Ogromny sukces Huberta Zająca i Anny Opałki
11.04.2022
Hubert Zając uczeń klasy drugiej liceum o profilu proinżynierskim i Anna Opałka z klasy pierwszej liceum o profilu proinżynierskim zajęli II miejsce w VI edycji ogólnopolskiego konkursu „Od pomysłu do przemysłu” organizowanego przez Politechnikę Rzeszowską wspólnie z Zakładem Elektroniki i Automatyki CHIP ze Stalowej Woli. Zbudowane przez uczniów urządzenie o tajemniczej nazwie SHADIC to platforma prototypowa samochodu sterowanego za pomocą aplikacji zainstalowanej w telefonie. Jednakże głównym celem platformy jest możliwość testowania sztucznej inteligencji we wspomaganiu operatora podczas sterowania.
Shadic - to czterokołowy zdalnie sterowany pojazd z napędem na tylną oś. Moment obrotowy generowany jest przez silnik DC o mocy 80W pracujący na napięcie 12 V. Moment obrotowy przenoszony jest z silnika do dyferencjału modelarskiego za pomocą wału wyposażonego w przeguby Cardana. Zadaniem dyferencjału jest rozdział mocy na dwa koła z dostosowaniem prędkości kątowej dla każdego z kół, a także zmniejszenia prędkości kątowej wału, a przez to zwiększenie momentu siły działającej na poszczególne tylne koła samochodu. Piasty kół są łożyskowane. W piastach zamontowane są koła wydrukowane na drukarce 3D z ABS. Przednie koła są skrętne i sterowane za pomocą serwomechanizmu modelarskiego. Moment siły skrętu przenoszony jest za pomocą drążków kierowniczych. Pojazd jest wyposażony w kamerę szerokokątną przeznaczoną do agregacji obrazu, który będzie podlegał dalszej obróbce cyfrowej. Centralną jednostką sterującą jest komputer Raspberry Pi 4. Urządzenie jest zasilane baterią akumulatorów LI-ION o sumarycznej pojemności 15,6 Ah i napięciu 10,8 V. Platforma umożliwia wykorzystanie sztucznej inteligencji do rozpoznawania obrazów i wspomagania sterowania.
Jak mówią autorzy: “pomysł pojawił się jako odpowiedź na deficyt kierowców zawodowych nie tylko w Polsce ale też poza jej granicami”. Inspiracją do podjęcia pracy była obserwacja kolegów grających w grę Euro Truck Simulator na symulatorze zbudowanym przez starszych kolegów, którzy zmieniali się co kilkanaście minut przy czym sterowany przez nich pojazd wirtualnie znajdował się daleko na europejskich drogach. Założono, że samochód (np. ciężarówka) może być zdalnie sterowany manualnie przez operatora znajdującego się w siedzibie firmy (lub innym miejscu niż samochód). “Zdalny kierowca” prowadzi samochód w czasie rzeczywistym, a w przypadku pojawienia się nieprzewidzianych okoliczności zaimplementowany w samochodzie moduł sztucznej inteligencji podejmie decyzję o zachowaniu pojazdu. Korzyści z takiego podejścia są olbrzymie:
- samochód może jechać cały czas, zmieniają się tylko kierowcy co określony czas,
- łatwa wymiana kierowcy w przypadku np. choroby kierowcy, kiedy samochód jest w trasie,
- podczas postoju samochodu na czas rozładunku lub załadunku, kierowca może prowadzić inny pojazd,
- eliminacja problemu trudnego “życia w trasie”.
Takich przykładów można by wymienić jeszcze wiele i wiążą się one nie tylko z wygodą ale także przynoszą wiele ekonomicznych korzyści.
Ten i wiele innych projektów powstało w ramach Szkolnego Koła Informatyki i Robotyki działającego przy Zespole Szkół nr 4 w Jaśle, którego opiekunem jest Wincenty Skwarek nauczyciel informatyki, fizyki i przedmiotów zawodowych. Wiele z tych projektów osiągnęło wysokie lokaty w konkursach na szczeblu krajowym. W ramach prowadzonych zajęć koła uczniowie uczą się algorytmiki, programowania oraz konstrukcji i programowania urządzeń mechatronicznych. Zdobytą wiedzę i umiejętności stosują w praktyce projektując i wykonując urządzenia mechatroniczne, a także spędzają czas we wspólnym gronie.