การแข่งขันโรเวอร์มหาวิทยาลัย

กิจกรรมแรก	2006
เกิดขึ้นทุกๆ	ทุกปี
วัตถุประสงค์	การศึกษา
สำนักงานใหญ่	สถานีวิจัยทะเลทรายดาวอังคาร แฮงค์สวิลล์ รัฐยูทาห์

การแข่งขัน University Rover Challenge (URC) โดยMars Societyเป็นการแข่งขันหุ่นยนต์สำหรับนักศึกษาระดับมหาวิทยาลัยที่ท้าทายให้ทีมออกแบบและสร้างรถโรเวอร์ที่จะเป็นประโยชน์ต่อนักสำรวจยุคแรกบนดาวอังคาร^{[ 1 ]} การแข่งขันนี้จัดขึ้นเป็นประจำทุกปีที่สถานีวิจัยทะเลทรายดาวอังคารนอกเมืองแฮงค์สวิลล์ รัฐยูทาห์ประเทศสหรัฐอเมริกา สถานที่แห่งนี้ได้รับการคัดเลือกโดย Mars Society เนื่องจากมีความคล้ายคลึงทางภูมิศาสตร์กับดาวอังคาร นอกจากจะเป็นพื้นที่ทะเลทรายที่แห้งแล้งเป็นส่วนใหญ่แล้ว ดินในบริเวณนี้ยังมีองค์ประกอบทางเคมีที่คล้ายกับดินบนดาวอังคาร การแข่งขันนี้ยังขยายไปสู่ระดับนานาชาติเพื่อรวมถึงEuropean Rover Challenge , Canadian International Rover Challenge , Indian Rover Challenge , Anatolian Rover ChallengeและAustralian Rover Challengeด้วย

จุดมุ่งหมายของการแข่งขัน University Rover Challenge คือการส่งเสริมให้นักศึกษาพัฒนาทักษะด้านหุ่นยนต์ ปรับปรุงเทคโนโลยีหุ่นยนต์สำรวจให้ทันสมัย ​​และทำงานเป็นทีมแบบสหสาขาวิชาชีพโดยความร่วมมือระหว่างนักวิทยาศาสตร์และวิศวกร การแข่งขันนี้เริ่มขึ้นในปี 2549 และจัดขึ้นเป็นประจำทุกปีในช่วงฤดูร้อนตั้งแต่ปี 2550 เป็นต้นมา

URC ก่อตั้งขึ้นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2549 ^{[ 2 ]}โดยมีเป้าหมายเพื่อส่งเสริมการศึกษา STEM และสร้างแรงบันดาลใจให้กับนักสำรวจอวกาศรุ่นต่อไป นับตั้งแต่เริ่มก่อตั้ง การแข่งขันได้เติบโตขึ้นทั้งในด้านขนาดและความสำคัญ โดยดึงดูดทีมจากมหาวิทยาลัยและสถาบันต่างๆ ทั่วโลก

แนวคิดเบื้องหลังการสร้าง URC คือ ยานสำรวจประเภทที่ทีมต่างๆ กำลังสร้างจะช่วยเหลือนักบินอวกาศในสนาม โดยควบคุมจากระยะไกลโดยนักบินอวกาศอีกคนหนึ่ง^{[ 3 ]}กรณีการใช้งานที่จินตนาการไว้นี้เป็นแรงผลักดันให้การแข่งขันเน้นไปที่ การควบคุม ระยะไกลและความสามารถในการปฏิบัติงานที่มนุษย์อาจต้องทำ (เช่น การซ่อมบำรุงอุปกรณ์ การกู้คืนและการส่งมอบ)

ในปีแรก มีทีมเข้าร่วมแข่งขันเพียง 4 ทีม ได้แก่ มหาวิทยาลัยเนวาดา เรโน มหาวิทยาลัยบริกแฮม ยัง มหาวิทยาลัยเพนน์สเตท และมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแอนเจลิส มีภารกิจเพียง 2 ภารกิจ คือ ภารกิจด้านวิทยาศาสตร์ และภารกิจในการติดตั้งเครื่องทวนสัญญาณวิทยุ จำลอง ในภาคสนาม เควิน สโลน โฆษกของ URC กล่าวว่าพวกเขาไม่แน่ใจว่าจะเกิดอะไรขึ้น แต่ "ประทับใจในคุณภาพมาก" ^{[ 3 ]}มหาวิทยาลัยเนวาดา เรโน ชนะในปีนั้น ได้รับเงินรางวัล 5,000 ดอลลาร์ ซึ่งลดลงเหลือ 1,000 ดอลลาร์ในอีกหลายปีต่อมา^{[ 3 ]}

