Czym jest Silesian Phoenix?
Silesian Phoenix to interdyscyplinarny zespół studentów z Politechniki Śląskiej, działający w ramach Studenckiego Koła Naukowego AI-METH (Zastosowanie Metod Sztucznej Inteligencji). Ich główną misją jest rozwój technologii mobilnych platform autonomicznych, które mogą znaleźć zastosowanie zarówno w eksploracji kosmicznej, jak i w praktycznych rozwiązaniach na Ziemi. Do składu grupy badawczej należą: Jakub Gargul, Patryk Stawczyk, Szymon Bogacki, Jakub Bręczewski, Witold Krafczyk, Rafał Zientek, Radosław Kępa, Jerzy Bieniek, Bartosz Bdzionek, Wojciech Łoziński, Oskar Górka, Jakub Grabowski oraz opiekunowie: Andrzej Jałowiecki, prof. dr hab. Wojciech Moczulski, dr hab. inż. Piotr Przystałka, prof. PŚ, dr inż. Wawrzyniec Panfil.
Jednym z najważniejszych projektów zespołu jest konstrukcja łazika marsjańskiego Phoenix. Od 2018 roku drużyna systematycznie rozwija kolejne wersje pojazdu, przygotowując je do udziału w prestiżowych zawodach, takich jak European Rover Challenge i Canadian International Rover Challenge. Dzięki determinacji i zaangażowaniu zespołu, Phoenix III zdobył między innymi 8. miejsce w zawodach w Kanadzie (gdzie już samo przetransportowanie łazika za ocean nie należy do najprostszych do zrealizowania zadań), rywalizując z drużynami z USA i Kanady. Inż. Jakub Gurgul, Kierownik Projektu, komentuje:
Jako członek zespołu Silesian Phoenix jestem niesamowicie dumny, że mogliśmy zrealizować nasz projekt we współpracy z Lenovo. Dzięki pracy na tak zaawansowanym technologicznie sprzęcie mogliśmy przenieść nasze pomysły na zupełnie nowy poziom – od projektowania po wdrożenie rozwiązań w praktyce. Dzisiejsze wydarzenie pozwoliło nam zaprezentować efekty naszej współpracy w postaci łazika marsjańskiego Phoenix III. Dziękujemy Lenovo za zaufanie i wiarę w nasz potencjał.
Wsparcie Lenovo. Technologia w służbie nauki!
Kluczowym elementem sukcesu zespołu Silesian Phoenix jest współpraca z Lenovo, globalnym liderem technologicznym. Firma wspiera zespół, dostarczając zaawansowany sprzęt, który umożliwia realizację nawet najbardziej wymagających zadań inżynierskich. Studenci korzystają z takich urządzeń, jak:
- Laptopy Lenovo ThinkPad P — mobilne stacje robocze łączące wydajność i mobilność, idealne do zaawansowanego projektowania.
- Monitory ThinkVision — zapewniające precyzję i wysoką jakość obrazu podczas pracy nad projektami.
- Konsola Lenovo Legion Go — wykorzystywana jako mobilne centrum sterowania łazikiem marsjańskim.
Dzięki wsparciu technologii od Lenovo zespół mógł znacząco usprawnić proces projektowania i testowania, co przełożyło się na stworzenie wysoce zaawansowanego łazika. W konstrukcji Phoenix III zastosowano między innymi włókno węglowe, które cechuje się wyjątkową lekkością i wytrzymałością — materiał ten znajdziemy również w obudowach laptopów ThinkPad. Poza tym, sam fakt sterowania łazikiem marsjańskim konsolą, która ma podświetlenie RGB wokół analogów, jest czymś naprawdę świetnym. Wojciech Zaskórski, General Menager w Lenovo Polska, mówi:
Jestem niezwykle dumny, że mogliśmy wesprzeć tak utalentowaną grupę młodych inżynierów jak zespół Silesian Phoenix w ich ambitnym projekcie. Ich pasja, kreatywność i zaangażowanie są dowodem na to, jak wielki potencjał drzemie w młodym pokoleniu. W Lenovo wierzymy, że innowacje napędzają świat, a współpraca z tak inspirującymi ludźmi utwierdza nas w tym przekonaniu. Cieszymy się, że nasze technologie mogły być częścią tej inicjatywy. Gratulacje dla całego zespołu Silesian Phoenix! Są oni przyszłością inżynierii i technologii.
