Nieziemskie sukcesy łazików

Kamil Broszko: Sprawa swoistego podboju kosmosu przez młodych uczonych z Politechniki Białostockiej poprzez tworzenie łazików marsjańskich od lat przewija się w ogólnopolskich mediach. Czy pan profesor mógłby przybliżyć genezę tego projektu?

Andrzej Seweryn: Analogi łazików marsjańskich budowane są po to, by w warunkach ziemskich przetestować rozwiązania, które w przyszłości pozwolą na używanie tych robotów poza naszą planetą, np. na Marsie. Już samo skonstruowanie takich łazików jest dużym wyzwaniem, a trzeba je jeszcze wykonać i przetestować. Należy rozwiązać przy tym szereg problemów technologicznych, które zawsze towarzyszą tak skomplikowanym projektom. Niezbędna jest tu rzetelna wiedza z zakresu automatyki i robotyki, inżynierii mechanicznej oraz informatyki. Na szczęście Wydział Mechaniczny Politechniki Białostockiej dysponuje zarówno świetnymi wykładowcami, jak i zaangażowanymi studentami, którzy wspólnie potrafią poradzić sobie z wyzwaniami.

Studenci naszego wydziału budują analogi łazików marsjańskich od 2010 r. Skonstruowali już siedem takich maszyn i sześć razy brali udział w prestiżowych zawodach University Rover Challenge w USA: trzy razy zajęli pierwsze miejsce (w latach 2011, 2013 i 2014), raz trzecie (2010 r.), raz czwarte (2015 r.), raz siódme (2016 r.). W tym roku wystartowali w Kanadzie w innych prestiżowych zawodach – Canadian International Rover Challenge – i zdobyli drugie miejsce. Na Wydziale Mechanicznym myślimy o naszych robotach jak o całej rodzinie konstrukcji, których budowanie pozwala na poszerzanie wiedzy i umiejętności studentów. Należy podkreślić, że była to inicjatywa samych studentów. Pierwszym zespołem kierował Wojciech Głażewski, a kolejnymi Piotr Ciura, Michał Grześ, Maciej Rećko i Aneta Łukowska; zaś opiekunami projektów byli dr hab. inż. Kazimierz Dzierżek i dr inż. Justyna Tołstoj-Sienkiewicz.

KB: Twórcy łazików marsjańskich z Politechniki Białostockiej odnoszą sukcesy i, co ciekawe, są one powtarzalne, a zatem świadczą o osiągnięciu wysokiej i stałej formy.

AS: Bardzo ważny jest talent, jednak bardziej istotnym czynnikiem sukcesu jest wytężona praca połączona z zaangażowaniem członków zespołu i odpowiednim wsparciem opiekunów Koła Naukowego Robotyków. Sukcesu nie mierzy się jednostkowym wynikiem, ale utrzymywaniem wysokiego poziomu przez lata. Proszę zwrócić uwagę, że zespoły z Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej od ośmiu lat znajdują się w pierwszej dziesiątce najlepszych na świecie drużyn budujących analogi łazików marsjańskich. Z dumą myślę o tym, że udało nam się stworzyć dobrą i stabilnie rozwijającą się rodzinę robotów mobilnych. Nie spoczęliśmy jednak na laurach. Jestem przekonany, że przed nami jeszcze wiele sukcesów i mnóstwo dobrych emocji.

Analog łazika marsjańskiego. (Fot. Politechnika Białostocka)

KB: Czy łaziki przekładają się na zainteresowanie studentów Politechniką Białostocką?

AS: Przez wiele lat nasze analogi łazików marsjańskich były wizytówką uczelni, a nawet Białegostoku. To naturalne, że tak znaczne sukcesy wpływają na zainteresowanie Politechniką Białostocką. Warto jednak zwrócić uwagę, że Wydział Mechaniczny to nie tylko analogi łazików marsjańskich. Nasi studenci konstruują też samochody wyścigowe (bolidy Formuły Student) i pojazdy napędzane sprężonym powietrzem (pneumobile), samoloty udźwigowe na zawody Air Cargo Challenge i autonomiczne wielowirnikowce. Świetnie rozwija się również projekt robotów biorących udział w zawodach sumo – zespół SumoMasters odniósł szereg zwycięstw, m.in. w Japonii, Chinach, Hiszpanii, Rumunii czy Stanach Zjednoczonych. Szczególnie zadowolony jestem z medali przywożonych z prestiżowego turnieju All Japan Robot Sumo Tournament. Jesteśmy bardzo dumni z projektu robota wspierającego personel medyczny w szpitalach dziecięcych (Bobot), przystawki napędowej usprawniającej poruszanie się osób na wózkach inwalidzkich (projekt Hermes), urządzenia do terapii dzieci z zaburzeniami sensorycznymi (Senso-Tunnel) oraz ściskarki do terapii sensorycznej. Projekty te zdobyły złote medale na międzynarodowych targach wynalazczości: Brussels Innova (Belgia), Concours Lépine (Paryż), Inova – Budi Uzor (Chorwacja) i Intarg (Katowice). Jak widać, Wydział Mechaniczny to również wiele projektów, które mają pomagać ludziom.

