ABONAMENTE VIDEO REDACȚIA
RO
EN
NOU
Numărul 140
Numărul 139 Numărul 138 Numărul 137 Numărul 136 Numărul 135 Numărul 134 Numărul 133 Numărul 132 Numărul 131 Numărul 130 Numărul 129 Numărul 128 Numărul 127 Numărul 126 Numărul 125 Numărul 124 Numărul 123 Numărul 122 Numărul 121 Numărul 120 Numărul 119 Numărul 118 Numărul 117 Numărul 116 Numărul 115 Numărul 114 Numărul 113 Numărul 112 Numărul 111 Numărul 110 Numărul 109 Numărul 108 Numărul 107 Numărul 106 Numărul 105 Numărul 104 Numărul 103 Numărul 102 Numărul 101 Numărul 100 Numărul 99 Numărul 98 Numărul 97 Numărul 96 Numărul 95 Numărul 94 Numărul 93 Numărul 92 Numărul 91 Numărul 90 Numărul 89 Numărul 88 Numărul 87 Numărul 86 Numărul 85 Numărul 84 Numărul 83 Numărul 82 Numărul 81 Numărul 80 Numărul 79 Numărul 78 Numărul 77 Numărul 76 Numărul 75 Numărul 74 Numărul 73 Numărul 72 Numărul 71 Numărul 70 Numărul 69 Numărul 68 Numărul 67 Numărul 66 Numărul 65 Numărul 64 Numărul 63 Numărul 62 Numărul 61 Numărul 60 Numărul 59 Numărul 58 Numărul 57 Numărul 56 Numărul 55 Numărul 54 Numărul 53 Numărul 52 Numărul 51 Numărul 50 Numărul 49 Numărul 48 Numărul 47 Numărul 46 Numărul 45 Numărul 44 Numărul 43 Numărul 42 Numărul 41 Numărul 40 Numărul 39 Numărul 38 Numărul 37 Numărul 36 Numărul 35 Numărul 34 Numărul 33 Numărul 32 Numărul 31 Numărul 30 Numărul 29 Numărul 28 Numărul 27 Numărul 26 Numărul 25 Numărul 24 Numărul 23 Numărul 22 Numărul 21 Numărul 20 Numărul 19 Numărul 18 Numărul 17 Numărul 16 Numărul 15 Numărul 14 Numărul 13 Numărul 12 Numărul 11 Numărul 10 Numărul 9 Numărul 8 Numărul 7 Numărul 6 Numărul 5 Numărul 4 Numărul 3 Numărul 2 Numărul 1
×
▼ LISTĂ EDIȚII ▼
Numărul 131
Abonament PDF

Bosch Future Mobility Challenge, un eveniment global anual în Cluj-Napoca

Rareș Lemnariu
Technical Lead @ Centrul de Inginerie Bosch Cluj



EVENIMENTE

Între 3 și 7 mai 2023, a avut loc în orașul nostru a 6-a ediție a Bosch Future Mobility Challenge, o competiție tehnică internațională pentru studenți, lansată în anul 2018 de către Centrul de Inginerie Bosch din Cluj.

Fig. 1: Participanții BFMC2023

Participanții acestei competiții sunt studenți interesați de dezvoltarea unui sistem complex care are ca scop final o mașină în miniatură, capabilă să ajungă la anumite destinații și să gestioneze diverse situații de trafic, totul într-un mod autonom, în timp ce respectă regulile uzuale de trafic (păstrarea benzii, respectarea semnelor de circulație și a semafoarelor). Studenții au la dispoziție șase luni pentru dezvoltarea soluției, după care prezintă fizic soluția lor în fața unui juriu format dintr-un comitet multidisciplinar din diferite arii de activitate. Anul acesta am avut un invitat special, în premieră, reprezentantul unui producător auto: Josephine Payne, Director General Adjunct Ford Otosan, Turcia.

Studenții primesc o mașină la scara 1:10 cu anumite componente de bază, cum ar fi: mecanism de viraj, motor cu controlul vitezei implementat, placă de control al motoarelor (Nucleo), placă de control centrală (Raspberry Pi 4), acces la un sistem de localizare și elemente de comunicare de tip "Vehicle to Infrastructure" (V-to-I).

Ceea ce caracterizează concursul este dinamismul (din punctul de vedere al execuției) și libertatea de adaptare a platformei hardware utilizate.

În baza experienței și obiectivelor atinse de către fiecare proiect, echipa poate alege dintr-o serie de obstacole, pe acelea despre care consideră că trebuie ținut cont . Astfel, se câștigă puncte suplimentare pentru fiecare obstacol în parte. Obstacolele sunt împărțite în două categorii: obligatorii și opționale.