นับตั้งแต่เริ่มก่อตั้งในปี 2549 โดยมีทีมจากสหรัฐอเมริกา 4 ทีม การแข่งขันได้เติบโตขึ้นอย่างมาก โดยมีทีมเข้าร่วม 95 ทีมจาก 12 ประเทศในปี 2561 และมีการคัดเลือกโรเวอร์ทั้งหมด 35 ทีมเพื่อเข้าร่วมการแข่งขัน โดยแต่ละทีมมีนักเรียนรวมกว่า 500 คน^{[ 4 ]}

ภารกิจต่างๆ ได้มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมา โดยพัฒนาจากภารกิจง่ายๆ 2 ภารกิจในปีแรก ไปเป็นภารกิจที่ซับซ้อนมากขึ้น 4 ภารกิจในปี 2019 และยังคงมีความท้าทายมากขึ้นทุกปี ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับปี 2007 - 2009 นั้นไม่มีให้บริการ แต่ในปี 2010 มีภารกิจ 4 ภารกิจ ได้แก่ การนำตัวอย่างกลับ การสำรวจพื้นที่ การซ่อมบำรุงอุปกรณ์ และการนำทางฉุกเฉิน^{[ 5 ]}ในเวอร์ชันปี 2010 การนำตัวอย่างกลับเกี่ยวข้องกับการเลือกตัวอย่างที่จะนำกลับมาพร้อมกับยานสำรวจ จากนั้นทำการวิเคราะห์ที่ฐานและนำเสนอต่อกรรมการเกี่ยวกับความสำคัญทางวิทยาศาสตร์ การสำรวจพื้นที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์พื้นที่จากระยะไกล การซ่อมบำรุงอุปกรณ์นั้นส่วนใหญ่แล้วต้องให้ทีมเสียบปลั๊ก 3 ขาเข้ากับเต้ารับ และการนำทางฉุกเฉินเป็นความท้าทายแบบจับเวลาที่ยานสำรวจต้องค้นหานักบินอวกาศให้เร็วที่สุด นอกจากภารกิจเหล่านี้แล้ว ทีมยังได้รับคะแนนจากการนำเสนอต่อกรรมการเกี่ยวกับการออกแบบยานสำรวจของพวกเขา^{[ 5 ]}

ในอีกสองปีต่อมา เนื้อหาของภารกิจได้รับการปรับเปลี่ยนเพื่อให้มีความท้าทายมากขึ้น แต่เจตนารมณ์ของแต่ละภารกิจยังคงเหมือนเดิม ตัวอย่างเช่น ในปี 2555 ภารกิจการนำทางฉุกเฉินได้รับการออกแบบเพื่อให้ยานสำรวจต้องผ่านเข้าไปในพื้นที่ที่ยานสำรวจจะสูญเสียการติดต่อกับผู้ควบคุมเพื่อให้สามารถไปถึงนักบินอวกาศบางคนได้ และจำเป็นต้องทำงานอย่างอิสระเป็นระยะเวลาหนึ่ง^{[ 6 ]}

ในปี 2013 งานสำรวจพื้นที่ถูกแทนที่ด้วยงานเดินทางข้ามภูมิประเทศ ซึ่งเป็นการทดสอบความสามารถของยานสำรวจในการนำทางผ่านภูมิประเทศที่ยากลำบาก^{[ 7 ]}ในปี 2016 ได้มีการนำกระบวนการคัดเลือกอย่างเป็นทางการมาใช้ ซึ่งรวมถึง CDR (Critical Design Review) ซึ่งเข้ามาแทนที่งานนำเสนอ และรอบรองชนะเลิศของการแข่งขัน^{[ 8 ] [ 9 ]}ในปีถัดมา ปี 2017 งานช่วยเหลือนักบินอวกาศถูกแทนที่ด้วยงานกู้คืนและส่งมอบในสภาวะสุดขั้ว (เป็นการผสมผสานระหว่างการช่วยเหลือนักบินอวกาศและการเดินทางข้ามภูมิประเทศ) งานส่งคืนตัวอย่างถูกแทนที่ด้วยงานจัดเก็บอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ และงานเดินทางข้ามภูมิประเทศถูกแทนที่ด้วยงานเดินทางอัตโนมัติ ซึ่งเป็นความท้าทายใหม่ทั้งหมดที่กำหนดให้ทีมต้องนำพฤติกรรมอัตโนมัติมาใช้กับยานสำรวจของตนอย่างชัดเจน^{[ 10 ]}