Innowacyjność i osiągnięcia
Projekty realizowane przez Silesian Phoenix odznaczają się dużą innowacyjnością. Grupa badawcza ze Śląska stworzyła nawet mobilnego robota dezynfekującego, z myślą o ograniczaniu rozprzestrzeniania się wirusów, takich jak SARS-CoV-2. Zespół opracował dwie metody dezynfekcji: przy użyciu mgiełki chemicznej rozpylanej przez dysze oraz kierunkowego systemu dezynfekcji na ramieniu robotycznym.
Jeśli chodzi o główną gwiazdę, czyli Phoenixa, to tutaj Silesian Phoenix nie przestaje zaskakiwać. W przypadku drugiego modelu, który został skonstruowany na zawody European Rover Challenge w 2019 roku (na ten moment mamy już Phoenixa III), zespół opracował między innymi manipulator o zredukowanej masie, zoptymalizowany pod kątem wydajności przy zachowaniu niskiej wagi, a także zgłosił moduł pobierania próbek do opatentowania jako innowacyjne rozwiązanie w obszarze eksploracji kosmicznej. A to tylko mała część innowacji. Zespół stale udoskonala projekt, wprowadzając nowe rozwiązania technologiczne i modyfikacje mechaniczne, co pozwala mu utrzymywać wysoką pozycję w międzynarodowych zawodach.
Sam miałem okazję zobaczyć Phoenixa III na własne oczy podczas wystawy ArtIntell w Warszawie. Spotkanie podkreśliło, jak symbioza człowieka i sztucznej inteligencji przyczynia się do tworzenia nowatorskich rozwiązań, które zmieniają przyszłość nauki i inżynierii. Miałem również szansę porozmawiać z zespołem Silesian Phoenix odnośnie ich dotychczasowych projektów, oraz tego, co nadchodzi.
Wywiad z Silesian Phoenix
Focus: Jak powstał zespół Silesian Phoenix i skąd wziął się pomysł na budowę łazika marsjańskiego?
Zespół Silesian Phoenix powstał w 2018 roku jako projekt realizowany w ramach Studenckiego Koła Naukowego Zastosowania Metod Sztucznej Inteligencji AI-METH z inicjatywy grupy studentów. Ich pasja i zainteresowanie robotyką mobilną ostatecznie przerodziło się w pomysł zaprojektowania pierwszego na Politechnice Śląskiej łazika marsjańskiego. W ten oto sposób powstał Phoenix I, który bazował na opracowanym w innym projekcie podwoziu gąsienicowym. Członkowie tamtego zespołu samodzielnie zaprojektowali i skonstruowali kluczowe elementy łazika, w tym ramię robotyczne, co pozwoliło im wziąć udział w prestiżowych zawodach European Rover Challenge. Rok później, w 2019 roku, zespół kontynuował prace, tworząc bardziej zaawansowaną konstrukcję – Phoenix II. Na początku 2020 roku opracowano wstępną koncepcję Phoenix’a III. Jednak pandemia COVID-19 zatrzymała te ambitne plany. Prace zostały zawieszone, a zespół niemal całkowicie przestał istnieć. Dopiero w 2022 roku projekt odrodził się w zupełnie nowej formie, z całkowicie odmiennym zespołem. Grupa pięciu studentów postanowiła na nowo zdefiniować cele i stworzyć Phoenix’a III od podstaw, korzystając z doświadczeń poprzednich wersji. Był to początek żmudnego procesu budowy nowego zespołu, który szybko się rozrastał. W krótkim czasie grupa pięciu osób przekształciła się w około 30-osobowy zespół działający na wzór małej firmy lub start-upu. Tak właśnie w tym momencie wygląda nasz zespół.
