CS फ़ील्ड सत्र

पृष्ठभूमि

2020 की गर्मियों में, मैंने कोलोराडो स्कूल ऑफ़ माइन्स में अपने कंप्यूटर विज्ञान स्नातक कार्यक्रम के हिस्से के रूप में CSCI370 या “एडवांस्ड सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग” लिया। CSCI370 एक कोर्स है जो छात्रों को किसी कंपनी के लिए सॉफ्टवेयर‑संबंधी समाधान डिजाइन, लागू और दस्तावेज़ करने के लिए प्रेरित करता है। यह छात्रों को अपने पाठ्यक्रम ज्ञान को वास्तविक दुनिया की कंप्यूटर विज्ञान समस्याओं पर लागू करने की अनुमति देता है। आप कोर्स के बारे में अधिक जान सकते हैं here।

कोर्स में, आप तय कर सकते हैं कि आप किस प्रोजेक्ट/कंपनी पर काम करेंगे। कोर्स ने प्रत्येक प्रोजेक्ट और कंपनी का विवरण देने वाले PDF प्रदान किए। अंततः मैंने एक कंपनी Lunar Outpost द्वारा पोस्ट किए गए प्रोजेक्ट पर काम करने का निर्णय लिया, जिसका नाम है उन्नत चंद्र नेविगेशन के लिए वास्तविक समय व्हील स्लिप डिटेक्शन और त्रुटि सुधार। चूँकि नाम लंबा है, हम प्रोजेक्ट को “Wheel Slippage Detection” उपनाम देंगे।

समस्या

Lunar Outpost एक स्टार्टअप है जो स्वायत्त चंद्र रोवर्स बनाने की कोशिश कर रहा है। चंद्रमा पर, बहुत सारी चंद्र धूल होती है जो बहुत अधिक व्हील स्लिपेज का कारण बनती है। यह आदर्श नहीं है क्योंकि व्हील स्लिपेज स्वायत्त प्रणालियों को उनके वास्तविक विश्व स्थान को खोने का कारण बन सकता है। पृथ्वी पर, इसे GPS डेटा का उपयोग करके किसी भी ऑफ़सेट को सुधारने के द्वारा हल किया जाता है जो व्हील स्लिपेज के कारण होता है। लेकिन GPS की समस्या यह है कि यह केवल तब काम करता है जब 30+ नेविगेशन सैटेलाइट लगातार पृथ्वी के चारों ओर कक्षा में घूमते हुए अद्वितीय संकेत प्रसारित करते हैं जिससे कंप्यूटर अपनी स्थिति की गणना कर सकते हैं। लेकिन चंद्रमा पर, वर्तमान में GPS जैसा कुछ नहीं है। इसे जानते हुए, GPS के अलावा कोई अन्य विधि व्हील स्लिपेज का पता लगाने के लिए उपयोग करनी होगी। प्रोजेक्ट की समस्या का अधिक विस्तृत रिपोर्ट यहाँ पर देखी जा सकती है।

टीम सदस्य

यह प्रोजेक्ट सरल नहीं था, इसलिए इसे एक टीम में किया गया। टीम में पाँच साथी कोलोराडो स्कूल ऑफ़ माइन्स के छात्र शामिल थे:

• Mehmet Yilmaz (me)
• Kane Bruce
• Braedon O’Callaghan
• Liam Dempsey
• Kevin Grant

प्रोजेक्ट के लिए हमें ROS, C++, Python, Linux, Raspberry Pi, और Arduino का कुछ ज्ञान चाहिए था। हममें से अधिकांश को इन तकनीकों में से एक या अधिक का अनुभव था, लेकिन मैं ही एकमात्र था जिसके पास ROS का अनुभव था क्योंकि मैंने अपने Human Centered Robotics (CSC470) क्लास में स्प्रिंग 2020 सेमेस्टर के दौरान ROS का उपयोग किया था। इस कारण, शुरुआती दौर में, मैंने सभी को ROS के बारे में तेज़ी से सीखने और इसे विकसित करने में मदद की।

