Innowacyjny łazik planetarny COMET studentów Politechniki Krakowskiej szykuje się na misje specjalne

Ma być gotowy na każdy scenariusz, dlatego jest sprawdzany w różnych warunkach terenowych i atmosferycznych. Wielozadaniowy pojazd chce też zmierzyć się z innymi tego typu maszynami na prestiżowych zawodach łazików, m.in. European Rover Challenge 2026.

COMET to badawczy, autonomiczny łazik planetarny czyli eksploatacyjny robot mobilny zaprojektowany do realizowania misji zwiadowczych, specjalistycznych oraz serwisowych. – Naszą konstrukcję projektujemy w taki sposób, aby była jak najbardziej modularna oraz modyfikowalna, umożliwiająca dodawanie modułów o różnym zastosowaniu. Będą to m.in. chwytak o 6 stopniach swobody, wiertnica do próbek głębinowych, system wizyjny, system łączności, lądowisko dla drona, laboratorium chemiczne czy magazyn pobranych próbek. Celujemy w jak najwyższą jakość elementów i systemu informatycznego, pracujemy też nad pełną autonomią robota – tłumaczy Krzysztof Periy, lider Astro Space Technologies PK, doktorant na Wydziale Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej Politechniki Krakowskiej.

 

Zespół konstruktorski łazika tworzy 18 osób studiujących i pracujących na 4 wydziałach PK: Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej, Informatyki i Matematyki (WIiM), Mechanicznym (WM) oraz Inżynierii Materiałowej i Fizyki (WIMiF). To interdyscyplinarna kolaboracja młodych specjalistów pod okiem doświadczonych naukowców uczelni: dr hab. inż. Łukasza Ścisło, prof. PK i dr inż. Andrzeja Drwala z Katedry Automatyki i Informatyki na Wydziale Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej oraz mgr Moniki Firlej, dyrektorki FutureLab PK. Zespół tworzą: mgr inż. Krzysztof Periy, mgr inż. Mateusz Raźny (obaj z WIEiK), mgr inż. Hubert Orlicki (WIiM), mgr inż. Kamil Kaczmarz, mgr inż. Jakub Grobis (obaj WM), studenci informatyki z WIiM: Marcin Fortuna, Jakub Klimek, Mateusz Fudala, Wojciech Blicharz, Konrad Kaczówka, Karol Gacoń, Jagoda Osicka (fizyka techniczna, WIMiF), studenci informatyki w inżynierii komputerowej z WIEiK: Kamil Machowski, Jakub Pajor i Paweł Ratusz, Krzysztof Bareła, Dawid Brach, Kacper Fijałkowski (elektrotechnika i automatyka, WIEiK) oraz Piotr Zyguła (Infotronika, WIEiK)

 

Dron + łazik = robot do zadań specjalnych

Łazik jest zdalnie sterowaną, czterokołową platformę mobilną wyposażoną w system wizyjny oraz zestaw czujników środowiskowych. – Jego konstrukcja pozwala na prowadzenie zwiadu, inspekcję terenu oraz transport lekkich ładunków w trudnych warunkach. Dzięki zawieszeniu o dużym skoku, wysokiemu prześwitowi i niezależnemu sterowaniu napędem łazik potrafi stabilnie poruszać się po nierównym podłożu, a także precyzyjnie manewrować w ograniczonej przestrzeni – tłumaczy Krzysztof Periy.