Focus: Jakie były największe wyzwania, z którymi zmierzyliście się podczas pracy nad Phoenix III?
To zależy na którym etapie projektu. Początkowo największym wyzwaniem było w ogóle „rozruszanie” projektu po pandemii. Praktycznie startowaliśmy od zera – nie mieliśmy zaplecza w postaci sponsorów ani rozpoznawalności w mediach społecznościowych. Tak więc, na początku oprócz projektowania samego łazika poświęcaliśmy mnóstwo czasu i pracy, aby znaleźć firmy i instytucje, które będą chciały zaryzykować i wesprzeć nasze działania. Jedną z takich firm było Lenovo. Podczas samego projektowania Phoenix’a III musieliśmy zmierzyć się z wieloma problemami technicznymi i organizacyjnymi. Wybrana postać konstrukcyjna i zastosowane materiały, choć innowacyjne, wiązały się z wieloma wyzwaniami. Brak wcześniejszego doświadczenia zespołu w realizacji tak złożonego projektu wymagał od nas dużej determinacji. Kluczowe było kontrolowanie parametrów modelu, sprawna wymiana informacji między projektantami oraz dopilnowanie wymagań technologicznych na każdym etapie. Mimo tych trudności końcowy efekt wynagradza cały wysiłek. Phoenix III to rezultat ogromnej pracy i zaangażowania naszego zespołu, a każde z wyzwań, które pokonaliśmy, uczyniło nas mocniejszymi i bardziej zgranym zespołem.
Focus: Jakie znaczenie miała sztuczna inteligencja w projektowaniu i działaniu Waszego łazika?
Ten temat jest dla nas naturalnym elementem naszej pracy, w końcu pełna nazwa naszego Koła to Studenckie Koło Naukowe Zastosowania Metod Sztucznej Inteligencji AI-METH. Tak więc SI wykorzystujemy w wielu aspektach naszego projektu. Jeśli chodzi o sam proces projektowania, sztuczna inteligencja wciąż pozostaje narzędziem wspierającym, a nie zastępującym projektantów-konstruktorów. Tworzenie konstrukcji łazika wymaga wiedzy i doświadczenia, które na ten moment nie są możliwe do pełnego odwzorowania przez modele językowe czy inne algorytmy. Jednak SI jest niezwykle pomocna przy generowaniu pomysłów, poszukiwaniu inspiracji i usprawnianiu niektórych procesów projektowych, co znacząco przyspiesza naszą pracę. Natomiast w samej operacji łazika sztuczna inteligencja odgrywa kluczową rolę. W niektórych konkurencjach, takich jak autonomiczna nawigacja, wymagane jest opracowanie zaawansowanych algorytmów. Na przykład, dzięki analizie obrazu z kamer i danych z czujników, nasz łazik jest w stanie podejmować samodzielne decyzje i realizować misje bez ingerencji operatora. Algorytmy oparte na SI umożliwiają mu identyfikację obiektów, wyznaczanie trasy czy reagowanie na zmienne warunki w otoczeniu. Dzięki sztucznej inteligencji nasze działania są nie tylko efektywniejsze, ale też pozwalają nam realizować ambitne cele, takie jak budowa systemów autonomicznych, które są coraz bardziej istotne w dziedzinie robotyki mobilnej. Możemy śmiało powiedzieć, że SI stała się nieodłącznym elementem naszego projektu, zarówno w procesie tworzenia, jak i w funkcjonowaniu Phoenix’a III.
Focus: Jakie technologie Lenovo pomogły Wam w rozwoju projektu? Czy możecie wskazać konkretne urządzenia lub oprogramowanie?
