Prošle su dvije godine od otvaranja Regionalnog centra izvrsnosti za robotske tehnologije na zagrebačkom Fakultetu strojarstva i brodogradnje. Od otvaranja do danas CRTA djeluje kao (prvi) centar izvrsnosti za robotiku u Hrvatskoj koji objedinjuje laboratorije za autonomne sustave, računalnu inteligenciju i medicinsku robotiku. Što je sve urađeno u dvije godine, koji su im aktualni projekti i programi, te koliko CRTA danas ‘akumulira’ znanja i talenta u području robotike prokomentirao nam je istraživački tim Centra kojeg smo obišli u trenu dok je FSB jedno veliko gradilište. Naime, Fakultet strojarstva i brodogradnje je zbog kompletne obnove ‘raseljen’ na više alternativnih lokacija, no CRTA je ostala na svom mjestu. “CRTA je zbog specifičnosti prostora i opreme, ali i povoljnog položaja što se ne nalazi direktno u zoni obuhvata radova ostala na svom mjestu. Grubi građevinski radovi mogu značajno ometati svakodnevicu, ali važno je napomenuti da su mnoge od ovih smetnji ublažene zbog angažmana uprave Fakulteta i izvođača radova. Dobrom komunikacijom i pravovremenim pružanjem obavijesti o mogućim poteškoćama one su u većoj mjeri smanjene”, kaže doc. dr. sc. Marko Švaco, voditelj Katedre za autonomne sustave i računalnu inteligenciju FSB-a i voditelj CRTA-e, uz napomenu kako se završetak radova i povratak u obnovljene zgrade Fakulteta očekuje sredinom iduće godine.
Laboratoriji, oprema i roboti raznih namjena
Kako naglašava tim Centra, CRTA se fokusira na poticanje inovacija, istraživanja i tehnološkog napretka kroz suradnju s industrijom, akademskim partnerima i drugim dionicima kako bi se identificirali i razvili novi proizvodi, usluge ili tehnološka rješenja. U sklopu CRTA-e se provode istraživanja, organiziraju radionice i seminari te djelatnici CRTA-e pružaju stručnu podršku u svrhu poticanja razvoja novih ideja i tehnoloških inovacija. Jedan od temeljnih ciljeva centra je pružiti obrazovne programe, radionice i treninge kako bi se poboljšale vještine, znanja i kompetencije različitih dionika. Fakultet strojarstva i brodogradnje pokrenuo je i novi studij mehatronike i robotike koji je potvrđen od strane Ministarstva znanosti i obrazovanja 23. prosinca 2020. To je prvi, i za sada jedini, sveučilišni studij mehatronike i robotike u Hrvatskoj. Nastao je od smjerova Mehatronika i robotika te Računalno inženjerstvo studija Strojarstva koji su izvođeni od 2004., odnosno nakon uvođenja Bolonjskog modela visokog obrazovanja. Predavanja su dopunjena vježbama u dobro opremljenim laboratorijima FSB-a od kojih se ističu i tri visokotehnološka laboratorija u sklopu CRTA-e. Na jesen 2021. studij se počeo i izvoditi i tražilo se mjesto više jer broj prijava je znatno premašio upisne kvote od 60 studenata. Studij predviđa više smjerova - od robotike, umjetne inteligencije, automatike, pametnih transportnih sustava do kibernetike. Studentima će tako biti omogućeno ovladavanje recentnim i nadasve konkurentnim znanjima u području vodećih tehnologija.
“Diplomski radovi studenata redovito su ukomponirani u naše istraživačke i razvojne teme. Na taj način omogućujemo svojim studentima usvajanje najnovijih znanja, ali i da svojim radom pridonose našim znanstvenim aktivnostima. Mnogi studentski radovi također su povezani s konkretnim temama iz industrijske prakse. Oni su dobra priprema konkretne primjene specifičnih novih tehnologija i prethodno stečenog znanja tijekom studija. Često se studenti zapošljavaju u poduzećima na čijim temama rade i onda tamo nastave razvijati i uvoditi nova tehnološka rješenja o kojima su učili tijekom studija ili na kojima su radili u sklopu diplomskog rada”, ističe dr. Švaco.