ในที่สุด ในปี 2018 และ 2019 โครงสร้างภารกิจนี้ยังคงได้รับการรักษาไว้ โดยมีการเพิ่มระดับความยากและความซับซ้อน ที่น่าสังเกตคือ ภารกิจด้านวิทยาศาสตร์ในปี 2019 กำหนดให้ตรวจจับสิ่งมีชีวิตบนยานสำรวจ ในขณะที่ในปี 2018 ทีมต่างๆ สามารถนำตัวอย่างกลับมาเพื่อทำการทดสอบที่ฐานได้^{[ 11 ]}

จำนวนและความหลากหลายของทีมก็เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญตลอดอายุการแข่งขัน ในปี 2018 มีทีมเข้าร่วม 95 ทีมจาก 10 ประเทศ โดยมี 36 ทีมที่ได้รับการคัดเลือกให้เข้าร่วมการแข่งขัน ทีมจากสหรัฐอเมริกามักจะเป็นทีมส่วนใหญ่ แต่ทีมจากแคนาดา โปแลนด์ และในช่วงไม่กี่ปีมานี้ อินเดีย ก็มีจำนวนมากเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งโปแลนด์ซึ่งส่งทีมเข้าร่วมเป็นครั้งแรกในปี 2009 มีความสามารถในการแข่งขันสูงเป็นพิเศษ^{[ 12 ]}ทีมจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเชสโตโชวา ประเทศ โปแลนด์ ชนะการแข่งขันในปี 2018 ทำให้โปแลนด์มีตัวแทนขึ้นแท่นรับรางวัลติดต่อกันเป็นปีที่ 6 ^{[ 13 ]}

บางทีมได้เข้าร่วมการแข่งขันมาหลายปีติดต่อกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งทีมจากมหาวิทยาลัยบริกแฮมยัง (Brigham Young University)เป็นทีมเดียวที่เข้าร่วมการแข่งขันทุกครั้งตั้งแต่ปี 2006 ถึง 2018 และได้อันดับติด 5 อันดับแรกอย่างสม่ำเสมอ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]}ทีมนี้ได้รับการสนับสนุนทางการเงินหลักจาก ภาควิชา วิศวกรรมเครื่องกลวิศวกรรมไฟฟ้า และฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยบริกแฮมยัง

รายละเอียดของสถานการณ์เฉพาะจะเปลี่ยนแปลงไปในแต่ละปี เนื่องจากทีมงานมีความเชี่ยวชาญในภารกิจที่ได้รับมอบหมายมากขึ้น และเพื่อส่งเสริมความยืดหยุ่นในการออกแบบและปรับปรุงขีดความสามารถของยานสำรวจในแต่ละปี ยานสำรวจจะต้องปฏิบัติภารกิจควบคุมระยะไกลหรือภารกิจอัตโนมัติที่จะช่วยเหลือนักบินอวกาศในภาคสนาม ภารกิจควบคุมระยะไกลจะดำเนินการจากสถานีควบคุมที่ไม่มีมุมมองโดยตรงต่อยานสำรวจ มีเพียงสิ่งที่สามารถระบุได้ผ่านวิดีโอและลิงก์ข้อมูลจากยานสำรวจหรือเซ็นเซอร์ที่ติดตั้งโดยยานสำรวจเท่านั้น โดยถือว่าผู้ควบคุมก็อยู่บนดาวอังคารด้วยเช่นกัน ดังนั้นจึงไม่มีความล่าช้าในการสื่อสาร สำหรับภารกิจในปี 2019 ได้แก่:

ทีมจะต้องส่งรายงานเป็นลายลักษณ์อักษรและวิดีโอสั้น ๆ ที่อธิบายและสาธิตการออกแบบและความสามารถของยานสำรวจในการปฏิบัติงานตามที่กำหนด แผนงานทางวิทยาศาสตร์ และการบริหารจัดการทีม

"เป้าหมายคือการดำเนินการวิเคราะห์ในสถานที่ด้วยยานสำรวจ รวมถึงการทดสอบการตรวจจับสิ่งมีชีวิตของตัวอย่าง" ^{[ 11 ]}

ทีมจะต้องสำรวจพื้นที่ที่น่าสนใจทางชีววิทยาหลายแห่ง โดยใช้เครื่องมือและวิธีการที่เลือกเอง และต้องทำการวิเคราะห์ตัวอย่างทั้งหมดบนยานสำรวจ เป้าหมายของภารกิจนี้คือการตรวจสอบว่ามีสิ่งมีชีวิตอยู่หรือไม่ ไม่ว่าจะเป็นสิ่งมีชีวิตที่สูญพันธุ์ไปแล้วหรือยังคงมีอยู่ ในพื้นที่ที่กำหนด หลังจากเวลาสำรวจ 20-30 นาที ทีมจะต้องเตรียมการนำเสนอสั้นๆ ให้กับกรรมการ ณ สถานที่ ซึ่งจะนำเสนอผลลัพธ์ การวิเคราะห์ และข้อสรุป การวิเคราะห์ควรมีความเกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมบนโลก ในขณะเดียวกันก็แสดงให้เห็นถึงความเข้าใจว่าการสังเกตเหล่านี้จะนำไปใช้กับสภาพแวดล้อมบนดาวอังคารได้อย่างไร^{[ 11 ]}