W codziennej pracy niezwykle cenimy monitory Lenovo ThinkVision, które wspierały nas na każdym etapie projektu. To właśnie na nich powstawały pierwsze koncepcje Phoenix III i trwają obecne prace. Dzięki wbudowanym hubom możemy podłączyć się do ładowarki czy sieci komputerowej za pomocą jednego przewodu USB-C, co bardzo ułatwia organizację przestrzeni roboczej, zwłaszcza, że nasze biuro nie ma przypisanych na stałe miejsc. Szczególnie cenny okazał się przenośny monitor z serii ThinkVision. Umożliwia nam komfortową pracę poza biurem, co miało ogromne znaczenie podczas ostatniego wyjazdu do Kanady. Tam służył jako podgląd dla kamer zamontowanych na łaziku podczas realizacji poszczególnych misji. Naszym najnowszym nabytkiem jest Lenovo Legion Go – przenośna konsola do gier, która znalazła zastosowanie w sterowaniu łazikiem w warunkach polowych. W sytuacjach, gdy nie mamy dostępu do wystarczającej przestrzeni, aby rozłożyć się z pełnym sprzętem, Lenovo Legion Go sprawdza się idealnie. Dzięki swoim kompaktowym wymiarom, dużej baterii, dotykowemu i czytelnemu wyświetlaczowi oraz zintegrowanym kontrolerom, umożliwia nam precyzyjne sterowanie łazikiem. Nie możemy też pominąć laptopów z serii ThinkPad i Legion, które są podstawowym narzędziem pracy naszego zespołu. ThinkPady cenimy za ich niewielką wagę, kompaktowe rozmiary i moc, która pozwala na pracę w każdych warunkach. Z kolei laptopy Legion są szczególnie doceniane przez naszych mechaników – ich wydajność jest kluczowa podczas projektowania elementów łazika oraz wykonywania wymagających obliczeń inżynierskich.
Focus: Czy współpraca z Lenovo pozwoliła Wam spojrzeć na Wasze projekty z innej perspektywy? Jeśli tak, to w jaki sposób?
Kilku członków zespołu od lat korzysta z laptopów z serii ThinkPad, szczególnie modeli wykonanych z materiałów kompozytowych, takich jak te z serii Carbon. Choć nie była to bezpośrednia inspiracja, ich konstrukcja wskazała nam pewien kierunek – możliwość zastosowania nowoczesnych materiałów i odmiennej drogi rozwoju. Od początku zależało nam, aby Phoenix III wyróżniał się oryginalnością. Dlatego zdecydowaliśmy się na materiały kompozytowe oraz unikalny, obły design, który przyciąga uwagę i odróżnia nasz łazik od innych konstrukcji studenckich.
Focus: Zajęliście wysokie miejsca na ostatnich zwodach. Co uważacie za największy sukces Waszego zespołu do tej pory?
Pomimo krótkiego stażu obecnego zespołu, mamy na swoim koncie dwa ważne starty w międzynarodowych zawodach Rover Challenge, które są dla nas ogromnym źródłem doświadczeń i dumy. W 2023 roku zakwalifikowaliśmy się na zawody Anatolian Rover Challenge w Turcji. Niestety, transport naszego łazika napotkał poważne trudności – utknął na kontroli celnej i nie dotarł na czas na zawody. Mimo to postanowiliśmy wykorzystać tę okazję najlepiej, jak potrafimy. Wzięliśmy udział w konkurencjach, w których mogliśmy zaprezentować projekt Phoenix’a III oraz walory naukowe naszego robota. Ostatecznie zajęliśmy 9. miejsce spośród 15 zespołów, co było dla nas dużym osiągnięciem, biorąc pod uwagę brak fizycznej obecności łazika na miejscu. Największym sukcesem był jednak udział w Canadian International Rover Challenge (CIRC) w Kanadzie w 2024 roku. Po doświadczeniach z Turcji postawiliśmy sobie za cel dopracowanie wszystkich szczegółów logistycznych i organizacyjnych. Zarówno zespół, jak i łazik dotarli na zawody w Drumheller w pełnej gotowości do zmierzenia się z wyzwaniami. Startowaliśmy jako jedyny zespół z Europy, co samo w sobie było dla nas ogromnym wyróżnieniem. Po zaciętej rywalizacji z zespołami z całego świata zajęliśmy 8. miejsce spośród 20 drużyn. Udział w zawodach CIRC był nie tylko okazją do przetestowania Phoenix’a III w warunkach bojowych, ale także niezwykłą przygodą dla całego zespołu. Pozwolił nam zobaczyć, które aspekty naszej konstrukcji są już gotowe do rywalizacji na najwyższym poziomie, a które wymagają dalszych usprawnień. To doświadczenie umocniło nas jako zespół i dało nam motywację do dalszej pracy nad naszym projektem.
