Συνδυάζοντας ρομποτική, τεχνητή νοημοσύνη και μηχανική, φοιτητές του Πολυτεχνείου Κρήτης μετέτρεψαν όχημα 1:10 σε λειτουργικό αυτόνομο όχημα, που προσπερνά εμπόδια, εντοπίζει κενή θέση και παρκάρει μόνο του, περνώντας στις 21 καλύτερες ομάδες Πολυτεχνείων του κόσμου που θα αναμετρηθούν στον διεθνή διαγωνισμό Bosch Future Mobility Challenge 2026 το Μάιο στην Ρουμανία.
Πρόκειται για την φοιτητική ομάδα TUC.io Drifters του Πολυτεχνείου Κρήτης που είναι μέρος της φοιτητικής ομάδας του εργαστηρίου SenseLab της σχολής Μηχανικών Ορυκτών Πόρων και λειτουργεί υπό την επίβλεψη και καθοδήγηση του καθηγητή Παναγιώτη Παρτσινέβελου.
Είναι χαρακτηριστικό ότι οι φοιτητές του Πολυτεχνείου Κρήτης, προκρίθηκαν αφήνοντας πίσω πανεπιστήμια και πολυτεχνικές σχολές όπως: University of Nevada, Las Vegas, Department of Mechatronics Engineering, India, Abu Dhabi Polytechnic, Dubai Faculty of Engineering and Information Sciences, Ho Chi Min City university of Technology, Meritorious Autonomous University of Puebla (BUAP) , Mexico, University of Porto, Ho Chi Minh city, Vietnam, Department of Energy and Mechanical Engineering, School of Engineering, Aalto University, Finland,Faculty of Engineering of Montréal, Canada, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο κ.α
Η ομάδα
Ο διαγωνισμός αφορά στην μετατροπή ενός οχήματος 1:10 σε πλήρως λειτουργικό αυτόνομο όχημα. Η ομάδα του Πολυτεχνείου Κρήτης αποτελούμενη κυρίως από προπτυχιακούς φοιτητές της σχολής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών αλλά και Μηχανικών Παραγωγής και διοίκησης, κλήθηκε να αναπτύξει το λογισμικό αλλά και να προσομοιώσει τις συνθήκες του διαγωνισμού όσο καλύτερα μπορεί με σκοπό τη δημιουργία ενός πλήρως αυτόνομου οχήματος που να μπορεί να περιηγείται στην μακέτα μιας πόλης, να προσπερνά εμπόδια αν υπάρχουν να σταματάει όπου χρειάζεται να επιταχύνει και να επιβραδύνει αυτόματα κατά την είσοδο και έξοδο από τον αυτοκινητόδρομο καθώς και να παρκάρει όταν εντοπίζει κενή θέση parking.
Η ομάδα έχει ήδη καταφέρει να υλοποιήσει όλες αυτές τις λειτουργικότητες και να προκριθεί στην επόμενη και τελευταία φάση του διαγωνισμού ανάμεσα σε 21 άλλες ομάδες από όλον τον κόσμο.
Μιλώντας στο ZARPA RADIO 89,6 εκ μέρους της ομάδας TUC.io Drifters του Πολυτεχνείου Κρήτης, η φοιτήτρια στη Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης Eλένη Χαραλαμποπούλου και ο Αλέξης Δαμασκηνός, φοιτητής στην σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών, μίλησαν για την ιδέα, τις δυσκολίες εξηγώντας πως από τις 150 ομάδες από όλο τον κόσμο κατάφεραν να διακριθούν στους 78 και από εκεί στις 21 καλύτερες ομάδες, διεκδικώντας τον Μάιο ένα βραβείο για το Πολυτεχνείο Κρήτης.
Όπως ανέφεραν η συμμετοχή τους αποτελεί σημαντική εμπειρία τόσο σε επίπεδο γνώσεων όσο και συνεργασίας, ενώ αναδεικνύει τη δυναμική που υπάρχει στα ελληνικά πανεπιστημιακά εργαστήρια και συγκεκριμένα στο Πολυτεχνείο Κρήτης στον τομέα των νέων τεχνολογιών και της τεχνητής νοημοσύνης.
Η ιδέα
Η ιδέα για συμμετοχή στον συγκεκριμένο διαγωνισμό υπήρχε ήδη εδώ και αρκετά χρόνια στο εργαστήριο. Ωστόσο, μέχρι πρόσφατα δεν είχε δημιουργηθεί μια οργανωμένη ομάδα προπτυχιακών φοιτητών που θα μπορούσε να αναλάβει την πρόκληση. Φέτος, σύμφωνα με τα μέλη της φοιτητικής ομάδας, συνέπεσαν αρκετές συνθήκες που επέτρεψαν τελικά τη συγκρότηση μιας δεμένης ομάδας και την ενεργή συμμετοχή στον διαγωνισμό. Για τους ίδιους, η εμπειρία αυτή αποτελεί μια σημαντική ευκαιρία να ασχοληθούν πιο ουσιαστικά με το αντικείμενό τους και να αποκτήσουν πολύτιμες γνώσεις.Όπως σημείωσαν, τέτοιου είδους διαγωνισμοί αποτελούν μια σημαντική πηγή μάθησης, καθώς συμβάλλουν όχι μόνο στην επιστημονική εξέλιξη των συμμετεχόντων αλλά και στην ανάπτυξη δεξιοτήτων συνεργασίας και επίλυσης προβλημάτων.