CRTA se prostire na površini od 740 kvadrata i sadrži tri laboratorija, svaki s posebnom opremom i fokusom istraživanja. Laboratorij za računalnu inteligenciju je opremljen humanoidnim robotima i antropomatskim sustavima i koristi se za istraživanje i razvoj motoričke inteligencije. Motorička inteligencija obuhvaća sposobnost upravljanja složenom mehanikom tijela pri kretanju, uključujući nesvjesne procese. Ovdje se provode i istraživanja specifičnih robotskih sustava za specifične namjene s ciljem razumijevanja i poboljšanja sposobnosti upravljanja, a time i same efikasnosti procesa.
U laboratorij za autonomne sustave integriraju se kolaborativni roboti, a istražuje se interakcija između ljudi i robota. Fokus je na razvoju sustava koji omogućuju učinkovitu i sigurnu suradnju između ljudi i robota u različitim okruženjima. Ovdje se provode istraživanja koja se temelje na primjeni autonomnih sustava u industriji. Laboratorij za medicinsku robotiku ima kiruršku dvoranu namijenjenu pretkliničkim ispitivanjima neurokirurških robota u realnim uvjetima. U njemu se provode istraživanja koja se fokusiraju na primjenu robota u medicinskim postupcima, s posebnim naglaskom na neurokirurške aplikacije. Cilj je razvijati i testirati inovativne tehnologije koje poboljšavaju preciznost, sigurnost i uspješnost kirurških zahvata.
CRTA danas ima preko 50 robota: humanoidnih, kolaborativnih, medicinskih, industrijskih, mobilnih, dronova te hibrida drona i robota. Uz robotske sustave CRTA je opremljena sa suvremenim transportnim sustavima i brojnim sofisticiranim mehatroničkim komponentama. Laboratorij za medicinsku robotiku sadrži operacijsku salu opremljenu medicinskim sustavima za praćenje i lokalizaciju, kao što su Polaris Vicra, Spectra i Vega, te Optitrack sustav za praćenje s višestrukim kamerama za opću upotrebu (šest PrimeX13 kamera). U njoj se nalaze i dva neuronavigacijska medicinska robotska sustava RONNA (3. i 4. generacije). U sklopu CRTA-e također su dostupni višestruki visokoprecizni stereovizijski sustavi s projiciranim svjetlom (Ensenso N35 i X36). Dodatno, CRTA raspolaže visoko preciznim mjernim uređajima za validaciju rezultata istraživanja, kao što su FARO EDGE 7DOF mjerni robot i FARO laserski tracker. Za izradu dijelova i brzo prototipiranje na raspolaganju su 4-osni CNC stroj (HAAS VF-1), industrijski FDM (Stratasys F170) 3D printer i brzi stroj za prototipiranje PCB-a (Protomat S63).
Istraživački projekti
CRTA danas sudjeluje u nekoliko projekata. Jedan od kompleksnijih projekata je “Istraživanje i razvoj inteligentne modularne platforme za upravljanje logističkim procesom”. Razdoblje provedbe projekta je od 17. kolovoza 2020. do 17. kolovoza 2023, a cilj projekta je kroz doprinos razvoju logističke industrije omogućiti bolje poslovne rezultate gospodarstvenicima te poboljšati kvalitetu života i dostupnost proizvoda za korisnike diljem svijeta. To će se postići provedbom istraživačko-razvojnih aktivnosti potrebnih za razvoj modularne platforme za upravljanje logističkim procesima. Provedbom projekta, posebice u slučaju uspješnog IRI procesa te adekvatnog rješavanja tehnoloških rizika, očekuje se razvoj prototipa moćnog i robusnog IT alata namijenjenog efikasnom upravljanju end2end logističkim procesom u logističko-distributivnim centrima, čime će se adresirati danas gorući izazovi na tržištu te efikasno riješiti središnji problem. Nositelj projekta je Atlantic Trade, a projektni partneri Atlantic Grupa, Gideon Brothers i Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje.
Projekt je sufinancirala Europska unija iz Europskog fonda za regionalni razvoj. Ukupna vrijednost projekta je 26.927.878,34 kn, dok je EU udio u financiranju projekta 16.645.846,33 kn.
Projekt ASAP - Autonomni sustav za pregled i predviđanje integriteta prometne infrastrukture traje do kraja 2023., a cilj je razviti sustav za autonomni pregled i predviđanje integriteta prometne infrastrukture, kao dio inteligentnih transportnih sustava i logistike (PTPP 3) za održavanje cestovne i željezničke infrastrukture, praćenje i upravljanje. Sustav uključuje autonomno provođenje eksperimentalnih ispitivanja materijala i konstrukcije uz pomoć robota i bespilotne letjelice, bežično prikupljanje podataka u realnom vremenu, a potom post procesno povezivanje rezultata eksperimentalnog ispitivanja i numeričkih modela za procjenu uporabnog vijeka i preostale nosivosti konstrukcija, te pohranjivanje podataka u veliku bazu podataka za krajnje korisnike. S obzirom na uspjeh projekta nastavlja se raditi na razvoju konceptnog rješenja kroz daljnje projekte.
Također tim iz CRTA- sudjeluje na dva IRI projekta koja su nedavno dospjeli na prioritetnu listu i za koje očekuju skori početak. Ti projekti su povezani s istraživanjem i razvojem više inovativnih proizvoda, usluga i poslovnih modela unutar različitih područja u ekosustavima u lancu vrijednosti turizma koji doprinose zelenoj i digitalnoj tranziciji i rješavanju ključnih izazova u sektoru turizma. Prvi projekt je u suradnji s nositeljem projekta Marinom Punat te partnerima Probotica i Subjekt, a drugi s nositeljem projekta Noa Grupom i partnerima Fakultetom elektrotehnike i računarstva te tvrtkama Roboteh, Shift House i DCBike Thor.
U znanosti nema kompromisa
CRTA je projekt realiziran pod vodstvom akademika Bojana Jerbića. Ideja se počela rađati prije 16 godina, kada su na FSB-u postali svjesni nadolazećih znanstveno-tehnoloških transformacija. Nekada su računala proizvodila informacije za ljude, koji bi onda postupali u skladu s njima. Novo tehnološko doba mijenja to načelo pa danas računala proizvode informacije za strojeve, postupno istiskujući čovjeka kao posrednika u njihovoj interpretaciji. Time primjena robotike i umjetne inteligencije postaju sveprisutne. “Ako se pri tomu uzme u obzir činjenica da naši matematički modeli redovito odstupaju od realnih fizičkih sustava, koje nastojimo simulirati na računalu, onda je u takvim okolnostima bilo posve jasno da nećemo biti u stanju znanstveno napredovati ako ne budemo imali adekvatnu laboratorijsku infrastrukturu. U znanosti nema kompromisa. Izvrsnost je neizbježan pojam. Također, želimo robotiku i umjetnu inteligenciju promicati široj društvenoj zajednici kao dobru tehnologiju koja može značajno unaprijediti naš svakodnevni život. Zbog toga smo željeli oblikovati i svojevrsni vizualni identitet centra. Obratili smo se međunarodno poznatom studiju Bruketa&Žinić&Gray. Njihova je ideja bila vrlo originalna te su predložili da nam u tom zadatku pomogne umjetna inteligencija. Tako smo počeli učiti jednog od naših robota pisati riječ CRTA. Nakon nekog vremena robot je počeo oblikovati vlastiti rukopis. Grafeme koje je proizveo robot dizajneri su svojom maštom preoblikovali u jedinstveni prostorno-koloristički vizual koji je postao zaštitni znak CRTA-e”, navode iz robotskog Centra.