 

Projekt przewiduje montaż platformy dokującej dla drona rozpoznawczego, który docelowo będzie wspierał analizę terenu z powietrza. Skonstruowany przez zespół dron w najbliższym czasie zostanie w pełni zintegrowany z łazikiem, tworząc dwumodułowy system współpracujących ze sobą robotów. – Łazik będzie mógł otrzymywać aktualne dane topograficzne i środowiskowe oraz dynamiczne mapy przeszkód, tworzone na bazie obrazów widocznych “z lotu ptaka”. To znacząco zwiększy skuteczność autonomicznej nawigacji i bezpieczeństwo prowadzonych działań – dodaje lider Astro Space Technologies. Dron będzie wyposażony w system komunikacji i wymiany danych, który pozwoli mu autonomicznie startować, lądować i przesyłać mapy terenu bezpośrednio do komputera pokładowego łazika. W kolejnych etapach rozwoju projektu planowane jest wyposażenie maszyny w zaawansowany manipulator (chwytak) o sześciu stopniach swobody, nad którym pracuje zespół specjalistów z Wydziału Mechanicznego PK. Umożliwi on wykonywanie precyzyjnych zadań takich jak podnoszenie i sortowanie obiektów, obsługa paneli technicznych czy pobieranie próbek terenu.

 

Równolegle rozwijany jest moduł przechowywania próbek, czyli zestaw odpowiednio zabezpieczonych komór, w których materiał geologiczny będzie mógł być bezpiecznie transportowany, bez ryzyka uszkodzenia czy zanieczyszczenia. – Poszerzamy również możliwości systemu pobierania próbek, który obejmie zarówno zebranie materiału z powierzchni, jak i możliwość wiercenia na niewielkie głębokości. System zostanie uzupełniony o układ ważenia próbek oraz ich dokumentowanie w postaci zdjęć i podstawowych pomiarów środowiskowych – mówi Mateusz Raźny z Astro Space Technologies PK, asystent w Katedrze Automatyki i Informatyki na WIEiK PK.

 

Studenci pracują też nad modułem autonomii, który pozwoli politechnicznemu łazikowi na samodzielne poruszanie się po wyznaczonej trasie, omijanie przeszkód i ocenę warunków terenowych na podstawie danych z kamer, czujników oraz drona. W efekcie, łazik będzie zdolny do wykonywania coraz bardziej zaawansowanych zadań inspekcyjnych, serwisowych i badawczych, a jego modułowa konstrukcja zapewni możliwość dalszego rozszerzania funkcjonalności zgodnie z potrzebami projektu.

 

Łazik planetarny, bo Mars to za mało

Najwyższa prędkość jaką łazik osiągnął w trakcie testów to około 20 km/h, ale nie jest to górna granica jego możliwości. Dron z kolei potrafi latać z prędkością nawet 150 km/h. COMET ma napęd na 4 koła, jest zasilany baterią elektryczną BLDC. Na jednym pakiecie baterii przy maksymalnych obrotach może pracować około 1,5 godziny. Aktualnie łazik jest wyposażony w akumulator przemysłowy 18V z możliwością rozszerzenia o kolejne pakiety wydłużające czas pracy. Waży około 20 kg, ale po zamontowaniu wszystkich planowanych modułów (platformy dokującej z dronem, manipulatora) „przytyje” dwukrotnie (przy wymiarach 80 cm szer.,95 cm dł, 30 cm wys.). Dron ma wymiary 55x50 cm.

 

– Łazik wykorzystuje obecnie mikrokontroler ATmega256 z rodziny AVR firmy Atmel/Microchip, oparty na architekturze RISC, który odpowiada za niskopoziomowe sterowanie oraz obsługę czujników. Układ ten zapewnia wystarczającą pamięć programu i stabilność działania w systemach wbudowanych. Zadania wymagające większej mocy obliczeniowej, takie jak przetwarzanie obrazu i analiza danych z kamer, realizowane są na oddzielnym komputerze pokładowym pracującym pod kontrolą systemu Linux. Jednostka ta wykorzystuje procesor AMD Ryzen™ 5 oraz kartę graficzną RTX 4050, umożliwiające akcelerację obliczeń związanych z wizją maszynową – wymienia Hubert Orlicki z Astro Space Technologies, asystent w Katedrze Informatyki na Wydziale Informatyki i Matematyki Politechniki Krakowskiej. 