चुनौतियाँ

इस प्रोजेक्ट में कई चुनौतियाँ थीं। लेकिन सबसे बड़ी चुनौती यह थी कि परीक्षण के लिए हमारे पास वास्तविक दुनिया का रोबोट उपलब्ध नहीं था। यह COVID के कारण हुआ, जिससे सब कुछ रिमोट हो गया और हमें Lunar Outpost के लैब/भवनों में काम करने से रोका गया। इस कारण, हमें सिमुलेशन का उपयोग करना पड़ा।

इसके अलावा, हमने WVU Navigation Lab से कुछ शैक्षणिक शोध किया ताकि हमें यह समझ आ सके कि व्हील स्लिपेज समस्या को Lunar Outpost के उपयोग केस के लिए कैसे हल किया जा सकता है। जो हमारे लिए, एक स्नातक सोफ़ोमोर और जूनियर के रूप में, अपेक्षा से अधिक कठिन था।

एक और चुनौती वह समय था जो हमें इस प्रोजेक्ट पर काम करने को मिला। CSCI370 एक एक‑महीने का क्लास है। लेकिन समस्या स्वयं एक विशाल समस्या है जिसे कई कंपनियों और अकादमिकों ने दशकों से हल करने/परिपूर्ण करने की कोशिश की है। इसलिए एक महीना इस मुद्दे को हल करने के लिए पर्याप्त नहीं है। फिर भी, इन सभी चुनौतियों के बावजूद हमने आगे बढ़े और सुनिश्चित किया कि हम डिलीवर कर सकें।

निष्कर्ष

इस पोस्ट में, मैं हमारे समाधान का अधिक विस्तृत विवरण देना चाहता था। साथ ही एक उचित निष्कर्ष प्रदान करना चाहता था जिसमें हम क्या खोजे और अंतिम परिणाम क्या रहे, यह बताया जाता। लेकिन दुर्भाग्यवश, मैं और मेरे टीममेट्स ने एक गैर‑प्रकटीकरण समझौता (NDA) पर हस्ताक्षर किए हैं जो इस प्रोजेक्ट के बारे में किसी भी गोपनीय जानकारी को साझा करने से रोकता है। ऊपर दी गई सभी जानकारी सार्वजनिक है और इंटरनेट से प्राप्त की जा सकती है।

इस प्रोजेक्ट के दौरान, हमने वास्तव में ROS का उपयोग करना और ROS तथा Gazebo का उपयोग करके सिमुलेशन बनाना सीखा। हमने व्हील स्लिपेज डिटेक्शन के शोध क्षेत्र में भी बेहतर समझ प्राप्त की। हमें WVU Navigation Lab के कुछ अकादमिक/शोधकर्ताओं से मिलने का सम्मान भी मिला।

इन सबको जानते हुए, मैं कह सकता हूँ कि इस प्रोजेक्ट ने मुझे टीम में नेतृत्व की भूमिका लेने, अपने साथियों को ROS को बेहतर समझने में मदद करने के लिए एक शिक्षक के रूप में कार्य करने, और ROS, Gazebo, तथा Python में अधिक अनुभव प्राप्त करने का अवसर दिया। इसने मुझे व्हील स्लिपेज की समस्या से भी परिचित कराया, एक समस्या जिसके बारे में मैं इस प्रोजेक्ट पर काम करने से पहले नहीं जानता था। कुल मिलाकर, मैं आभारी हूँ कि Lunar Outpost ने अपने व्यस्त शेड्यूल से, विशेष रूप से COVID के दौरान, समय निकाला ताकि हम इस प्रोजेक्ट पर काम कर सकें। मैं अपने अद्भुत टीममेट्स के लिए भी धन्यवाद देता हूँ जिन्होंने इस प्रोजेक्ट पर बहुत मेहनत की।