصميم نظام wok drive في صورة Curiosity ، عندما يتم تثبيت ست عجلات مستقلة بشكل دوار على
تعليق متأرجح يمكنه التغلب على العقبات. تم استبدال جهاز الحفر بالليزر المستقبلي بشاشة قابلة للبرمجة - آسف ، ولكن هذه متطلبات السلامة. وعلى الرغم من أن الروبوت ليس لديه استقلالية مدمجة ، إلا أن المختبر يشجع المتحمسين على العمل معًا لإنشاء وظائف إضافية للروبوت ، سواء من حيث المعدات أو البرامج.
تقدر شركة JPL أن بناء الروبوت يجب أن يستغرق حوالي 200 ساعة عمل ، وعلى الرغم من أن الأدوات الكهربائية ستكون دائمًا في متناول اليد ، إلا أنك تحتاج على الأقل إلى مثقاب ، دريميل ، مكواة لحام ، عدد قليل من الأدوات البسيطة الأخرى ، مقدمة أساسية إلى Linux و Python ، وربما صديق الأمان - إذا لم تفعل شيئًا كهذا من قبل. تبدو
الوثائق المنشورة على GitHub شاملة جدًا ، وقد تم تنظيم منتدى حتى يجيب فيه رجال JPL على الأسئلة. تمكنا من مقابلة أحدهم - كان ميك كوكس ، رئيس فريق إنترنت الأشياء في JPL ، الذي قاد أيضًا إنشاء موقع wok.
IEEE Spectrum : ما الذي دفعك إلى تطوير المقلاة؟ من أين أتى المشروع ، ما الذي يفعله الأشخاص المشاركون في مختبر الدفع النفاث فيه؟
Mick Cox : يعتمد Wok جزئيًا على مشروع JPL التعليمي المعروف باسم ROV-E (السيارة التعليمية مع جهاز التحكم عن بعد) ، والذي ذهب إلى المتاحف والمدارس والمناسبات المختلفة من أجل زيادة اهتمام الناس بالروبوتات واستكشاف الفضاء. سألنا الناس باستمرار عما إذا كان بإمكاننا تقديم مخططات للتجميع الذاتي للروبوت ، ولكن ROV-E كانت معقدة ومكلفة بعض الشيء. أردنا إطلاق مركبة جديدة صالحة لجميع التضاريس ، والتي لن يتمكن فريق من طلاب المدارس الثانوية من جمع أكثر من 2500 دولار أمريكي. هذا المشروع هو مركبة مفتوحة لجميع التضاريس.
نأمل من خلال نشر خطط السيارة التي تعمل على جميع التضاريس ، أن نلهم جيلًا جديدًا من المهندسين والروبوتات والعلماء من خلال بناء مركبتنا المريخية لجميع التضاريس! لقد قادت هذا المشروع ، ولكن بشكل عام أعمل في مختبر الدفع النفاث كأخصائي في معالجة البيانات وقيادة مشروع إنترنت الأشياء. لمدة 10 أسابيع ، قمت أنا وطالبين بتطوير مركبة لجميع التضاريس وبناءها وتوثيقها. تم توظيف أحدهم (Eric Jankins) من قبل موظفي المختبر ، وهو الآن يساعد في مجموعتنا من النماذج الأولية للروبوتات. الأخرى (أوليفيا لوفارو) لا تزال تدرس ، وتعمل الآن كمتدربة في Google X.
صف كيف كان تطوير مخطط المركبات على جميع التضاريس يحدث. ما هي الأولويات ، وما مدى اختلاف النسخة النهائية عن المفهوم؟كان هناك عدد قليل جدًا من المتطلبات الصارمة:
- تعليق متأرجح مشابه للتعليق في المركبات المريخية لجميع التضاريس.
- الدفع الرباعي والتوجيه الركني [التوجيه الركني] ، على غرار ذلك المستخدم في المركبات المريخية لجميع التضاريس.
- يتم تجميعه بالكامل من الأجزاء الجاهزة التي تباع في المتاجر ، أو تلك التي يمكن طباعتها على طابعة ثلاثية الأبعاد.
- تكلف أقل من 2500 دولار.
