Svet kompjutera

11. decembar 2022.

Predstavnici Fakulteta tehničkih nauka u Novom Sadu 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. Kvalitet i značaj ideje prepoznao je fond Epic MegaGrants kompanije Epic Games, koji je celu priču podržao kroz svoj lokalni centar za istraživanje i razvoj u domenu digitalnih ljudi - kompaniju 3Lateral. O značaju ovog projekta i o tome šta on zapravo predstavlja, govorio je profesor robotike na Fakultetu tehničkih nauka u Novom Sadu, Mirko Raković.

“Ovaj projekat podržava testiranje dizajna i funkcionalnosti kolaborativnih robota pre njihove proizvodnje ili nabavke. Kroz virtuelni test, možemo da ispitamo kompatibilnost, operativnost i isplativost robota. Takođe, jedan od bitnih razloga zbog kojeg su ove simulacije nužne jeste ispitivanje pouzdanosti i bezbednosti sinhronog rada ljudi i mašina u zajedničkom prostoru”, izjavio je Raković.

Kompanija Epic Games razvija Unreal Engine platformu - 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 Creatorom 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 Creatorom 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.

Šta su MetaCobots?

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

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.

Humanoidni robot iCub

Dok se projekat dalje razvija do finalne realizacije, Epic Games će zajedno sa 3Lateralom 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.

Kome je namenjen Epic MegaGrants fond

Epic MegaGrants fond namenjen je pojedincima ili timovima, kreativcima, istraživačima ili instruktorima iz različitih oblasti - od filmske produkcije, razvoja video igara, interaktivne edukacije, open-source alata, pa do robotike i veštačke inteligencije. Na zainteresovanima ostaje da prepoznaju način na koji Unreal Engine može da osnaži njihove projekte i da sa svojim predlogom apliciraju za grant.

Od svog pokretanja 2019, Epic MegaGrants podržao je više od 1.800 kreatora i timova iz više od 90 zemalja. Samo prošle godine, Fond je finansirao čak 400 novih projekata baziranih na Unreal Engineu, kao i one koji unapređuju 3D grafiku. Grantovi iznose između 5.000 i 500.000 dolara po projektu, dok je praksa pokazala da informacija o dobijanju granta se dobija tri do četiri meseca od momenta podnošenja prijave. Svim lokalnim timovima zainteresovanim za apliciranje, Solutions tim 3Lateral kompanije može da pomogne u formulisanju aplikacije, razvijanju ideje ili podnošenju prijave. U prethodne dve godine šest lokalnih timova je dobilo MegaGrant, a neki od primera se mogu pronaći na 3Lateral stranici.