Focus: Jakie są Wasze plany na przyszłość? Czy pracujecie już nad kolejnym prototypem łazika?
Na ten moment skupiamy się na dopracowaniu Phoenix’a III, który w obecnej formie był już w stanie sprostać wielu wymaganiom stawianym przez zawody. Ostatnie zawody przyniosły nam, cenną listę uwag i inspiracji, które pomagają nam stale rozwijać nasz projekt. Dokładnie przeanalizowaliśmy, które elementy konstrukcji spisały się na medal, a które mogą wymagać jeszcze poprawy lub optymalizacji. Dzięki temu będziemy mogli dostosować łazik do zadań, jakie na niego czekają, zarówno w warunkach konkursowych, jak i w potencjalnych przyszłych zastosowaniach w przemyśle. Nie chcielibyśmy zdradzać zbyt wiele na tym etapie, ale cały czas myślimy też o przyszłości. Rozważamy różne pomysły, a zdobyta wiedza i doświadczenia z poprzednich projektów na pewno zostaną wykorzystane przy tworzeniu nowego robota. Jedno jest pewne: nie zamierzamy spocząć na laurach, a nasz następny łazik będzie jeszcze bardziej zaawansowany!
Focus: Czy rozważacie przeniesienie zdobytej wiedzy na inne projekty, takie jak na przykład roboty ratunkowe lub przemysłowe?
Opracowywana przez nas platforma ma potencjał do wielu różnych zastosowań. Określenie „łazik marsjański” jest uproszczeniem, które pomaga szerszej publiczności zrozumieć, czym się zajmujemy. W rzeczywistości preferujemy określenie „mobilna platforma eksploracyjna,” które lepiej oddaje uniwersalność naszych rozwiązań. Jak najbardziej rozważamy adaptację naszych technologii do innych typów robotów mobilnych, takich jak roboty ratunkowe czy przemysłowe. Jednym z najciekawszych aspektów naszego podejścia jest zmiana paradygmatu projektowania robotów. Zamiast klasycznych technicznych kształtów, postawiliśmy na bardziej swobodną formę, która przełamuje barierę pomiędzy ludźmi a maszynami. Taki design może być szczególnie przydatny w robotyce ratunkowej, gdzie kontakt z człowiekiem wymaga większej akceptowalności i intuicyjności konstrukcji. Kolejnym istotnym elementem są zastosowane przez nas materiały kompozytowe. Kompozyty umożliwiają znaczną redukcję masy robota, co bezpośrednio przekłada się na mniejsze zapotrzebowanie na energię. To otwiera wiele możliwości – od użycia mniejszych baterii po wydłużenie czasu pracy urządzenia. W robotyce przemysłowej takie cechy mogą mieć kluczowe znaczenie dla zwiększenia efektywności i zmniejszenia kosztów operacyjnych. Jak widać, nasze rozwiązania mają szerokie możliwości adaptacji. Ciągle poszukujemy sposobów na przeniesienie zdobytej wiedzy do innych sektorów przemysłu, aby nasze innowacje mogły wspierać kolejne projekty i przyczyniać się do rozwoju technologii robotycznych.
Focus: W jakim kierunku Waszym zdaniem będzie rozwijała się robotyka w ciągu najbliższych 10 lat?