Obstacolele obligatorii se referă la modul prin care asigurăm un nivel minim al complexității soluțiilor echipelor participante, printre acestea se numără:

În schimb, obstacolele opționale sunt cele care îi scot în evidență pe cei mai buni dintre participanți, acestea având, fiecare în parte, și un nivel mai mare de complexitate:

Punctul de început, din perspectiva hardware (HW) și software (SW) este identic pentru toate echipele. Mașina primită este una funcțională și capabilă să fie programată pentru a câștiga primul loc, însă fiecare echipă are libertatea de a alege modificările hardware, pe care noi le analizăm și le aprobăm în calitate de organizatori. În baza domeniului de studiu, creativității sau pur și simplu a dorinței de experimentare, fiecare echipă face anumite ajustări mașinii primite.

Chiar dacă studenții nu primesc nicio cerință sau direcție clară de cercetare și dezvoltare, este fascinant să observăm cum soluțiile lor variază atât de mult. Cu toate acestea, structural ideile pot fi regăsite și în mașinile care deja circulă pe străzi.

Fig. 2: Abordări hardware

Un focus foarte mare este orientat înspre cartografiere și localizare. În această direcție, echipele se bazează pe semnal GPS, senzori cu accelerometru, procesare de imagine, senzori lidar sau o fuziune dintre ele. Harta este furnizată în prealabil, iar unele echipe se folosesc de această hartă pentru a crea algoritmul lor, altele, însă sunt pregătite pentru orice mediu. Una dintre soluțiile funcționale în această direcție este transformarea imaginii în una de tip bird-eye view, detectarea liniilor și compararea detecțiilor cu harta furnizată în prealabil, rezultând astfel o poziție destul de bună pe hartă. O altfel de abordare în această direcție este cea de folosire a semnalului GPS (filtrate sau nu) pentru citirea poziției aproximative pe hartă. Nu în ultimul rând, unele echipe aleg să utilizeze GPS-ul ca poziție de referință, iar, în lipsa lui, să folosească datele accelerometrului. Cea mai nouă soluție pentru concursul nostru a fost alegerea de a folosi doar un senzor lidar pe două axe (din păcate, una nefuncțională).

Fig. 3: Localizare

Prima modificare hardware foarte vizibilă și preferată este, cu siguranță, legată de camere, aceasta variind de la folosirea de camere multiple, fie ele camere stereo cu o privire de tip wide-angle, fie camere rotative (o soluție foarte populară în această ediție) sau pur și simplu camere statice cu orientare și poziționare diferite, una adaptată pentru detecția obstacolelor laterale și alta pentru observarea drumului. Tipurile de camere stereo alese variază, unele putând să facă procesarea de imagine direct pe ele, efectuând astfel o modularizare hardware al proiectului.

În mod evident, senzorii de distanță joacă un rol esențial nu doar în mașinile de pe străzi, dar și în mașinuțele noastre, fiind, de fapt, senzorul ideal pentru detecția de obstacole pe harta noastră, care este una cu foarte puțin zgomot. De la senzori de tip Time Of Flight până la senzori simpli ultrasonici, de la poziția lor fie pe șasiu, fie direct sub cameră, și de la orientarea lor fie una de tip 360, sau una de tip "am trecut", sunt clar o soluție foarte la îndemână pentru acest proiect.

Pe lângă skillurile în programare pe care studenții le dobândesc pe perioada concursului, aceștia ating foarte mult probleme, detectând soluții legate de procesare paralelă, arhitecturi de sistem și diagrame de stare. În majoritatea cazurilor, Robot Operating System (ROS) este soluția care rezolvă majoritatea problemelor, în restul cazurilor însă este abordată și procesarea clasică paralelă, cu toate problemele și soluțiile aferente. Surprinzător, un număr destul de mare de echipe alege să se axeze pe procese și threaduri paralele, atingând astfel și probleme de sincronizare, comunicare, acces al resurselor și eventuale blocaje.

Fig. 4: Diagrama SW al câștigătorilor

Fig. 5: Diagrama de stare abordată

Juriul participant a fost, ca de obicei, unul cu experiență vastă. Pe lângă Josephine Payne, Director General Adjunct la Ford Otosan Turcia și Tobias Matter, Director al Centrului de Inginerie Bosch din Cluj, i-am mai avut ca invitați pe Brendan Morris, Vicepreședinte Conferințe și Activități la IEEE-ITSS (Intelligent Transportation Systems Society) și Conferențiar Universitar la Universitatea din Nevada, SUA și pe Fabian Timm, liderul departamentului de "Perception & Fusion" de la Robert Bosch GmbH.

Ca premianți ai aceste ediții, avem pe primul loc echipa S.O.D.A. din București, pe locul doi îi avem pe câștigătorii anului 2022, echipa DeiUni PD din Italia, iar pe locul trei echipa iRASional din Grecia. Toate cele trei au luat premii totale de 15 000 Euro.

Fig. 6: Câștigătorii ediției 2023

NUMĂRUL 138 - Maps & AI

Sponsori

  • Accenture
  • BT Code Crafters
  • Accesa
  • Bosch
  • Betfair
  • MHP
  • Connatix
  • BoatyardX
  • .msg systems
  • Yardi
  • Colors in projects

INTERVIURI VIDEO