Menjelajahi Dunia Baru dengan Proyek Open ATV NASA

Laboratorium Jet Propulsion NASA telah mengadaptasi desain kendaraan segala medan Mars sehingga Anda dapat membuat sesuatu yang serupa di garasi Anda

Saya memiliki hubungan khusus dengan penemu Mars dari Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA. Saya benar-benar menikmati melihat foto-foto Sojourner , menusuk hidungnya ke batu, dan saya masih bertanya-tanya apakah dia berhasil berkeliling Mars Pathfinder setelah koneksi dengan dia hilang . Hati saya hancur setelah Roh diam, dan Peluang terus menginspirasi saya, telah bekerja begitu lama setelah misi yang direncanakan berakhir, bahkan ketika badai debu mengancam akan membuatnya kelaparan. Secara khusus, saya ingat betul betapa gila gagasan menjatuhkan Keingintahuan ke permukaan dari robot derek robot tampak gila, dan betapa kagumnya saya mengamati kemajuan operasi tanpa masalah dari ruang pers di laboratorium.

Saya bukan satu-satunya yang berpikir bahwa kendaraan semua medan dari JPL sangat bagus, dan banyak amatir lainnya dari kendaraan semua medan mengganggu laboratorium dengan permintaan untuk membuat kendaraan semua medan kecil dan lucu yang dapat dibuat di rumah. JPL telah mengerjakan hal ini selama beberapa waktu, dan baru saja mengumumkan penciptaan produk akhir sebagai bagian dari proyek kendaraan segala medan open source dan slogan "Robot ruang angkasa untuk semua orang!"


Open Source ATV (Wok) dari JPL

Kendaraan segala medan open source di JPL dikembangkan oleh tim yang sangat kecil - dua siswa magang dan kepala proyek. Mereka menerima bantuan insinyur robot laboratorium yang berpengalaman. Tujuannya adalah untuk membuat sesuatu yang terjangkau dan murah, karena proyek pendidikan laboratorium sebelumnya, yang disebut ROV-E, tidak hanya sangat populer, tetapi juga sangat mahal - harganya lebih dari $ 30.000. Tujuan dari proyek wajan adalah untuk mengurangi biaya setidaknya dengan urutan besarnya, menjaga kegunaan perangkat, membuatnya menarik dan mudah dibuat - semua ini hanya dalam 10 minggu.

Mereka berhasil - mereka mengembangkan skema yang memungkinkan untuk merakit robot dari bagian yang tersedia dan selesai yang dijual di toko, hanya dengan $ 2.500. Sistem penggerak wok dirancang sesuai dengan gambar Curiosity, ketika enam roda independen dipasang secara rotatif pada suspensi ayun yang dapat mengatasi rintangan. Bor laser di depan diganti oleh layar yang dapat diprogram - maaf, tetapi ini adalah persyaratan keamanan. Dan meskipun robot tidak memiliki otonomi built-in, laboratorium mendorong para penggemar untuk bekerja sama untuk menciptakan fungsi-fungsi tambahan dari robot, baik dalam hal peralatan dan perangkat lunak.

JPL memperkirakan bahwa membangun robot harus memakan waktu sekitar 200 jam kerja, dan meskipun alat-alat listrik akan selalu berguna, setidaknya Anda hanya perlu bor, dremel, besi solder, beberapa alat sederhana lainnya, pengantar dasar untuk Linux dan Python, dan mungkin seorang teman keamanan - jika Anda belum pernah melakukan hal seperti ini sebelumnya. Dokumentasi yang diposting di GitHub tampaknya cukup komprehensif, dan bahkan sebuah forum telah diselenggarakan di mana JPL menjawab pertanyaan. Kami berhasil mewawancarai salah satu dari mereka - itu adalah Mick Cox, kepala tim Internet of Things di JPL, yang juga memimpin penciptaan wajan.

IEEE Spectrum : Apa yang membuat Anda mengembangkan wajan? Dari mana proyek itu berasal, apa yang dilakukan orang-orang yang terlibat dalam JPL di dalamnya?

Mick Cox : Wajan ini sebagian didasarkan pada proyek pendidikan JPL yang dikenal sebagai ROV-E (kendaraan pendidikan dengan remote control), yang telah pergi ke museum, sekolah, dan berbagai acara untuk meningkatkan minat masyarakat pada robotika dan eksplorasi ruang angkasa. Orang-orang terus-menerus bertanya kepada kami apakah kami bisa memberikan skema untuk perakitan sendiri robot, tetapi ROV-E agak rumit dan mahal. Kami ingin merilis kendaraan semua medan baru, yang dapat dikumpulkan oleh tim siswa sekolah menengah atas dengan nilai tidak lebih dari $ 2500. Proyek ini adalah kendaraan segala medan open source.