KB: Czy międzynarodowe sukcesy łazików dają białostockim uczonym zaangażowanym w projekt dodatkowe punkty podczas poruszania się w globalnym świecie nauki?

AS: Doświadczenia zdobyte dzięki międzynarodowym projektom, wyjazdom i atmosferze współzawodnictwa z najlepszymi drużynami na świecie znakomicie wpływają na rozwój nie tylko studentów, ale również doktorantów i naszych pracowników naukowych. Wszyscy się uczą i zdobywają dodatkowe kompetencje. Zyskują pewność siebie i przekonanie, że mogą pokonać każdą przeszkodę. Konkurują z zespołami z najlepszych światowych uczelni i często odnoszą sukcesy.

KB: Jaki jest model organizacji ludzi zajmujących się łazikami? W jaki sposób ewoluował i jaka jest jego przyszłość?

AS: Analogi łazików marsjańskich konstruowane są w ramach działającego na Wydziale Mechanicznym Koła Naukowego Robotyków. To duża organizacja skupiająca niemal stu studentów w kilku sekcjach. Poza łazikami budują oni również roboty z kloców Lego, bezzałogowe obiekty latające, roboty do walk sumo i mniejsze roboty mobilne. Jest to tak duże koło naukowe, że – aby funkcjonowało – w jego pracę zaangażowało się aż troje opiekunów: dr hab. inż. Kazimierz Dzierżek, dr inż. Justyna Tołstoj-Sienkiewicz i dr inż. Rafał Grądzki. Koło Naukowe Robotyków działa dzięki zaangażowaniu studentów i konkretnemu wsparciu merytorycznemu świetnie przygotowanych prowadzących.

Ważnym problemem jest pozyskiwanie środków na realizację projektów studenckich. Na Wydziale Mechanicznym stworzony został system wsparcia finansowego tych projektów obejmujący – pozyskiwane w drodze konkursów – środki z funduszu dydaktycznego naszego wydziału oraz z programu Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego „Najlepsi z najlepszych”. Ponadto projekty te są często sponsorowane przez przedsiębiorstwa, a także prezydenta Białegostoku.

KB: Czy można wymienić najważniejsze cechy, które odróżniają łazik od najpopularniejszej maszyny jeżdżącej, a mianowicie samochodu?

AS: Analog łazika marsjańskiego jest konstrukcją mechatroniczną, a więc urządzeniem łączącym w sobie elementy mechaniki, automatyki, robotyki i informatyki. Nie da się nim jeździć tak, jak samochodem. Jest mniejszy, bardziej zwrotny i zaprojektowany do innych celów. Z drugiej strony od kilku już lat możemy zaobserwować, że samochody w coraz większym stopniu wyposażane są w nowoczesne technologie, rozmaite czujniki oraz systemy bezpieczeństwa i wspomagania kierowcy, co czyni je również urządzeniami mechatronicznymi.

Nasze łaziki mogą wykonywać różne zadania precyzyjne: od poruszania manipulatorem, poprzez przemieszczanie się w trudnym (piaszczystym lub kamienistym) terenie, aż do autonomicznego rozwiązywania problemów nawigacyjnych. Ważne jest również, by masa podwozia była jak najmniejsza, a układ napędowy energooszczędny i możliwie mało skomplikowany.

KB: Na ile rozwiązania zastosowane w łaziku są aplikowalne jako oryginalne wdrożenia w warunkach ziemskich?

AS: Na Wydziale Mechanicznym Politechniki Białostockiej konstruowane są analogi łazików marsjańskich. Analogi, czyli roboty służące do testowania technologii i sprawdzania rozwiązań, które mogą znaleźć zastosowanie w urządzeniach używanych poza naszą planetą. Natomiast jeżeli chodzi o wykorzystanie tych technologii w warunkach ziemskich – wszystkie roboty inspekcyjne i saperskie działają na podobnych zasadach. Różnią się tylko stopniem zaawansowania, użytymi materiałami oraz poziomem precyzji i bezpieczeństwa.