- مظهر جذاب.
كانت النسخة الأولى من الدائرة تعتمد على الأنابيب والمفاصل البلاستيكية المطبوعة على طابعة ثلاثية الأبعاد. شطبناه بعد أن عبر المهندسون عن شكوكهم حول موثوقية الروبوت الذي تم إنشاؤه من هذه المواد. تحول المخطط الثاني إلى مقاطع الألمنيوم مع ثقوب متصاعدة ، لكن هندسة الأرجل لم تكن كافية لتسلق العقبات. المخطط الثالث ، خفّض الجسم وحسّن هندسة الأرجل ، مما يسمح للسيارة الصالحة لجميع التضاريس بالتغلب على عوائق أكثر عدوانية. استغرق التكرار الثلاثة حوالي 6 أسابيع.
مقارنة بمشاريع الروبوت الأخرى الموجهة نحو المدرسة ، يبدو هذا المشروع شاقًا للغاية. كيفية تقديمه للطلاب دون أي خبرة في الروبوتات لإقناعهم بقدرتهم على التعامل معها؟لطالما كان مشروعنا مخصصًا لطلاب المدارس الثانوية وما فوقها ، وتذكرنا ذلك عند إنشاء تعليمات مفصلة للغاية. هناك ، يتم وصف كل خطوة تجميع بالتفصيل ، وليس فقط كيفية تجميع الروبوت ، ولكن أيضًا لماذا تم اتخاذ مثل هذا القرار الهندسي بالضبط. يتم سرد كل المهارات اللازمة لتجميعها (اللحام ، ومهارات التجميع الأساسية ، والعثور على الأخطاء في الإلكترونيات) ، وقد قمنا بجمع روابط لمواد التدريب على الإنترنت ، والتي ، في رأينا ، ستكون مفيدة لاكتساب هذه المهارات. بالإضافة إلى ذلك ، اختبرنا وثائقنا من خلال تجميع الروبوت مع العديد من فرق أطفال المدارس الذين لم يكن لديهم خبرة سابقة في الروبوتات. تعاملت جميع الفرق مع الجمعية. يجب أن تعلم هذه السيارة ذات التضاريس المتعددة العديد من الجوانب الحيوية للروبوتات: الهندسة الميكانيكية ، التصميم بمساعدة الكمبيوتر ، التصنيع ، الهندسة الكهربائية ، تطوير البرامج. قد يبدو هذا المزيج مخيفًا ، لكن العديد من المشاريع الحالية في مجال الروبوتات لن تعطي مثل هذه التجربة في جميع هذه المجالات في وقت واحد.
ماذا تعتقد أن الناس سوف يفعلون مع المركبات على جميع التضاريس بعد البناء؟ ما هي الترقيات المثيرة للاهتمام التي يمكنك الحصول عليها من أجله؟نأمل أن يقوم الناس بتوسيع قدرات الروبوت ونقلها إلى المجتمع! سوف ننظر باهتمام إلى التحسينات التي تقلل من تكلفة الروبوت ، ولكننا نحتفظ بنفس التعليق ونفس قدرات القيادة. بالإضافة إلى ذلك ، نأمل في زيادة الفرص من خلال تركيب الكاميرات ، وأجهزة قياس التسارع ، وأجهزة الاستشعار والأجهزة العلمية ، والأذرع الروبوتية ، والألواح الشمسية ، وطرق التحكم الجديدة ، وكل شيء آخر يمكنك التفكير فيه!
ما الذي توصي به لأطفال المدارس الذين ، بعد تجميع مثل هذا الروبوت ، يريدون العمل ، على سبيل المثال ، في مختبر الدفع النفاث؟أفضل شيء يمكنك القيام به هو الاستمرار في القيام بذلك ، والممارسة ، وخلق أشياء جيدة! نود حقًا أن نشاهد ظهور المزيد والمزيد من الفرق حول العالم المهتمة بالروبوتات ، ومن الرائع أن عتبة الدخول إلى هذه المنطقة قد انخفضت كثيرًا. لدى JPL العديد من برامج التدريب ، خاصة في فصل الصيف. نحن نبحث باستمرار عن جيل جديد من الباحثين والبنائين.