Projekt címe: Autonóm Rendszerek Nemzeti Laboratórium

Projekt azonosítója: RRF-2.3.1-21-2022-00002

A projekt megvalósításának kezdete: 2022.04.01.

A projekt fizikai befejezésének határideje: 2025.12.31.

A projekt összköltsége: 6 227 207 003 Ft

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem költségvetése: 1 828 538 772 Ft

A támogatás mértéke: 100%

Konzorciumvezető: Számítástechnikai és Automatizálási Kutatóintézet

Konzorciumi partnerek: Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Széchenyi István Egyetem

A projekt szakmai tartalma

A Nemzeti Laboratórium tevékenysége alapvetően közúti járművek, légi járművek és drónok, valamint robotok és kiber-fizikai gyártórendszerek különböző szintű autonóm funkcionalitásának és irányításának alap- és alkalmazott kutatásával foglalkozik. Fő alapkutatási tématerületek a modellezés, a modellredukció és modell identifikáció, az adaptív, robusztus, valamint az elosztott és hálózatba kapcsolt rendszerek irányítása. Ezek a területek szoros együttműködésben állnak az alkalmazott kutatási területekkel, amelyek a környezetérzékelést és szituációértékelést, a járműdinamikai modellezést és járműirányítást, valamint a tesztelést és validálást foglalják magukban. A projekt kiemelt feladata továbbá a kooperatív rendszerek kutatása, amely a földi és a légi járművek biztonságos együttműködését, valamint az emberközpontú gyártásautomatizálást, különösen az ember-robot együttműködést megvalósító alkalmazásaiban testesül meg.

Alkalmazási területek:

Autonóm közúti járművek: Kísérleti közúti járműveknek a rendszer-komponensekre és funkciókra is kiterjedő fejlesztése, melynek során egyes kiemelt részterületekkel, valamint feladatokkal kapcsolatos irányításelméleti, valamint irányítástervezési szempontok és kutatási eredmények is messzemenően figyelembe vételre kerülnek. E részterületek, feladatok az alábbiak: autonóm működés, földrajzi helymeghatározás, útkörnyezet detektálása, biztonságos kommunikáció, közúti járművek közötti, valamint közúti és más járművek közötti együttműködés, zavarásokra kevéssé érzékeny (robosztus), valós idejű működést lehetővé tevő megvalósítások, és demonstrálhatóság.

Autonóm légi járművek: Egy vagy több pilótanélküli légi jármű (UAV) használatát igénylő komplex repülési feladatok tervezése, végrehajtása, kiértékelése, valamint bemutatása. A feladatok végrehajtásában közreműködő autonóm rendszerek (pl. robot-pilóta), rendszer-komponensek tervezése, megvalósítása és tesztelése. Megjegyzendő, hogy e rendszereknek szigorú műszaki  követelményeknek kell megfelelniük ahhoz, hogy a szükséges légi manőverek biztonságosan kivitelezhetőek legyenek. A gyakorlatban ez — egyebek mellett — az UAV-n lévő szenzorok, a többkamerás látórendszerek, kommunikációs eszközök, aktuátorok összehangolt és/vagy szinkronizált működését igényli.

Autonóm robotika és gyártórendszerek: Olyan általános, valamint dedikált kiber-fizikai gyártó- és logisztikai rendszerek fejlesztése és működőképességük demonstrálása, amelyek autonóm rendszer-komponenseket is tartalmaznak. A kutató-fejlesztő (K+F) munka a terület alábbi rész-területeire összpontosít: autonóm robotika, ember-robot szimbiózis, együttműködés és közös munkavégzés. E K+F munka során a fizikai gyártó- és logisztikai rendszerek digitális – vagy más szóval: virtuális – ”iker-testvérérei”, vagyis részletes, szimulációra alkalmas funkcionális modelljei, is komoly szerepet játszanak majd.

Kutatási területek:

IRÁNYÍTÁSTERVEZÉSI STRATÉGIÁK :Alapkutatások a modellezés, modellredukció és modell identifikáció, az adaptív, robusztus, valamint az elosztott és hálózatba kapcsolt rendszerek irányítása területein.

JÁRMŰDINAMIKA ÉS IRÁNYÍTÁS: A közúti forgalomban közlekedő járművek számára automatizált és autonóm funkciókhoz kapcsolódó irányítások analízis és szintézis módszereinek kutatása.

KOOPERATÍV IRÁNYÍTÁS: Földi és légi járművek magasszintű összehangolt és biztonságos együttműködését megvalósító módszerek és technológiák kutatása és fejlesztése.

ROBOTIKAI MODELLEZÉS ÉS IRÁNYÍTÁS: Emberközpontú gyártásautomatizálás, ember-robot együttműködés, autonóm jármű flotta dinamikus működtetése, koordinálása.

ALKALMAZOTT KUTATÁSI INFRASTRUKTÚRA: Kísérleti közúti járműplatform, beltéri kísérleti járműlaboratórium (kvadkopterek, modellautók és mobil robotok együttműködésére), ill. felhő- és big data alapú kutatási platform kialakítása.

JÁRMŰIRÁNYÍTÁS: Hatékony számítási és optimalizálási módszerekre épülő korszerű irányítások kidolgozása, a modellezési folyamat automatizálása.

INFOKOMMUNIKÁCIÓ: Modellek és módszerek az autonóm közúti járművek és a rájuk épített mobilitási szolgáltatások integrálására a közlekedési rendszerbe.

RENDSZERINTEGRÁCIÓS KUTATÁSOK: ZalaZONE Smart City jelzőlámpa irányító rendszerének koncepcionális tervezése és fejlesztése, környezetérzékelési kutatások, modellezés és szimuláció, dummy bábu fejlesztése.

ELEKTROMOBILITÁS: Hibadiagnosztikai modellrendszer, Li-ion akkumulátorok termikus modellezése, szimulációs környezet specifikációja.

AUTONÓM JÁRMŰVEK: Szenzorfúzióval kapcsolatos kutatások, globális és lokális útvonaltervezők, jármű-jármű és jármű-infrastruktúra kommunikáció.

MOBIL ROBOTIZÁCIÓ: Tesztpálya kialakító autonóm, mobil manipulátor, integrált robotkarral ellátott mobil platform kialakítása, szimulációs digitális iker fejlesztése.

További információ: Autonom Rendszerek Nemzeti Laboratórium információs weboldal