Autonomní vozidla a celý obor autonomní logistiky vyvolávají v posledních letech velký výzkumný, odborný i komerční zájem. S tím úzce souvisí výzvy k uplatňování autonomních technologií pro logistické, transportní a speciální operace v halách i v terénu. Této tematice se věnuje mezioborový tým Ústavu pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace Technické univerzity v Liberci (CxI TUL), který v rámci projektu Modulární platforma pro autonomní podvozky specializovaných elektrovozidel pro dopravu nákladu a zařízení pracuje od roku 2018 na vývoji autonomního modulárního elektrického vozítka pro efektivní a bezpečnou dopravu nákladů a zařízení. Do výzkumu se zapojují pracovníci i studenti napříč fakultami liberecké univerzity.
„Naším cílem není autonomní vozidlo pro silniční provoz. Zaměřujeme se na elektromobilitu, která bude pomáhat lidem a zvyšovat jejich bezpečnost na různých pracovištích. Dokončili jsme vývoj funkčního prototypu s autonomními prvky pod označením Generace 0. Ten je určen pro velké haly či skladiště a nyní vyvíjíme Generaci 1, která bude jezdit v náročném venkovním terénu, například na stavbách, v dolech nebo na nezpevněných plochách a dá se využít i pro inspekci v kontaminovaných oblastech. Naše systémy by se mohly uplatnit i v domácnostech, ale také jako pomocníci handicapovaných lidí,“ říká hlavní řešitel projektu doc. Michal Petrů z CxI TUL, který je zároveň vedoucí katedry částí a mechanismů strojů Fakulty strojní TUL.
Zdůrazňuje, že multioborové propojení týmů z několika fakult umožňuje řešit výzkumné problémy spojené s oblastmi, jako je např. modulární architektura podvozkové části využívající lehké konstrukce, pohony a akumulátory pro autonomní užitková elektrovozidla či výzkum v oblasti systémů řízení autonomních užitkových elektrovozidel využívající smíšenou realitu, internet věcí (IoT) nebo big data.
VOZIDLO VYBAVENÉ ŘADOU SMYSLŮ
Funkční prototyp malého autonomního elektrického vozítka (Generace 0) je softwarově vybaven vlastními smysly řízenými různými senzory. Autonomní řízení umožňuje nejen pohyb vozidla požadovaným směrem, ale také jeho reakce na nenadálé situace a překážky. Jednoduše řečeno: Pokud vozítko dostane zadání dojet z bodu A do bodu B, de facto si vlastním „myšlením“ díky vyvinutému softwaru naplánuje trasu, kterou je však schopné měnit a optimalizovat podle aktuální situace. A protože je vybaveno i unikátním viděním prostřednictvím virtuálních brýlí, dokáže detekovat prostředí a vyhnout se případným překážkám (sloupy, boxy nebo lidé), zabránit kolizím a bezpečně se dostat do cílového bodu.
„Je to vlastně kolaborativní robot. Zcela analogicky s tím, jak člověk používá při řízení svoje smysly, nervy, mozek a svaly, vyvíjíme autonomní vozidlo vybavené řadou senzorů, nízkoúrovňovým řízením v PLC [Programmable Logic Controller – programovatelný logický automat – pozn. red.] včetně základní funkční bezpečnosti (nervy), autonomním řízením na tzv. edge vrstvě s využitím výkonné IoT jednotky vyhodnocující veškeré vstupy a zajišťující výpočet požadované trajektorie v reálném čase (mozek) a následným předáváním řídicích příkazů do funkčních členů podvozku a dovolujících pohyb či zatáčení (svaly),“ vysvětluje Michal Petrů unikátní řešení libereckých vědců, které výrazně zvýší bezpečnost práce v halách i v terénu.
TŘI ÚROVNĚ BEZPEČNOSTI: REAKCE V MILISEKUNDÁCH
Bavíme se o autonomním vozidle, které je schopné se samo rozhodovat a samo se řídit. Výzkumné řešení libereckých vědců je inovativní v integraci rozšířené reality (AR – augmented reality) technologie Microsfot HoloLens do řízení celé platformy. To umožňuje využít potenciál nejen pro vlastní řízení a sledování polohy vozidla, ale také využít vestavěné funkce platformy HoloLens pro vzdálený dohled včetně přenosu obrazu a zvuku.
(Celý článek naleznete v aktuálním vydání Technického týdeníku.)