Πώς λειτουργεί το αυτόνομο αυτοκινητάκι
Στον διαγωνισμό, οι ομάδες καλούνται να αναπτύξουν ένα μικρό αυτόνομο όχημα που μπορεί να κινείται χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση σε ένα περιβάλλον που προσομοιώνει την κυκλοφορία μέσα σε πόλη. Όπως εξήγησαν τα μέλη της ομάδας TUC.io Drifters, η βασική πλατφόρμα του οχήματος παρέχεται σε έναν βαθμό έτοιμη, ωστόσο οι συμμετέχοντες έχουν τη δυνατότητα να τροποποιήσουν λειτουργικά μέρη, να προσθέσουν αισθητήρες και να αναπτύξουν το λογισμικό που θα επιτρέπει στο όχημα να λαμβάνει αποφάσεις.
Το όχημα χρησιμοποιεί κάμερα με ενσωματωμένο επεξεργαστή που αναγνωρίζει σήματα κυκλοφορίας και τις λωρίδες του δρόμου, επιτρέποντας στο αυτοκίνητο να κινείται με ασφάλεια μέσα στην πίστα. Παράλληλα, αξιοποιούνται υπέρυθροι αισθητήρες για την ανίχνευση εμποδίων αλλά και για λειτουργίες όπως το αυτόματο παρκάρισμα.
Ο ρόλος της τεχνητής νοημοσύνης
Κεντρικό ρόλο στη λειτουργία του οχήματος παίζει η τεχνητή νοημοσύνη. Συγκεκριμένα, όπως εξήγησε ο Αλέξης, η κάμερα του συστήματος χρησιμοποιεί νευρωνικά δίκτυα για την επεξεργασία της εικόνας και την αναγνώριση αντικειμένων στο περιβάλλον. Μέσω της εκπαίδευσης του αλγορίθμου, το σύστημα μπορεί να εντοπίζει πεζούς, σήματα κυκλοφορίας και άλλα οχήματα που κινούνται στην πίστα του διαγωνισμού, προσαρμόζοντας ανάλογα την πορεία του.
Η ισχύς εν τη ενώσει
Μία από τις μεγαλύτερες τεχνικές προκλήσεις που αντιμετώπισε η ομάδα ήταν η σωστή διέλευση του οχήματος από διασταυρώσεις. Σε αρκετές περιπτώσεις, το όχημα πρέπει να επιλέξει ανάμεσα σε διαφορετικές λωρίδες κυκλοφορίας, γεγονός που απαιτεί ακριβή ανάλυση της εικόνας και σωστό υπολογισμό της πορείας. Για την επίλυση αυτού του προβλήματος εξετάστηκε και η χρήση συστημάτων εντοπισμού θέσης, τα οποία επιτρέπουν στο όχημα να γνωρίζει τη θέση του μέσα στην πίστα και να λαμβάνει πιο αξιόπιστες αποφάσεις.
Η ομάδα αποτελείται από φοιτητές διαφορετικών ειδικοτήτων, οι οποίοι συνεργάζονται στενά σε όλα τα στάδια της ανάπτυξης του project. Παρότι κάθε μέλος έχει το δικό του αντικείμενο, η διαδικασία απαιτεί συνεχή επικοινωνία και συνεργασία, ώστε να αντιμετωπίζονται αποτελεσματικά οι τεχνικές προκλήσεις που προκύπτουν. Η εμπειρία, όπως τόνισαν τα μέλη της φοιτητικής ομάδας, δεν περιορίζεται μόνο στην τεχνολογία, αλλά αφορά και την ανάπτυξη δεξιοτήτων ομαδικής εργασίας, που είναι απαραίτητες στον σύγχρονο επιστημονικό και επαγγελματικό κόσμο.
«Ο χρόνος που αφιερώνουμε αλλάζει ανάλογα με τις ανάγκες του project αλλά και με τις υποχρεώσεις του καθενός μας. Έχει τύχει, μάλιστα, να περάσουμε ολόκληρες νύχτες στο εργαστήριο για να προλάβουμε να ολοκληρώσουμε κάποια στάδια της ανάπτυξης», ανέφεραν χαρακτηριστικά.
