Using Linear Actuators in the European Mars Rover Challenge

Utilisation d'actionneurs linéaires dans le défi européen du rover martien

Nathan Bong
Nathan Bong
PA Engineer

Les rovers automatisés constituent une technologie avancée et passionnante pour étudier nos planètes voisines. Construire un rover pour Mars peut s'avérer complexe pour n'importe quelle équipe, surtout face aux incertitudes mondiales telles que la pandémie. Des problèmes d'approvisionnement aux retards de livraison, en passant par la communication limitée et les interactions en personne restreintes, l'équipe DJS Antariksh a prouvé sa capacité à créer un rover martien performant tout en relevant tous les défis ! Si vous êtes intéressé par l'European Mars Rover Challenge ou passionné par les rovers autonomes, cet article est fait pour vous ! Nous retracerons le parcours de l'équipe DJS Antariksh, qui a donné vie à son rover martien grâce à des actionneurs linéaires électriques pour l'European Mars Rover Challenge !

Présentation de l'équipe DJS Antariksh

Équipe DJS Antariksh

L'équipe DJS Antariksh est composée d'étudiants de premier cycle issus de diverses disciplines d'ingénierie et constitue l'équipe officielle du rover martien du Dwarkadas J. Sanghvi College of Engineering, à Mumbai, en Inde. Pour exprimer leur passion pour l'industrie spatiale et robotique, ils travaillent ensemble à la construction de leur rover tout en participant à divers défis Mars Rover.

Lors de sa première année, l'équipe a obtenu la troisième place mondiale et remporté le prix de la meilleure planification scientifique en 2020. Pour l'European Rover Challenge (ERC) 2021 Remote, DJS Antariksh a remporté la première place mondiale, ainsi que les prix de la meilleure science et de la meilleure navigation. Leur projet officiel de rover martien, « Abhigyaan », a remporté la troisième place de l'International Rover Design Challenge (IRDC) 2022 et a remporté la première place de l'European Rover Challenge 2022 (formule REMOTE).

L'équipe DJS Antariksh a pour objectif de poursuivre sur sa lancée en préparation de l'International Rover Challenge 2023. Bien qu'elle soit originaire de l'une des villes les plus touchées par la pandémie, l'équipe DJS Antariksh continue de déchiffrer l'inimaginable et de viser l'excellence.

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Planification et conception du Rover

Conception pour le rover

Peu de temps après la création de l'équipe DJS Antariksh, l'État tout entier était confiné en raison de la pandémie de 2020. À cette époque, tous les membres de l'équipe étaient encouragés à donner le meilleur d'eux-mêmes et, surtout, à acquérir un maximum d'expérience et de connaissances. Bien que n'ayant aucune connaissance ni expérience préalable de travail sur un rover martien, ils ont effectué autant de travail en ligne que possible, notamment des recherches, de la conception, du brainstorming et des analyses de risques pour leur rover martien. Les cinq sous-départements de l'équipe et leurs rôles sont listés ci-dessous :

  • Département de codage : travaille sur des algorithmes pour les opérations globales du rover et la détection efficace des objets.
  • Département marketing : responsable de la gestion complète de l'équipe et de la sensibilisation financière.
  • Département mécanique : gère la conception, la fabrication et les tests de la structure du rover.
  • Département électronique : en charge du développement et de l'intégration des systèmes électroniques du rover.
  • Département des sciences : ébaucher des hypothèses qui pourront être testées sur le site d'atterrissage en étudiant l'histoire géologique de Mars.

L'équipe a également participé à autant de défis virtuels que possible sur Mars Rover pendant la durée du projet. Regardez la vidéo complète de l'équipe DJS Antariksh ci-dessous :

L'interaction idéale entre les équipes et l'essence même des réunions hors ligne n'ont pas été possibles en raison de la limitation des réunions en ligne pendant la pandémie. De nombreuses organisations ont été touchées par la pandémie, ce qui a entraîné des pénuries d'approvisionnement et des retards dans la disponibilité des composants. Cependant, l'équipe a fait de son mieux pour mener à bien son travail en ligne tout en collectant des fonds pour son projet et a pu acquérir ses premiers composants un an et demi plus tard.

Intégration des systèmes électroniques du rover.

Grâce à des logiciels tels que HiRISE et JMARS, l'équipe a collecté des données sur les caractéristiques géologiques de Mars pour développer une mission scientifique. L'équipe a conçu et construit de A à Z tous les composants de son bras robotique, des sous-systèmes les plus simples aux plus complexes. La suite logicielle Proteus a été utilisée pour simuler tous les circuits, tandis que l'équipe a conçu son circuit imprimé robuste de niveau industriel avec Altium Designer.