 

Sterowanie łazikiem odbywa się za pomocą autorskiej aplikacji umożliwiającej kontrolę w dwóch konfiguracjach: klawiaturą komputerową lub kontrolerem wyposażonym w joysticki. – Pozwala to na prostą obsługę oraz niski próg wejścia dla użytkownika. Łączność z łazikiem przebiega przy użyciu routera przemysłowego, co umożliwia przesył danych na odległości 150 m. Ale pracujemy już nad nowym systemem łączności, opartym na technologii radiowej, co znacząco zwiększy odległość poruszania się robota – mówi Mateusz Raźny.

 

COMET był testowany w terenie pustynnym (Pustynia Błędowska), błotnistym, gliniastym oraz leśnym. – Podczas testów radził sobie dobrze, ale po każdym dodawaliśmy drobne ulepszenia mechaniczne wzmacniające konstrukcję. Naszym celem jest, aby robot był w pełni wodoodporny, więc planujemy również testy w warunkach mokrych, aby mógł wykonywać misje podczas deszczu i opadów śniegu. Możliwe, że  przerobimy też napęd na podobny do skutera śnieżnego, co pozwoliłoby łazikowi na pracę w warunkach zimowych – mówi Kamil Kaczmarz z Astro Space Technologies, doktorant na Wydziale Mechanicznym Politechniki Krakowskiej.

 

Konstruktorzy podkreślają, że potencjalnych zastosowań łazika jest bardzo wiele. Może on służyć do zwiadu w misjach wojskowych, pełnić funkcję pojazdu kurierskiego, narzędzia rozpoznawczego w niebezpiecznych obszarach, a także maszyny naukowej do celów edukacyjnych. Szerokie spektrum zastosowań łazika COMET sprawiło, że jego twórcy zamiast określenia „łazik marsjański”, powszechnie używanego dla tego typu konstrukcji, wolą mówić „łazik planetarny”. Wynika to również z faktu, że warunki panujące na Ziemi znacząco odbiegają od środowiska Marsa, gdzie występuje szkodliwe promieniowanie, odmienne ciśnienie atmosferyczne, temperatury oraz grawitacja.

 

– Po zbudowaniu w pełni działającego prototypu zawierającego wszystkie planowane funkcjonalności i dostosowaniu go do pracy w warunkach ziemskich, zamierzamy zająć się przerobieniem poszczególnych modułów w taki sposób, aby były odporne na warunki pozaziemskie i mogły w takich warunkach działać zgodnie z zamierzeniami projektowymi – przyznaje Krzysztof Periy.

 

Per aspera ad astra

Łaziki stosowane w prawdziwych misjach kosmicznych (te konstruowane przez agencje takie jak NASA, JAXA czy ESA) to zaawansowane maszyny zawierające najnowocześniejsze technologie i oprogramowanie. Projekty studenckie nie są w stanie rywalizować z produkcjami powstającymi przy wsparciu gigantycznych budżetów, ale zawody studenckie takie jak European Rover Challenge często stanowią furtkę do rozpoczęcia pracy w branży kosmicznej. W jury takich konkursów zasiadają specjaliści z agencji kosmicznych i przemysłu kosmicznego, którzy mogą dostrzec talent, kreatywność i umiejętności zespołów uczestniczących w zawodach. Zespół konstruktorski łazika COMET aktualnie szykuje się do wzięcia udziału w mistrzostwach European Rover Challenge 2026, które odbędą się w dniach 4-6 września 2026 roku na Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.