“ยานสำรวจจะต้องสามารถรับและส่งวัตถุในพื้นที่ และให้ความช่วยเหลือแก่นักบินอวกาศ” ^{[ 11 ]}

ผู้เล่นจะต้องรับและส่งวัตถุในพื้นที่ เช่น ไขควง ค้อน กล่องเครื่องมือ ก้อนหิน ฯลฯ ผู้เล่นจะต้องเดินทางผ่านภูมิประเทศที่หลากหลาย ตั้งแต่พื้นที่ทรายนุ่ม ไปจนถึงพื้นที่หินและก้อนหิน ไปจนถึงหน้าผาสูงชัน ทีมจะได้รับพิกัด GPS โดยประมาณสำหรับตำแหน่งรับและส่งวัตถุแต่ละแห่ง และอาจมีคำแนะนำเฉพาะสำหรับวัตถุแต่ละชิ้น การให้คะแนนจะขึ้นอยู่กับความสามารถของทีมในการรับและส่งวัตถุไปยังตำแหน่งที่ถูกต้อง^{[ 11 ]}

“ผู้ควบคุมยานสำรวจจะต้องดำเนินการปฏิบัติการที่คล่องแคล่วหลายอย่างบนระบบอุปกรณ์จำลอง” ^{[ 11 ]}

การดำเนินการที่เป็นไปได้ซึ่งระบุไว้ในกฎระเบียบสำหรับปี 2019 ได้แก่:

• ควบคุมจอยสติ๊ก กดปุ่ม สลับสวิตช์ หมุนปุ่มปรับ
• ขันสกรูยึดให้แน่นเพื่อยึดลิ้นชักให้แน่น
• เปลี่ยนแผงวงจรไฟฟ้าโดยใช้ขั้วต่อแบบทนทานระหว่างแผงวงจร
• หมุนคันโยก

ในปี 2017 ยานสำรวจต้องลากรถเข็นที่บรรทุกถังเชื้อเพลิงไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เติมเชื้อเพลิงลงในถัง เปลี่ยนตัวควบคุมบนถังแก๊ส และสตาร์ทเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยการกดปุ่ม งานอุปกรณ์ก่อนหน้านี้ได้แก่ การสูบอากาศเข้าไปในที่อยู่อาศัยแบบเป่าลม และการทำความสะอาดแผงโซลาร์เซลล์^{[ 11 ]}

“ยานสำรวจจะต้องเคลื่อนที่อย่างอิสระระหว่างเครื่องหมายในภารกิจที่แบ่งเป็นขั้นตอนนี้บนภูมิประเทศที่ยากลำบากปานกลาง” ^{[ 11 ]}

ในที่นี้ คำว่า "อัตโนมัติ" หมายถึงการทำงานโดยไม่ต้องมีการควบคุมระยะไกล กล่าวคือ ไม่มีผู้ควบคุมจากสถานีฐานคอยให้คำสั่งหรือรับข้อมูลจากผู้ใช้ ยานสำรวจต้องตัดสินใจทุกอย่างด้วยตัวเอง อย่างไรก็ตาม การสำรวจระยะไกลนั้นได้รับอนุญาตในระยะแรกๆ

เครื่องหมายในงานนี้คือลูกเทนนิสและพิกัด GPS โดยประมาณที่มอบให้กับทีม เมื่อด่านยากขึ้น พิกัด GPS จะคลุมเครือมากขึ้น และจะมีสิ่งกีดขวางระหว่างลูกเทนนิสมากขึ้น ซึ่งต้องหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางและค้นหาเส้นทางอัตโนมัติ นอกจากนี้ การสำรวจระยะไกลได้รับอนุญาตในด่านแรกๆ แต่ไม่ได้รับอนุญาตในด่านหลังๆ^{[ 11 ]}

