创客们的南极梦:在地球的最底端漫步

这里是世界上最人迹罕至、荒凉的地方。这里有着超过五千四百万平方英里的坚冰和岩石,同时也是地球上最寒冷、天气最恶劣的地方。而正是在这里,德州仪器(TI)的创新技术将要大展拳脚。
明年的冬天,一群来自瑞士洛桑联邦理工学院的学生们计划在南极严寒的大地上部署Octanis 1。这是一台能够重复利用、自主运行、由太阳能供电、通过卫星控制且具有开源代码的探测车。

这辆探测车将前往人类或其他机器从未到达的地方,如同科学家所使用的科学测量仪器一样搜集那些有价值的数据。

“我们真的很想成功完成这个项目。我们想要打造的不是一个玩具,而是一台方便易用的仪器,不仅仅是针对工程师们,包括生物学家、化学家和其他人都能够轻松使用,以帮助他们推进研究工作,”Octanis 1的任务领队Sam Sulaimanov说道。

这个项目开始于18个月之前,那时,Sam的一个同学提到Ecuadorian Base正在开展一项竞赛,而竞赛的内容就是设计并创造出对于南极站的科学家们有所帮助并且能够引起他们兴趣的东西。正是在那个时候,Sam和一个学生小组决定利用多种传感器搭建一个数据采集探测车。

从一开始,这个团队就确保这台科学仪器是100%开源的,如此一来,其他人也可以根据自身的用途再造这台设备。

“在整个设计过程中,我们始终把开源牢记于心,这不仅可以为学生们积累教学经验,同时其他的工程师也能够检查和改进软件,使我们的探测车更加先进”。Sam表示。

创客们的南极梦:在地球的最底端漫步

似乎发明一个能够在零度以下和暴风雪环境中正常运行的开源探测车对他们而言并称不上什么挑战,于是这个团队还希望能把成本降下来,整个科学仪器的预算必须少于1000美元。Sam表示,他们不得不选用那些非传统但是价格更亲民的部件,例如TI的MSP432TM 微控制器 (MCU) LaunchPad™ 开发套件,并且将TI MSP432 MCU集成到了他们最终的电路板中。

创客们的南极梦:在地球的最底端漫步

“TI LaunchPad™ 开发套件的主要优势在于具有良好的性价比、更快速的开发时间以及低功耗。”电子任务专家Raffael Tschui说道。“由于这台探测车在南极运行时仅由太阳能供电,它需要能够在天气状况不佳时以最低的功耗运行,而这也是为什么低功耗MCU对于这款设备如此重要的原因。”

由于预算限制,Ecuadorian竞赛于近期被取消了,不过这个团队并没有放弃,他们还在继续推进着这个项目的进程,同时也在申请这个冬季的另一个南极任务。一旦在全新的任务中完成部署,这台探测车将在南极自行进行样本采集,同时连接至卫星。不过,探测车在野外作业时无法得到直接的人工辅助,因此,这台探测车需要一个小巧又强大的“大脑”来实现自备式系统,那就是TI的MSP432 MCU。

“看到我们的产品能够用于如此激动人心的项目中,去探索地球的未知世界,这种感觉让我们感到骄傲。” 全程密切关注着这个项目的MSP432 MCU首席应用工程师Dung Dang说道。“MSP432 MCU提供了低功耗与性能的完美组合。它负责控制电机、驱动探测车、与传感器通信并采集数据,与此同时,它还需要管理电力系统,并且在仅由探测车太阳能板供电的情况下正常工作。”

为了使MSP432 MCU能够应对所有任务并保持开源,它需要在TI实时操作系统 (TI-RTOS)上运行。这款软件使得Octanis团队的开发人员能够轻松地分配MCU的处理能力,在管理众多日常任务之前,首先处理关键性任务。正如Raffael所说,“它的运行并不需要过多的人工干预。”

“嵌入式软件最棒的一点就是看见TI-RTOS在创新应用和不寻常的地方使用,”TI-RTOS产品经理Nick Lethaby表示。

Octanis 1项目在TI E2E™ 在线社区业务经理Blake Ethridge的心中有着特殊的位置。Blake和他的同事在互联网上反复搜寻独特的LaunchPad套件应用,他们几乎在世界的每块大陆上都发现了它的身影,唯独没有南极。

几个月前的某一天,Blake和Dung在Twitter上偶然看到Octanis 1项目,这才终于找到了他们期盼已久的项目。

创客们的南极梦:在地球的最底端漫步

“当你敢于去追逐自己的梦想并且渴望创新时,一个新的项目就会出现在你的面前。Octanis 1探测车将置身南极大陆之中,自给自足,无需人工干预,它恰恰以一种完全不同的方式激发了工程师们的想象力,”Blake说道。

不过,在这台计划中的探测车真正驶向地球底部之前,Octanis 1团队还有很多工作要做。他们正在分析每一个螺丝和3D打印部件,逐行检查代码,对车辆进行彻底的测试,从隔离到保持电子元器件温度正常以及在冰原地带为能够为电机正常供电。

“我们一直觉得好像置身于阿波罗13的任务之中,一切都“不容有失”。我们将竭尽所能使这个项目取得成功。”Sam说。

公司信息: