Studenckie Koło Naukowe Zastosowania Metod Sztucznej Inteligencji AI-METH przygotowało prototyp mobilnego robota dezynfekującego. Projekt ma na celu wesprzeć zapobieganie rozprzestrzenianiu się koronawirusa.

W ramach nowoczesnego podejścia do kształcenia Politechniki Śląskiej studenci mogą realizować projekty wspólnie z naukowcami oraz partnerami z otoczenia społeczno-gospodarczego. Nawiązanie współpracy, a także nastawienie na rozwój badań naukowych oraz poprawę sytuacji i jakości życia społeczeństwa daje możliwość komercjalizacji wyników prac. Studenci łączą wiedzę teoretyczną z praktycznymi umiejętnościami, które są nabywane na zajęciach oraz w kołach naukowych. Konkursy finansowania projektów SKN w ramach programu „Inicjatywa Doskonałości – Uczelnia Badawcza” to jedno z zadań Politechniki Śląskiej, polegające na angażowaniu studentów w badania naukowe.

Zespoły wyróżnione w przedsięwzięciu mogły otrzymać do 9000 złotych dofinansowania

Przykładem tego typu działań jest projekt SKN AI-METH „Demonstrator mobilnego robota dezynfekującego”, poświęcony walce z rozprzestrzenianiem się koronawirusa. Przygotowane przez zespół narzędzie ma za zadanie nie tylko przeciwdziałać wirusom oraz innym skażeniom, ale także rozwijać funkcjonalności robotów mobilnych. - Ten pomysł, który się zrodził, wynikał z tego, że staraliśmy się połączyć to, że robotyką zajmujemy się od dłuższego czasu i znaleźć taki obszar zastosowania tego robota, żeby można było rozwiązać problemy życia codziennego — mówi dr hab. inż. Piotr Przystałka, prof. PŚ, opiekun SKN AI-METH.

Jest to robot gąsienicowy. Zastosowanie takiego rozwiązania daje dużą możliwość poruszania się po różnych terenach. Chodniki, a także ubite drogi, trawniki, pokonywanie niewielkich przeszkód nie są dla niego problemem. Sama platforma została zbudowana na robocie MTR, który powstał kilka lat temu w naszym kole naukowym. To jest ciągłe rozwijanie tego projektu - wyjaśnia Przemysław Olszówka, lider projektu.

Robot SKN AI-METH będzie sterowany przez system komunikacji pozwalający na kontakt do 250 m w obszarze zurbanizowanym oraz do 1 km przy widoczności anten przez system i urządzenia przez operatora. Wygląd obszaru, po którym porusza się robot, jest przesyłany przez zamontowane kamery.

Na podstawie doświadczeń, które przeprowadziliśmy, uważamy, że ta komunikacja przy widoczności anten jest w stanie poprawnie działać do 1 km. Jest to uwarunkowane ograniczeniami zastosowanej technologii oraz tym, że teren zurbanizowany wpływa na komunikację w ten sposób, że ją zmniejsza - mówi Przemysław Olszówka. - Robot jest wyposażony w akumulator LiPo 22 V, który pozwala na pracę przez około 3 godziny, podczas których możemy się przemieszczać, wykonywać czynności manipulacyjne manipulatorem i odkażać tereny zarówno dyszą punktową, jak i zestawem dysz umieszczonym na przedniej części korpusu łazika - podkreśla.

Urządzenie posiada aplikację, na której wyświetla się obraz z kamer, co pozwala operatorowi obserwować otoczenie, sterować zdalnie, omijać przeszkody i jednocześnie namierzać miejsca, które mają być zdezynfekowane.  Odkażanie wskazanych obszarów to jednak niejedyna możliwość wykorzystania robota.

Ideą, która nam przyświecała oprócz dezynfekcji, było również zachowanie wszelkich własności transportowych i manipulacyjnych, czyli np. przekazywania paczek z jedzeniem albo innymi materiałami do jakichś ośrodków, które na przykład przechodzą pandemię - wskazuje P. Olszówka.

- Możemy sobie wyobrazić zastosowanie tego robota do uchwycenia niebezpiecznych obiektów, przewiezienia w inną lokalizację. Takie zastosowania specjalne również są możliwe - dodaje dr hab. inż. Piotr Przystałka, prof. PŚ. - W przypadku rozbudowania robota można byłoby go zastosować również do przenoszenia człowieka z niebezpiecznej sytuacji poprzez chwytanie i przeciągnie w miejsce, w którym byłoby zagwarantowane bezpieczeństwo.

Cechą projektów SKN AI-METH jest interdyscyplinarność

Nad rozwiązaniami pod opieką naukową dr. hab. inż. Piotra Przystałki, prof. PŚ, pracował zespół w składzie: Przemysław Olszówka, Marcin Nagi, Witold Krafczyk, Michał Froń, Marcin Krawczyk, Artur Wycisk, Dominika Limanówka. Studenci połączyli wiedzę i doświadczenie z wielu dziedzin pozyskane na różnych kierunkach studiów.

Projekt mobilnego robota dezynfekującego zdobył drugie miejsce na podium w I konkursie finansowania projektów studenckich kół naukowych w ramach programu „Inicjatywa Doskonałości - Uczelnia Badawcza”.

- Te środki pozwoliły nam na rozwiązanie dwóch zasadniczych problemów: komunikacji na dłuższe odległości oraz na to, żeby zbudować układ do dezynfekcji, który zainstalowaliśmy na robocie - podkreśla dr hab. inż. P. Przystałka, prof. PŚ. Jest taki plan, aby znaleźć partnera przemysłowego, poszukującego rozwiązań, które można by było w ramach tego robota rozwijać. Myślę, że taką najlepszą drogą rozwoju byłoby pozyskanie wspólnie z partnerem przemysłowym projektu badawczo-rozwojowego i ukierunkowanie tego pod konkretną aplikację wynikająca z potrzeb przemysłu. Ponieważ robot mobilny jest naszpikowany różnymi technologiami, widzimy szasnę tego, że jest poligonem doświadczalnym, na którym różne technologie można weryfikować - dodaje.

 „Demonstrator mobilnego robota dezynfekującego” to jedno z działań prowadzonych w ramach zapobiegania rozprzestrzenianiu się wirusa SARS-CoV-2. W I konkursie dofinansowania projektów SKN w ramach programu „Inicjatywa Doskonałości – Uczelnia Badawcza” wyróżniono także dwa przedsięwzięcia poświęcone weryfikacji temperatury osób wchodzących do budynków. Opracowania elektronicznego niskokosztowego modułu do pomiaru temperatury ciała podjęło się Studenckie Koło Naukowe „Sensor”. Rozwiązanie było testowane przy wejściach do budynków Uczelni. Nad prostym systemem termowizyjnym do pomiaru temperatury ciała osób pracuje również SKN AI-METH. Taki system będzie przede wszystkim prosty w użytkowaniu – w trakcie badania temperatury nie będzie wymagał dodatkowych czynności. Osoby podchodzące do kamer będą dowiadywały się o stanie swojej temperatury poprzez sygnały dźwiękowe (rozróżniające temperaturę w normie oraz podwyższoną) oraz obraz wyświetlany na ekranie. Taki moduł będzie mógł być także rozwijany oraz ulepszany o nowe funkcje.

W walkę z koronawirusem włączyli się także studenci w ramach kształcenia zorientowanego projektowo – PBL

Projekt „Opracowanie technik wsparcia bezpieczeństwa w transporcie zbiorowym w aspekcie zagrożenia epidemicznego” ma na celu wesprzeć bezpieczeństwo pasażerów korzystających ze środków komunikacji publicznej. Studenci oraz naukowcy przygotowują między innymi rozwiązania konstrukcyjne oraz ochronę newralgicznych punktów i podmiotów procesu przewozowego.

Od początku pandemii Politechnika Śląska angażuje się w walkę z koronawirusem, a efekty prowadzonych działań można śledzić na stronie www.covid.polsl.pl. Pracownicy, doktoranci oraz studenci włączają się w pomoc personelowi medycznemu i społeczeństwu. W związku z potrzebą wyposażenia ośrodków medycznych w środki ochrony osobistej w pierwszych tygodniach epidemii na Uczelni przygotowano z wykorzystaniem technik druku 3D przyłbice oraz maski z filtrami HEPA. Naukowcy Politechniki Śląskiej opracowali także inne rozwiązania, takie jak m.in. ozonatory, bramy odkażające, autonomiczny system asystujący w szpitalach zakaźnych, systemy przesiewowego mierzenia temperatury z wykorzystaniem kamer termowizyjnych, automatyczny resuscytator, system wspierania diagnostyki obrazowej COVID-19, respirator z funkcją telemetrii  RespiSave, komora do sterylizacji filtrów HEPA, internetowy system zbierania ankiet dotyczących zaburzeń poznawczych u osób z podejrzeniem zarażenia wirusem SARS-CoV-2.