Tim profesora i istraživača Fakulteta tehničkih nauka u Novom Sadu postavili temelje za simulaciju interakcije ljudi i robota u virtuelnom okruženju

30.12.2022

Predstavnici našeg Fakulteta postavili su temelje za simulaciju interakcije ljudi i robota u virtuelnom okruženju. Reč je o projektu MetaCobots koji je kreirao tim naših profesora i istraživača, eksperata u oblasti robotike, veštačke inteligencije i kompjuterske grafike.

Foto: Image by kiquebg from Pixabay

Kvalitet i značaj ideje prepoznao je fond Epic MegaGrants kompanije Epic Games, koji je projekat podržao kroz svoj lokalni centar za istraživanje i razvoj u domenu digitalnih ljudi - kompaniju 3Lateral.

Profesor robotike, Mirko Raković koji učestvuje na ovom projektu ističe da projekat podržava testiranje dizajna i funkcionalnosti kolaborativnih robota pre njihove proizvodnje ili nabavke a da kroz virtuelni test, mogu da ispitaju kompatibilnost, operativnost i isplativost robota. Takođe, jedan od bitnih razloga zbog kojeg su ove simulacije nužne je ispitivanje pouzdanosti i bezbednosti sinhronog rada ljudi i mašina u zajedničkom prostoru.

Naziv projekta nastao je kao simbioza onoga čime se projekat bavi - interakcijom digitalnih ljudi (od MetaHuman) - Meta, i kolaborativnih robota - cobot-a.

Tim profesora i istraživača sa našeg fakulteta planira da kreira open-source plug-in za integraciju ROS aplikacija (Robot Operating System) u Unreal Engine platformu. ROS predstavlja široko usvojen standard za razvoj algoritama zaduženih za autonomno ponašanje robota. Krajnji rezultat projekta omogućio bi svim korisnicima Unreal Engine 5 platforme da vrše testiranje i demonstracije kompatibilnosti dizajniranog robota u interakciji sa ljudima, a u okviru specifičnih scenarija i simuliranih okruženja. Reč je o alatu koji ne podrazumeva samo kreiranje uverljive slike, već omogućava primenu zakona fizike, integraciju robotskih senzora u virtuelno okruženje, primenu veštačke inteligencije za autonomno upravljanje robotima i interakciju sa simulatorima ljudi. Na taj način ubrzavaju se razvoj i testiranje kolaborativnih robota.

Kroz MetaCobots projekat istraživači i profesori sa Fakulteta tehničkih nauka testiraju različite simulacione scenarije. Prvi scenario ima za cilj da se testira Industrijski robot i njegova funkcionalnost za rad u proizvodnom okruženju gde se nalaze i ljudi, na primer u fabrici. Drugi tip robota koji se testira je četvoronožni Spot robot kompanije Boston Dynamics, a koji se kroz ovaj projekat prikazuje u funkciji autonomnog nadzora na prometnim mestima poput železničkih stanica. Treći scenario simulacije uključuje testiranje Humanoidnog robota iCub, a u cilju provere njegove funkcionalnosti u interakciji samog robota sa ljudima.

Unreal Engine platforma koju razvija kompanija Epic Games ima otvoren, napredan 3D alat za kreiranje runtime okruženja i interaktivnih iskustava koja pronalaze primenu u video igrama, animiranim filmovima, pa i u naučnim simulacijama. Pored toga, kompanija radi i na besplatnoj cloud aplikaciji MetaHuman Creator, čime se Unreal Engine korisnicima omogućava da kreiraju uverljive simulatore digitalnih ljudi za svega nekoliko minuta.

Sa Unreal Engine platformom i MetaHuman Creator-om naš fakultetski tim je dobio alat koji, u poređenju sa drugim okruženjima, omogućava simulaciju kompleksnih scena u realnom vremenu i doprinosi razvoju i testiranju algoritama koji uključuju interakciju sa ljudima. Samim tim, simulacija omogućava da bez dodatnih ulaganja u hardversko opremanje, veći broj inženjera istovremeno može da radi na razvoju robota.

Istraživači FTN-a prepoznali su da Unreal Engine zajedno sa MetaHuman Creator-om predstavlja jedinstvenu razvojnu celinu u kojoj digitalne reprezentacije robota i ljudi mogu da interaguju zajedno u sintetičkom okruženju. Na ovaj način funkcionalnost, efikasnost i robusnost algoritama razvijenih za mehaničke robote može prvo da se testira u virtuelnom svetu, i to u istom okruženju koje se aktivno koristi za razvoj video igara koje evoluiraju ka fotorealističnom prikazu.

Dok se projekat dalje razvija do finalne realizacije, Epic Games će zajedno sa 3Lateral-om nastaviti da pruža podršku predstavnicima Fakulteta tehničkih nauka zainteresovanim za robotiku, veštačku inteligenciju i mehatroniku kroz donaciju opreme za primenu znanja u praksi i izradu prototipa robota, koji dalje učestvuju na internacionalnom takmičenju Eurobot. Potvrda znanja i talenata naših budućih inženjera jeste osvojeno prvo mesto na ovom takmičenju 2019. i 2022. godine.

Izvor: Fakultet tehničkih nauka Univerziteta u Novom Sadu