Sous-systèmes

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Fabrication du Mars Rover

Fabrication du Mars Rover

Après l'assouplissement des restrictions sanitaires, l'équipe a enfin pu se réunir pour des tâches hors ligne, telles que la conception, la planification et la fabrication de son rover martien. Pendant la pandémie et les premières phases de planification, certains aspects de son rover martien ont été conçus avec l'idée d'utiliser des technologies qui se sont révélées ultérieurement indisponibles à l'achat. En raison des limitations de disponibilité et des délais de livraison de certains composants du projet, l'équipe a dû planifier stratégiquement les composants qu'elle commandera mi-2021.

Composantes du projet

Lors de la finalisation des nouveaux composants destinés au rover martien, il était nécessaire de s'assurer que ces composants soient disponibles sur le marché pour que l'équipe puisse les acheter et les exploiter. Par conséquent, la fabrication du rover martien a été reportée à fin 2021 et début 2022, une fois que l'équipe a défini ses plans concernant les ressources à utiliser. Dans certains cas, l'équipe a dû repenser certains sous-systèmes et improviser au fur et à mesure, afin de répondre aux exigences de compatibilité des composants acquis. L'équipe a d'abord commencé par une production lente, car c'était la première fois qu'elle produisait, avec des technologies et des financements très limités.

Le processus de fabrication du Mars Rover

L'équipe s'est assurée que son projet était sur la bonne voie en discutant avec ses professeurs, ses étudiants seniors et des experts du secteur afin de confirmer que tous les composants achetés et usinés pour ses pièces seraient adaptés à l'objectif visé. Après de multiples échanges avec les experts, l'équipe a pu réduire les retards éventuels pour l'année suivante. Le soutien de ses partenaires et sponsors a joué un rôle crucial dans le projet et son financement. L'équipe a utilisé des fixations en acier inoxydable de Sunrise Multi Tech Fasteners Pvt. Ltd. et des outils d'atelier de Samsan Tools pour construire son rover martien. L'équipe a également reçu son circuit imprimé personnalisé de PCB Power Market India .

Rover martien

Regardez la vidéo ci-dessous pour en savoir plus sur le travail à distance pour des projets de robotique :

Utilisation d'actionneurs linéaires dans le défi du rover martien

Le robot du rover

Nos actionneurs linéaires électriques PA-14P-8-150 et PA-14P-4-150 pilotent le bras robotisé du rover, lui conférant six degrés de liberté (6DOF). Grâce à l'intégration de nos actionneurs linéaires à rétroaction PA-14P, les informations de position peuvent être lues grâce aux signaux de rétroaction des potentiomètres intégrés. Ces informations permettent au système de déterminer si les actionneurs ont atteint les positions requises, minimisant ainsi les erreurs et garantissant une grande précision. De plus, ces actionneurs à moteur électrique sont compacts et légers, contribuant ainsi à la faible masse du rover pour Mars.

Le dispositif de manipulation du rover

Le dispositif de manipulation du rover est un bras robotisé à six degrés de liberté (DOF) équipé d'une pince à deux doigts. Ce bras est composé de deux actionneurs linéaires et de quatre actionneurs rotatifs, positionnés de manière à optimiser la répartition de la charge et l'efficacité. La pince à deux doigts est motorisée et contrôle l'ensemble cinématique de la pince et le mouvement des mâchoires. - Rutwik Bhangale

Pour plus de vidéos de DJS Antariksh, consultez leur chaîne Youtube et leur dernière mise en ligne ci-dessous :

Notre PA-14P dispose d'une fonction de rétroaction de potentiomètre intégrée pour une grande précision !

EN RÉSUMÉ

Grâce à un travail d'équipe coopératif, à sa persévérance et à son engagement sans faille, l'équipe DJS Antariksh a surmonté tous les défis rencontrés pour donner vie à un rover martien couronné de succès. Pour en savoir plus sur l'équipe DJS Antariksh et ses futurs défis pour le rover martien, n'hésitez pas à les suivre sur Instagram , Facebook , Twitter etLinkedIn !

Merci à l'équipe DJS Antariksh d'avoir partagé votre projet et d'avoir été une source d'inspiration pour tous ! Nous vous souhaitons le meilleur pour votre participation à l'International Rover Challenge 2023 !

Pour tout projet personnalisé, application ou question technique concernant nos actionneurs linéaires électriques, n'hésitez pas à nous contacter. Experts dans notre domaine, nous serons ravis de vous accompagner dans vos futurs projets sur mesure !

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