Robotyka niewątpliwie stanie się jeszcze bardziej obecna w naszym codziennym życiu, zarówno w sferze zawodowej, jak i prywatnej. Już teraz widzimy, jak roboty pomagają w prostych zadaniach domowych, takich jak sprzątanie czy przygotowywanie posiłków. W najbliższej dekadzie możemy spodziewać się jeszcze większej integracji robotów w wielu dziedzinach, co przyniesie liczne korzyści, ale także nowe wyzwania. Obawy o to, że roboty zastąpią ludzi w pracy, są naturalne, ale w naszej opinii nie ma się czego bać. Historia pokazuje, że podobne rewolucje technologiczne, takie jak wynalezienie maszyny parowej, prowadziły do konieczności dostosowania profilu zawodowego pracowników, ale nie oznaczały końca zatrudnienia. Obecnie obserwujemy podobny proces – rewolucję związaną z automatyzacją i robotyzacją, która wymaga dostosowania kompetencji i zmiany podejścia do pracy. Wierzymy, że nadchodzące zmiany będą nie tylko wyzwaniem, ale także ogromną szansą. Automatyzacja codziennych czynności pozwoli ludziom skupić się na bardziej kreatywnych i złożonych zadaniach. Rozwój robotyki przyczyni się także do powstania nowych zawodów i otwarcia nisz technologicznych oraz gospodarczych, które mogą być impulsem dla dalszego postępu. Wyobrażamy sobie, że robotyka będzie ewoluować w kierunku tworzenia urządzeń coraz bardziej przyjaznych użytkownikowi i łatwiejszych w integracji z różnymi środowiskami. Dzięki postępom w sztucznej inteligencji i materiałoznawstwie roboty będą bardziej intuicyjne w obsłudze, autonomiczne i wydajne energetycznie. To ekscytujący czas, w którym robotyka nie tylko zmienia świat, ale też redefiniuje naszą rolę w nim.
Focus: Czy widzicie potencjał w połączeniu robotyki i AI w codziennym życiu ludzi, a nie tylko w eksploracji kosmosu?
Zdecydowanie widzimy ogromny potencjał w połączeniu robotyki i sztucznej inteligencji w codziennym życiu ludzi. Eksploracja kosmosu to z pewnością inspirujący i ambitny obszar zastosowań, ale możliwości tej technologii wykraczają daleko poza granice naszej planety. Robotyka wspierana przez AI już teraz zaczyna zmieniać nasze życie na bardziej wygodne i efektywne. Przykłady można znaleźć w automatyzacji domowej – od odkurzaczy i urządzeń kuchennych po inteligentne systemy zarządzania energią. Połączenie robotyki i AI umożliwia tworzenie rozwiązań, które nie tylko wykonują powierzone im zadania, ale także adaptują się do użytkowników, ucząc się ich preferencji i potrzeb. W przyszłości widzimy jeszcze większe zastosowanie takich technologii w medycynie, gdzie roboty wspierane przez AI mogą precyzyjnie asystować w operacjach, prowadzić rehabilitację czy dostarczać leki w trudno dostępne miejsca. W logistyce i transporcie autonomiczne pojazdy i drony wyposażone w AI mogą zrewolucjonizować sposób, w jaki dostarczamy towary czy podróżujemy. Robotyka i AI to także klucz do wsparcia osób starszych i z niepełnosprawnościami. Inteligentne urządzenia mogą pomagać w codziennych czynnościach, zapewniając większą niezależność i lepszą jakość życia. Choć eksploracja kosmosu pozostaje fascynującym polem zastosowań, wierzymy, że codzienne życie ludzi skorzysta z połączenia tych technologii w równie imponujący sposób. To kierunek, który nie tylko zmienia nasze otoczenie, ale także pozwala ludziom skupić się na tym, co naprawdę ważne – na kreatywności, relacjach i rozwoju.
Silesian Phoenix to pokaz studenckiej siły
Silesian Phoenix to dowód na to, jak wiele mogą osiągnąć młodzi inżynierowie, mając dostęp do odpowiednich zasobów i technologii. Dzięki wsparciu Lenovo oraz zaangażowaniu studentów Politechniki Śląskiej zespół kontynuuje rozwój swoich projektów w dziedzinie robotyki i autonomicznych platform mobilnych. Ich praca nie tylko inspiruje, ale także pokazuje, jak innowacyjne podejście do technologii może realnie wpłynąć na rozwój nauki.