KB: Jakie umiejętności możliwe do wykorzystania w innych branżach zdobywają studenci – twórcy łazików marsjańskich?

AS: Program studiów na naszym wydziale jest pomyślany w taki sposób, by kształcić interdyscyplinarnie. Kładziemy nacisk na budowanie kompetencji i poszerzanie zainteresowań. Projekty studenckie – w tym również program budowy analogów łazików marsjańskich – są integralnym elementem naszej wizji kształcenia. Mamy ambicję, by nasi absolwenci potrafili projektować, konstruować i programować roboty oraz inne zautomatyzowane urządzenia, maszyny i pojazdy. W trakcie studiów zdobywają oni wszechstronną wiedzę z zakresu inżynierii mechanicznej, mechatroniki, automatyki i robotyki, informatyki oraz nowoczesnych materiałów i technologii. Zdobywają umiejętności zastosowania nowoczesnych układów sterowania oraz nabywają wiedzę konieczną do zrozumienia i wykorzystania technik komputerowego wspomagania prac inżynierskich. Wszystkie te kompetencje studenci pracujący w kołach naukowych rozwijają również poza programem kształcenia. Do tego uczą się trudnej pracy w zespole, zdobywają umiejętności pozyskiwania sponsorów i współpracy z przedsiębiorstwami.

KB: Czy realizacje i sukcesy w dziedzinie łazików marsjańskich stanowią podglebie dla wzrostu zainteresowania podbojem kosmosu na Politechnice Białostockiej?

AS: Nasze analogi łazików marsjańskich pełnią również funkcję popularyzatorską. Wzbudzają zainteresowanie nie tylko podbojem kosmosu, ale przede wszystkim zwracają uwagę na nowe technologie. To są roboty, które zachęcają młodych ludzi do zdobywania wiedzy i umiejętności w zakresie nowoczesnych technologii.

KB: W ostatnich kilkunastu latach uczelnie znajdujące się na wschodzie Polski zostały wsparte znaczącymi środkami z funduszy unijnych. Czy należy łączyć ten fakt z sukcesami łazików?

AS: Sukces jest zawsze wynikiem pracy zespołu, choć oczywiście nie jest możliwy bez odpowiedniego finansowania, o czym już wspomniałem. Jest nam bardzo miło, że jako zespół naukowców i dydaktyków możemy pracować nie tylko na rzecz Wydziału Mechanicznego, całej Politechniki, ale również miasta i regionu. Nauka do rozwoju potrzebuje sprzyjającego klimatu; mam wrażenie, że nasze działania są jednym z elementów ten klimat budujących.

KB: W jakich kierunkach powinno ewoluować kształcenie techniczne w Polsce, aby nadążyło za rozwojem cywilizacyjnym i technologicznym, szczególnie w odniesieniu do takich potęg, jak Chiny czy USA?

AS: Najważniejszym i odmienianym ostatnio bodaj przez wszystkie przypadki słowem jest „interdyscyplinarność”. To, co najciekawsze, bardzo często rodzi się na styku różnych dyscyplin. Dlatego na Wydziale Mechanicznym Politechniki Białostockiej dbamy o łączenie wielu aspektów nauczania, a studenckie koła naukowe wydają się naturalnym środowiskiem sprzyjającym rozwojowi.

---

Prof. dr hab. inż. Andrzej Seweryn

dziekan Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej. Członek zespołu doradczego do spraw Polskiej Mapy Drogowej Infrastruktury Badawczej. Członek krajowych i zagranicznych organizacji naukowych. Zajmuje się między innymi mechaniką materiałów, mechaniką uszkodzeń, metodami komputerowymi w mechanice, zmęczeniem materiałów i konstrukcji, wytrzymałością elementów konstrukcyjnych. Promotor sześciu zakończonych przewodów doktorskich. Autor setek artykułów publikowanych w najważniejszych czasopismach naukowych, polskich i zagranicznych.

Szczegółowe opisy wszystkich łazików marsjańskich i listę ich twórców można znaleźć na stronie:
​https://wm.pb.edu.pl/studenci/kola-naukowe/projekty-studenckie/analogi-lazikow-marsjanskich/.