Troškovi hladnog pogona CRTA-e sastoje se od različitih elemenata koji su potrebni za održavanje i osiguranje nesmetanog rada centra te ih je trenutačno teško procijeniti. S obzirom da je CRTA novoizgrađeni prostor koji koristi najmodernije sustave grijanja i hlađenja te rasvjete, troškovi energenata su, s obzirom na veličinu prostora, relativno mali. Održavanje i nadogradnja opreme, što inače može predstavljati značajan trošak, također nema veliki udio jer je CRTA tek nedavno otvorila svoja vrata i oprema u centru je uglavnom nova. Najveći udio troška predstavljaju materijali i potrošni materijali potrebni za provedbu eksperimenata i istraživanja, a oni se financiraju iz aktualnih projekata. Tek u nadolazećim godinama očekuju potrebu za značajnijim investicijama kako bi svu opremu i laboratorije mogli održavati potpuno funkcionalne s obzirom na potrebe u održavanju, servisiranju i nadogradnji.
CRTA je inače otvorena svim uzrastima, od vrtićkog uzrasta i osnovnih škola pa sve do studenata drugih fakulteta, roditelja djece ali i svih ostalih zainteresiranih. Njihove aktivnosti, laboratorijska oprema i roboti godišnje privuku više tisuća zainteresiranih, dok je taj broj još i višestruko veći kada ubrojimo sve aktivnosti popularizacije znanosti i STEM područja u kojima CRTA sudjeluje izvan prostora Fakulteta. CRTA ujedno i sudjeluje u svim aktivnostima popularizacije FSB-a kroz koje godišnje dolazi više stotina zainteresiranih srednjoškolaca iz cijele Hrvatske.
Otvorena za javnost
Glavni cilj projekta CRTA jest osigurati vrhunske istraživačke i obrazovne uvjete koji će motivirati i privući znanstvenike iz cijele Europe te stvoriti vrhunske obrazovne uvjete za studente FSB-a. Koncentracijom vrhunskih kadrova i projekata želi se povećati inovacijski potencijal koji će s jedne strane pomoći u transferu znanja i tehnologijskom razvoju zemlje, a s druge strane proizvoditi kadrove koji će biti sposobni stvarati budućnost. Osim toga, želja je da CRTA bude otvorena za javnost. CRTA, osim toga, pruža resurse, stručnost i infrastrukturu potrebnu za provođenje naprednih istraživanja. Znanstvenici i istraživači u Centru mogu provoditi istraživanja na različitim područjima, primjenjivati nove tehnologije i razvijati inovativna rješenja koja pridonose znanstvenom napretku i stvaraju novu vrijednost za industriju. Suradnja s industrijskim partnerima omogućava prijenos znanja, tehnologija i inovacija između akademske zajednice i industrije kako bi se riješilo konkretne probleme i izazove s kojima se industrija suočava. Industrijski partneri mogu imati koristi od stručnosti i naših novih spoznaja koje mogu primijeniti u razvoju proizvoda, poboljšanju procesa ili rješavanju specifičnih problema. CRTA može biti izvor novih tehnologija, patenata ili drugih intelektualnih vlasništava koja se mogu prenijeti industriji.
“Centar može sudjelovati u tehnološkim transferima kako bi potaknuo komercijalizaciju rezultata istraživanja i razvoj novih proizvoda, usluga ili tehnologija. To može pridonijeti rastu industrije, stvaranju novih radnih mjesta i povećanju konkurentnosti. Pri tome surađujemo s kolegama s drugih Fakulteta u RH kao što su to FER, Prometni Fakultet, Građevinski fakultet i neki drugi”, kažu u Centru.
Dražen Najman