Lynraske algoritmer gir presis posisjonering i høy fart

mar 31, 2020

Tekst: Anne-Lise Aakervik
Foto: synlig.no

Et lite kretskort med store muligheter. Airbus har testet produktet i forbindelse med en tenkt månelanding, og i flere land er jordbruksorganisasjoner interessert i systemet for å utvikle autonome kjøretøy på åkeren.

.

Hva er det forskerne ved Institutt for teknisk kybernetikk driver med som gjør at verden vil teste et bittelite produkt de har utviklet? Jo, de har sett behovet for raskere og bedre løsninger for autonome fartøy som droner, tog og maskiner som skal være fullstendig selvgående.

Alle autonome kjøretøy har behov for å koble sammen informasjonen fra de ulike sensorene som hjelper fartøyene til å tolke omverden raskt og nøyaktig. Dette kalles gjerne sensorfusjon. Dess raskere det går, dess raskere må også systemet jobbe, og mer nøyaktig må det være. Det sier Susanne Jäschke, innovasjonsleder ved NTNU TTO. – Skal vi få helt autonome fartøy i fremtiden må vi ha bedre systemer enn dagens.

Egen “plug and play” løsning
I dag finnes slike løsninger allerede pakket inn i lukkede bokser, med ingen fleksibilitet i hva du kan gjøre, og til en høy kostnad. Teamet på NTNU har «åpnet» boksen og laget sine egne versjoner av innholdet som kan brukes og settes sammen etter behov – som en «plug and play» løsning. Og det er et mulig stort marked der ute.

Systemet de har utviklet kalles SentiPack og gjøre det mulig å koble sammen mange sensorer som gjør at raske droner og selvgående kjøretøy kan posisjonere seg kjapt og riktig, og at dataen fra kamera og andre sensorer gir svært nøyaktige tilbakemeldinger.

Hjertet i systemet
Sentralt i dette systemet finner vi SenTiBoard; hjertet som holder orden på rytmen og håndterer strømmen av data i et system med flere sensorer. Dette er et kretskort som er utviklet av en tidligere Ph.d. student på instituttet, Sigurd Mørkved Albrektsen. Ideen oppsto da noen på instituttet hadde et behov for å sy sammen en slik løsning på laben, siden det ikke fantes noe på markedet som kunne brukes. I utgangspunktet er det altså utviklet for forskerne selv. Men de fant raskt ut at dette kunne benyttes av andre.

Forsker Fredrik Stendahl Leira jobber nå med å utvikle dette til en hardfør løsning, og førsteamanuensis Torleiv Håland Bryne har utviklet nye algoritmer som er avgjørende for en sanntids sensorfusjon og navigasjon. Professor Tor Arne Johansen er delaktig i utviklingen.
– 
Finessene ligger primært i programvaren og algoritmer for bearbeiding av sensordata, sier Torleiv Håland Bryne.

Airbus på tråden
At de er inne på noe interessant ble bekreftet da flyprodusenten Airbus tok kontakt i fjor etter å ha lest artikler om SenTiBoard. De ville teste ut løsningen under en simulering av visuell navigasjon for å lande på månen og ble svært begeistret for systemet.
– 
Så begeistret ble de, at de ville kjøpe flere kort til nye prosjekter, forteller Fredrik Stendahl Leira.

Hurtiggående objekter trenger rask informasjon for å gjøre jobben. Dette gjelder ikke bare GPS-data, men også data for tid og fart. Disse dataene sammenstiller SenTiBoard superraskt. – Med dette lille kortet har vi mulighet til å gjøre datamaskinen mye smartere, sier Torleiv Håland Bryne, og verdiene på data som samles inn øker.

Løsningen de har utviklet passer meget godt i en drone på grunn av størrelsen og vekten. Men kan selvsagt også plasseres i større kjøretøy som biler, båter og tog, men det er nok i forbindelse med hurtighet og fart at fortrinnene virkelig kommer frem.

Bedriftsplaner
Tanken er å etablere bedrift i løpet av våren. Teamet er dialog med andre som kan produsere selve kortet, som er tegnet på NTNU og bygger på forskning som har pågått i flere år. SenTiboard har blitt brukt til et titalls systemer på NTNU, i tillegg til at det har blitt testet av flere av samarbeidspartnere. Systemet skal blant annet installeres på NTNU sin førerløse ferge milliAmpere i løpet av våren.

– Tanken nå er å finne flere prototypeprosjekt for autonome systemer og kunne være med i utviklingen og salg av disse systemene, sier Mads Reiten fra TTO. Drømmen er å komme tidlig inn i så mange utviklingsløp av autonome systemer som mulig for å være en etablert del av systemet når produksjonen går i serie. Og i tillegg til biler er det minst like nærliggende å se på andre fartøy som droner eller landbruksmaskiner eller månelandingsfartøyer for den del.  

– Håpet er selvsagt å kunne levere teknologien som gjør at disse kan ta skrittet fullt ut, sier Leira og Bryne. 

 

Kontakt:
Håvard Wibe
Epost: havard.wibe@ntnu.no
Telefon: 41 47 37 68
Kontor: Hovedbygget, sokkel , rom 009

 

Personvernerklæring