Η πρόκριση στον τελικό και ο ανταγωνισμός με Πολυτεχνεία του κόσμου
Η πρόκριση στην τελική φάση του διαγωνισμού αποτέλεσε για την ομάδα μια ιδιαίτερα σημαντική στιγμή, αλλά και μια ευχάριστη έκπληξη. Αρχικά στον διαγωνισμό συμμετείχαν περισσότερες από 150 ομάδες από πανεπιστήμια όλου του κόσμου. Στην επόμενη φάση προκρίθηκαν 78 ομάδες, ενώ στον τελικό πέρασαν τελικά μόνο 21.
«Ο ανταγωνισμός ήταν πολύ μεγάλος. Βλέπαμε ομάδες από χώρες όπως η Ινδία και οι Ηνωμένες Πολιτείες, που σε πολλές περιπτώσεις έχουν πολύ ανεπτυγμένη τεχνολογική υποδομή. Αναπόφευκτα γινόταν μια άτυπη σύγκριση μαζί τους. Παρ’ όλα αυτά, χαρήκαμε πάρα πολύ όταν προκριθήκαμε, γιατί νιώσαμε ότι η δουλειά που κάναμε όλο αυτό το διάστημα άξιζε», σημειώνουν τα μέλη της ομάδας.
Δείτε ΕΔΩ τις 21 ομάδες πανεπιστημίων του κόσμου που προκρίθηκαν:
Όπως ανέφερε η Ελένη και ο Αλέξης, η συμμετοχή στον διαγωνισμό δεν προσέφερε μόνο τεχνικές γνώσεις, αλλά και πολύτιμα μαθήματα σχετικά με τη διαδικασία επίλυσης προβλημάτων.Ένα από τα βασικά συμπεράσματα που κρατούν οι φοιτητές είναι ότι πολλές φορές οι πιο αποτελεσματικές λύσεις είναι και οι πιο απλές.
«Συχνά προσπαθούμε να βρούμε πολύ σύνθετες λύσεις, οι οποίες στην πράξη αποδεικνύονται δύσκολες στην υλοποίηση. Αυτό που μάθαμε είναι ότι τα μεγάλα προβλήματα λύνονται πιο εύκολα όταν τα σπάσεις σε μικρότερα κομμάτια και αναζητήσεις απλές και πρακτικές λύσεις, αντί να προσπαθείς να κάνεις κάτι εντυπωσιακό αλλά υπερβολικά περίπλοκο.»
Για αρκετά μέλη της ομάδας, το project αποτέλεσε και μια ευκαιρία να εφαρμόσουν στην πράξη γνώσεις που μέχρι σήμερα γνώριζαν κυρίως σε θεωρητικό επίπεδο.Στο πλαίσιο της ανάπτυξης του αυτόνομου οχήματος, οι φοιτητές χρειάστηκε να δουλέψουν με εξοπλισμό και εργαλεία που δεν είχαν χρησιμοποιήσει στο παρελθόν, όπως αισθητήρες και μικρούς υπολογιστές τύπου Raspberry Pi. «Πρόκειται ουσιαστικά για έναν μικρό υπολογιστή που ελέγχει τη λειτουργία του αυτοκινήτου. Για πολλούς από εμάς ήταν η πρώτη φορά που δουλέψαμε με κάτι τέτοιο ή που προγραμματίσαμε ένα τόσο πρακτικό σύστημα. Μέχρι τώρα στη σχολή ασχολούμαστε κυρίως με τη θεωρία, οπότε αυτή η εμπειρία μάς έδωσε την ευκαιρία να δούμε πώς εφαρμόζονται όλα αυτά στην πράξη.»
Ένα μήνυμα προς τους νέους φοιτητές
Με αφορμή τη συμμετοχή τους στον διαγωνισμό, τα μέλη της ομάδας στέλνουν και ένα μήνυμα σε μαθητές και νέους φοιτητές που σκέφτονται να ασχοληθούν με τομείς όπως η ρομποτική, η τεχνητή νοημοσύνη και η μηχανική.Όπως τονίζουν, πρόκειται για ιδιαίτερα δημιουργικούς και δυναμικούς τομείς που προσφέρουν πολλές δυνατότητες εξέλιξης.«Θα προτρέπαμε οποιονδήποτε ενδιαφέρεται να ασχοληθεί με αυτά τα αντικείμενα να το κάνει. Στα πανεπιστημιακά εργαστήρια γίνονται πολύ ενδιαφέροντα πράγματα και υπάρχουν πολλές ευκαιρίες να συμμετέχει κανείς σε projects και έρευνα.»
Παράλληλα, επισημαίνουν ότι η πρωτοβουλία και η διάθεση να λύσει κανείς πραγματικά προβλήματα αποτελούν βασικά στοιχεία για την εξέλιξη ενός νέου επιστήμονα.«Όταν προσπαθείς να λύσεις προβλήματα που συναντάς στην καθημερινότητα, αυτό σου δίνει μεγαλύτερο κίνητρο να συνεχίσεις. Είναι σημαντικό να βλέπεις πώς η γνώση μπορεί να εφαρμοστεί στην πράξη και πώς μπορεί να συμβάλει στη βελτίωση της καθημερινότητας.»