Robot modellautók a valódi önvezető járművek nyomában

A BME évek óta tudatosan követi nyomon a robotika újításait, ami mérnökképzésükben gyakorlati ismeretek formájában is megjelenik. A hallgatók idén kilencedik alkalommal mutathatták be saját fejlesztéseiket az önműködő robotjárművek versenyén, a Műegyetem Q épületének aulájában, február 10-én. A RobonAUT 2018 elnevezésű viadalon tíz, a BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszékének mesterképzéses hallgatóiból álló csapat küzdött a győzelemért saját építésű robotautóival. A 3 millió forintos összdíjazású viadalon háromfős csapatok és az általuk épített, átalakított modellautók vehettek részt. A pálya elrendezése előre nem, de elemei – konvoj, vasúti átjáró, „útonálló” drón – ismertek voltak a résztvevők számára. Kérdéseinkre Tevesz Gábor oktatási dékánhelyettes, a verseny főszervezője válaszolt.

Melyek azok a fő műszaki fejlesztések, amelyek a RobonAUT-on szereplő autonóm versenyautók mögött állnak?

A hallgatók számára műszaki nyelven leírjuk a megoldandó feladatokat az akadályok és környezetük pontos paramétereinek megadásával, ahogy azt a honlapon elérhető részletes versenyszabályzat rögzíti. Ennek és a rendelkezésre álló idő- és anyagi kereteknek az ismeretében a csapatok maguk döntik el, milyen érzékelőkkel, milyen műszaki megoldásokkal és milyen stratégiával kísérelik meg az akadályok teljesítését, tudva, hogy egy vezetővonal mutatja az autó számára a kijelölt utat, de nem tudva a pálya alakját, nem ismerve, hogy mikor milyen akadály fog következni, milyen időzítéssel lehet majd az adott feladatot megoldani. A megoldáshoz a hallgatóknak meg kell tervezniük és építeniük a szükséges hardverelemeket, ezekből rendszert kell alkotniuk, a vezérlő mikrokontrollereket (tipikusan többet is használnak egy-egy autóban) el kell látniuk azokkal a speciális programrendszerekkel, amelyek felépítése, algoritmusai attól függenek, milyen stratégiát alakítottak ki a részfeladatok megoldására. 

Hogyan kapcsolódik ez a valódi autonóm járművek fejlesztési trendjeihez?
  
Ezek a megoldások nagymértékben hasonlóak a valódi autonóm járművekben alkalmazott fejlesztésekhez, jóllehet azok komplexitása lényegesen nagyobb. Mindenekelőtt a valóságban nincs vezetővonal, a környezet sokkal összetettebb, a lehetséges szituációk száma jóval nagyobb. Ugyanakkor a vezérlések felépítése hasonló, az alkalmazott programrészek, algoritmusok, döntési helyzetek is. Fontos itt megemlíteni, hogy ezt a feladatot egy háromfős csapatnak mintegy 4-5 hónapi munkával kell megoldania „félállásban”, a tanulás mellett, egy autonóm jármű fejlesztésén akár több száz fős stáb sok éven keresztül dolgozik. Bár az első prototípusok már működnek (Google car, Tesla), elterjedésüket, megbízható működésüket még a nagy autógyártók is csak 1-2 évtized múlva jósolják. Ugyanakkor a jelenlegi vezetéstámogató rendszerek számos eleme akár ezekben a kisautókban is megtalálható. 

Milyen összefüggésbe lehet hozni ezt a tradicionális versenyt azzal, hogy autonómjármű-irányítási mérnök mesterszakot indít a BME?

A szeptemberben indításra kerülő autonómjármű-irányítási mesterszak pontosan ezen ismeretek koncentrált összefogását és átadását célozza a szakot választó hallgatók számára. Az autonóm járművek fejlesztői sok olyan ismeret birtokában kell hogy legyenek, amelyek jelenleg különböző képzésekben elszórva találhatók meg (ide értve az autonóm járművekhez kapcsolódó sokszor nem műszaki, hanem viselkedéspszichológiai, vezetéstechnikai, jogi ismereteket is), ezek rendszerezett ismerete nagymértékben ki fogja szolgálni a fejlesztő cégek szakemberigényét. A RobonAUT ennek egy kiváló előkészítő tanulmánya lehet a megoldások elektronikai, informatikai, szabályozástechnikai és mechatronikai kérdéseinek vonatkozásában.