 

Aby wystartować w finale zawodów, należy napisać trzy raporty w technicznym języku angielskim, podsumowujące etapy prac nad projektem. Zawierają one pełną specyfikację techniczną oraz szczegóły zastosowanych technologii, schematy, obliczenia, podsumowania zrealizowanych testów, a także opis całego zespołu konstruktorskiego. Dodatkowym wymogiem kwalifikacyjnym jest nagranie filmu prezentującego projekt oraz sposób jego działania podczas realizacji kolejnych zadań konkursowych. Poziom selekcji do finału jest bardzo wysoki - w rywalizacji bierze udział około 100 zespołów z całego świata, natomiast do finału przechodzi średnio jedynie 1/5 z nich. – Poddawaliśmy już naszą konstrukcję ocenie w dwóch ostatnich edycjach European Rover Challenge, przed rokiem byliśmy blisko finału. W oparciu o uzyskaną wiedzę przebudowaliśmy cały projekt na nowo. Uważamy, że zakwalifikowanie się do zawodów oraz późniejsze zajęcie miejsca gwarantującego udział w finale ERC jest w naszym zasięgu – liczy Krzysztof Periy. 

 

Ale na ERC 2026 ambicje zespołu z Politechniki Krakowskiej się nie kończą. – Zamierzamy przystąpić również do zawodów Anatolian Rover Challenge odbywających się w Turcji. Dodatkowo w planach jest zgłoszenie się na zawody University Rover Challenge 2027, które odbywają się w USA, na pustyni w Stanie Utah. Kwalifikacja na takie zawody, gdzie należy przygotować robota do warunków terenowych zbliżonych w pewnym stopniu do warunków jakie panują na Marsie, otworzy przed nami dużo możliwości w branży kosmicznej – zapowiada Mateusz Raźny.

 

COMET był już prezentowany na wydarzeniach naukowych. 4 listopada 2025 roku zespół Astro Space Technologies wziął udział w wydarzeniu "Space for Everyone", organizowanym przez Uniwersytet Jagielloński. Wówczas na stoisku FutureLab PK zaprezentowali swój łazik planetarny oraz drona. Jednym z zainteresowanych nimi gości był Sławosz Uznański-Wiśniewski, drugi Polak-astronauta w historii. W dniach 19-21 listopada, w warszawskich halach EXPO XXI, wynalazki Astro Space Technologies zostały przedstawione podczas kongresu Nauka i Biznes. 29 listopada zespół wziął udział w pierwszej edycji Festiwalu Innowacji CogiTECHon.

 

Technologie kosmiczne na Politechnice Krakowskiej

Łazik planetarny COMET to kolejny przykład na to, że w ostatnich latach na Politechnice Krakowskiej rośnie aktywność studentów w obszarze technologii kosmicznych. Od 2023 roku studenci Koła Naukowego COSMO PK z powodzeniem wysyłają w przestworza sondę stratosferyczną HABSat. Podczas swoich misji sonda realizowała m.in. zadania polegające na badaniu natężenia promieniowania kosmicznego na różnych wysokościach lotu oraz analizie stopnia jego tłumienia przez atmosferę ziemską.

 

W marcu 2024 roku studenci tego koła zrealizowali projekt „pharmaCOSMOGEL”, który dotyczył liofilizowanych opatrunków hydrożelowych jako potencjalnej metody leczenia ran, chorób i zakażeń skórnych oraz zapalenia błon śluzowych u astronautów. Projekt ten został zrealizowany w ramach konkursu „Direction: Space”, zorganizowanego przez Fundacje „New Space” oraz “Empiria i Wiedza” w partnerstwie z Europejską Agencją Kosmiczną. Zespół z PK zdobył tytuł finalisty konkursu, podczas którego nasi studenci i doktoranci mieli okazję współpracować z Ewą Borowską, założycielką Extremo Technologies, a także poznać Sławosza Uznańskiego-Wiśniewskiego.

 

Na początku tego roku Kacper Odziomek - student kierunku biotechnologia przemysłowa na Politechnice Krakowskiej - jako jedyny Polak dołączył do prestiżowego, amerykańskiego programu “Andromeda”, gdzie pracuje nad metodami przeciwdziałania demineralizacji kości u astronautów w warunkach mikrograwitacji. Projekt badawczy zrzesza ponad 50 naukowców i naukowczyń z całego świata.

 

 

« powrót