Kami berharap bahwa dengan menerbitkan rencana kendaraan semua medan, kami dapat menginspirasi generasi baru insinyur, robot, dan ilmuwan dengan membangun kendaraan semua medan Mars kami sendiri! Saya memimpin proyek ini, tetapi secara umum saya bekerja di JPL sebagai spesialis pemrosesan data dan memimpin proyek Internet of Things. Selama 10 minggu, dua siswa dan saya mengembangkan, membangun dan mendokumentasikan kendaraan semua medan. Salah satunya (Eric Jankins) disewa oleh staf laboratorium, dan sekarang dia membantu dalam kelompok prototipe robotika kami. Yang lain (Olivia Lofaro) masih belajar, dan sekarang bekerja sebagai magang di Google X.



Jelaskan bagaimana perkembangan skema kendaraan semua medan terjadi. Apa prioritasnya, seberapa berbedanya versi final dari konsep tersebut?

Ada beberapa persyaratan ketat:

• Suspensi ayun mirip dengan yang digunakan pada kendaraan semua medan Mars.
• Penggerak 6 roda dan kemudi sudut [sudut kemudi], serupa dengan yang digunakan pada kendaraan semua medan Mars.
• Sepenuhnya dirakit dari bagian jadi yang dijual di toko, atau mereka yang dapat dicetak pada printer 3D.
• Biaya kurang dari $ 2500.
• Penampilan menarik.

Versi pertama dari rangkaian didasarkan pada pipa plastik dan sambungan yang dicetak pada printer 3D. Kami mencoretnya setelah para insinyur menyatakan keraguan tentang keandalan robot yang dibuat dari bahan-bahan tersebut. Skema kedua beralih ke profil aluminium dengan lubang pemasangan, tetapi geometri kaki tidak cukup untuk memanjat rintangan. Skema ketiga, final, menurunkan bodi dan mengoptimalkan geometri kaki, yang memungkinkan kendaraan semua medan menaklukkan rintangan yang lebih agresif. Ketiga iterasi membutuhkan waktu sekitar 6 minggu.

Dibandingkan dengan proyek robot berorientasi sekolah lainnya, yang ini terlihat cukup menakutkan. Bagaimana menyajikannya kepada siswa tanpa pengalaman dalam robotika untuk meyakinkan mereka bahwa mereka dapat mengatasinya?

Proyek kami selalu ditujukan untuk siswa sekolah menengah atas dan kami ingat ini ketika membuat instruksi yang sangat rinci. Di sana, setiap langkah perakitan dijelaskan secara rinci, dan tidak hanya cara merakit robot, tetapi juga mengapa keputusan rekayasa dibuat. Setiap keterampilan yang diperlukan untuk perakitannya terdaftar (menyolder, keterampilan perakitan dasar, menemukan kesalahan dalam elektronik), dan kami telah mengumpulkan tautan ke materi pelatihan di Internet, yang, menurut pendapat kami, akan berguna untuk memperoleh keterampilan ini. Selain itu, kami menguji dokumentasi kami dengan merakit robot bersama dengan beberapa tim anak sekolah yang tidak memiliki pengalaman sebelumnya dalam robotika. Semua tim mengatasi perakitan. Kendaraan segala medan ini harus mengajarkan banyak aspek penting dari robotika: teknik mesin, desain berbantuan komputer, manufaktur, teknik elektro, pengembangan program. Kombinasi ini mungkin terdengar menakutkan, tetapi banyak proyek yang ada di bidang robotika tidak akan memberikan pengalaman seperti itu di semua bidang ini sekaligus.



Menurut Anda apa yang akan dilakukan orang dengan kendaraan segala medan setelah konstruksi? Upgrade menarik apa yang bisa Anda lakukan untuknya?

Kami berharap orang-orang akan memperluas kemampuan robot dan meneruskannya ke komunitas! Kami akan melihat dengan minat pada perbaikan yang mengurangi biaya robot, tetapi mempertahankan suspensi yang sama dan kemampuan drive yang sama. Selain itu, kami berharap dapat meningkatkan peluang melalui pemasangan kamera, akselerometer, sensor, dan instrumen ilmiah, lengan robot, panel surya, metode kontrol baru, dan segala hal lain yang dapat Anda pikirkan!

Apa yang Anda rekomendasikan untuk anak sekolah yang, setelah merakit robot seperti itu, ingin bekerja, katakanlah, di JPL?

Hal terbaik yang dapat Anda lakukan adalah terus melakukan ini, berlatih, menciptakan hal-hal baik! Kami benar-benar suka menonton karena semakin banyak tim muncul di seluruh dunia yang tertarik pada robot, dan sangat bagus bahwa ambang batas untuk memasuki area ini telah sangat menurun. JPL memiliki banyak program latihan, terutama di musim panas. Kami terus mencari generasi peneliti dan pembangun baru.