• รถโรเวอร์ต้องมีน้ำหนักไม่เกิน 50 กก. ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง^{[ 11 ]}
• รถโรเวอร์ต้องมีพื้นที่ขนาด 1.2 เมตร x 1.2 เมตร^{[ 11 ]}
• รถโรเวอร์ต้องมีต้นทุนรวมไม่เกิน 18,000 ดอลลาร์^{[ 11 ]}
• ยานสำรวจต้องใช้ระบบพลังงานและระบบขับเคลื่อนที่เหมาะสมกับการปฏิบัติงานบนดาวอังคาร (เช่น ไม่มีระบบหายใจด้วยอากาศ) ^{[ 11 ]}
• การใช้ยานพาหนะทางอากาศเป็นสิ่งต้องห้าม^{[ 11 ]}

• ทีมจะควบคุมยานสำรวจแบบเรียลไทม์จากสถานีควบคุมและสั่งการ ที่กำหนดไว้ ^{[ 11 ]}
• คาดว่ายานสำรวจจะไม่เดินทางเกิน 1 กม. จากสถานีฐาน^{[ 11 ]}
• ไม่มีใครสามารถติดตามรถโรเวอร์เพื่อจุดประสงค์ในการให้ข้อเสนอแนะแก่ผู้ควบคุมได้ แม้ว่าสมาชิกของทีมตัดสิน สื่อมวลชน สมาชิกทีมที่ไม่ใช่ผู้ควบคุม และผู้ชมคนอื่นๆ อาจติดตามรถโรเวอร์ได้ตามดุลยพินิจของกรรมการ^{[ 11 ]}

• ไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับจำนวนสมาชิกทีมหรือผู้ปฏิบัติงานที่ได้รับอนุญาต^{[ 11 ]}
• สมาชิกในทีมอาจเป็นนักศึกษาระดับปริญญาตรีหรือปริญญาโท และทีมยังสามารถรวมนักเรียนมัธยมปลายได้ด้วย^{[ 11 ]}
• นักเรียนจะต้องลงทะเบียนเรียนอย่างน้อยครึ่งเวลาในหลักสูตรปริญญาหรือประกาศนียบัตรมัธยมปลาย^{[ 11 ]}
• นักศึกษาจากหลายมหาวิทยาลัยสามารถแข่งขันในทีมเดียวกันได้ และมหาวิทยาลัยเดียวสามารถส่งทีมได้หลายทีม ตราบใดที่ไม่มีการทับซ้อนกันระหว่างสมาชิกในทีม งบประมาณ หรืออุปกรณ์^{[ 11 ]}

คณะกรรมการตัดสินจะทำการตัดสิน และคณะกรรมการนี้จะเปลี่ยนไปในแต่ละปี มีความพยายามที่จะทำให้ทีมตัดสินมีประสบการณ์ที่หลากหลาย^{[ 32 ]}และกรรมการตัดสินในอดีตประกอบด้วยบุคคลที่มีประสบการณ์ในวิชาชีพ เช่น วิศวกรระบบ^{[ 32 ]}นักชีววิทยา^{[ 33 ]} นักวิทยาการ หุ่นยนต์^{[ 34 ]}นักออกแบบอุตสาหกรรม^{[ 32 ]}นักวิทยาศาสตร์ และอาจารย์ในสาขาต่างๆ^{[ 32 ] [ 34 ]}กรรมการตัดสินเป็นอาสาสมัคร^{[ 34 ] [ 35 ]}

ทีมต่างๆ ระดมทุนสำหรับรถสำรวจด้วยตนเอง ผ่านทางมหาวิทยาลัยและ/หรือผู้สนับสนุนภายนอก^{[ 34 ]}การแข่งขันนี้ได้รับทุนสนับสนุนบางส่วนจากMars Society , Protocase Inc (ผู้ผลิตชิ้นส่วนแบบกำหนด เอง ซึ่งเสนอเครดิตและส่วนลดให้กับทีมต่างๆ สำหรับชิ้นส่วนทั้งหมดที่ผลิตที่ Protocase ^{[ 36 ]} ), Honeybee RoboticsและMicrosoft

• การตั้งถิ่นฐานบนดาวอังคาร
• การสำรวจดาวอังคาร
• โครงการฮอตัน-มาร์ส
• สิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร
• ภารกิจของมนุษย์สู่ดาวอังคาร
• มาร์ส-500
• สถานีวิจัยทะเลทรายดาวอังคาร
• มาร์ส ไดเร็กต์
• ดาวอังคารจะคงอยู่ต่อไป
• การตั้งอาณานิคมในอวกาศ

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับโครงการ University Rover Challenge

• โครงการท้าทายยานสำรวจดาวอังคารของสมาคมดาวอังคารระดับมหาวิทยาลัย
• สมาคมดาวอังคาร
• สถานีวิจัยทะเลทรายดาวอังคาร