Humanoidrobotitest kosmosetehnoloogiani: arvutitehnika tudengid kaitsevad tulevikutehnoloogiaid

Eesti esimese humanoidroboti SemuBot arendamine, tudengisatelliidi juhtimissüsteemid, Solaride päikeseauto, droonide tehisintellekt ja Eesti Tudengiraketi maajaam – need on vaid mõned teemad, millega Tartu Ülikooli arvutitehnika bakalaureusetudengid oma lõputöödes tegelesid.

8.–10. juunini toimusid Tartu Ülikooli tehnoloogiainstituudis arvutitehnika bakalaureusetööde kaitsmised. Tänavused lõputööd näitavad hästi eriala praktilist olemust ning seda, kuidas tudengid rakendavad õpingute jooksul omandatud teadmisi reaalsete tehnoloogiliste väljakutsete lahendamiseks. Bakalaureusekraadi omandas 32 tudengit.

„Tänavused lõputööd peegeldavad hästi arvutitehnika eriala praktilist olemust. Tudengid ei õpi ainult olemasolevaid tehnoloogiaid kasutama, vaid arendavad ise uusi lahendusi, mis leiavad rakendust robootikas, kosmosetehnoloogias, tööstuses ja paljudes teistes valdkondades. Selline kogemus annab neile tugeva stardi insenerikarjääriks,“ ütles kaitsmiskomisjoni esimees ja koostöörobootika professor Karl Kruusamäe.

Tudengiprojektidest sünnivad päris tehnoloogiad

Märkimisväärne osa tänavustest töödest valmis Tartu Ülikoolis arendatavates tudengiprojektides. Eesti esimese humanoidroboti SemuBot arendamisel lõi Eliisabet Judin uudse skeleti disaini, Aleks Jõe arendas roboti lähinavigatsiooni võimekust, Karl Johan Krasilnikov lõi veebirakenduse roboti juhtimiseks ning Anton Laidmets töötas välja uudse kaamerasüsteemi roboti iseseisvaks liikumiseks. Oskar Kolk arendas humanoidse robotkäe, mis võimaldab loomulikumat inimese ja roboti vahelist suhtlust. Sotsiaalse robootika teemal kaitses lõputööd ka Raiko Torga, kes lõi RSC platvormile laiendusplaadi, mis ühendab ühte lahendusse toitehalduse, lisaseadmete ühendamise ja paindliku helisüsteemide toe.

Kosmosetehnoloogia valdkonnas tegid Karolin Laud ja Karl-Andres Parts lõputööd tudengisatelliidi SUTS teemal, arendades vastavalt uut asendijuhtimissüsteemi ja asendi määramise algoritmi. Täpne asendi määramine on oluline iga osutamisnõudega satelliidi missiooni edukaks täitmiseks. Kaspar Mill töötas välja Solaride III päikeseauto akupaki, mida kasutati 2025. aastal Austraalias Bridgestone World Solar Challenge võistlusel, kus meeskond saavutas teise koha.

KuupKulguri arendamisel valmis samuti mitu lõputööd. Richard Markus Tins arendas tööriista ROS2 robotite andmefailide analüüsimiseks ja integreeris selle KuupKulguri missioonijuhtimise keskkonda. Argo Pärn arendas KuupKulguri juhtimissüsteemi harjutuskeskkonda ning Rocco Vene lõi andurilahenduse, mis võimaldab reaalajas jälgida kulguri vedrustuse tööd ja parandab selle situatsiooniteadlikkust keerulisel maastikul.

Ka Eesti Tudengiraketi projektis on tudengid jõudnud märkimisväärsete tulemusteni. Vaatamata sellele, et organisatsioon on raketiarendusega tegelenud vähem kui aasta, valmis tiimiliikmel Jaagup Jagomäel juba lõputöö, mille tulemusena valmis maajaam Eesti Tudengiraketi lennukatsete toetamiseks.

Image

Tehisintellekt, autonoomsed süsteemid ja tööstus

Mitmed lõputööd keskendusid autonoomsete süsteemide ja tehisintellekti arendamisele. Karmen Laud lõi OpenStreetMapi andmetel põhineva nägemispõhise lokaliseerimissüsteemi linnakeskkonnas ning Kaisa Talts arendas isejuhtiva sõiduki testplatvormile lidaripõhise navigeerimissüsteemi, mis võimaldab sõidukil ümbrust kaardistada, oma asukohta määrata ja autonoomselt liikuda. Danila Kobozev töötas välja avatud lähtekoodiga Robotont platvormile harjavabade alalisvoolumootorite juhtimislahenduse.

Tööstuse ja tehisintellekti kokkupuutepunktis töötas Meelik Kiik välja telemeetrialahenduse, mis aitab vanemaid tootmisseadmeid ühendada tänapäevaste andmekogumis- ja jälgimissüsteemidega. Kert-Kristofer Kljutšnik uuris Microsoft HoloLens 2 liitreaalsusprillidel töötavaid objektituvastuslahendusi, et toetada inimese ja roboti koostööd tööstuskeskkonnas. Tristan Alfred Timmermann võrdles erinevaid objektituvastusmudeleid droonide tuvastamiseks pärismaailma tingimustes ning Martin Hansschmidt uuris, kuidas tehisintellekti mudeleid rakendada FPGA-kiipidel tulevaste kosmosemissioonide autonoomsete süsteemide jaoks.

Lõputööd, mis jõuavad päriselt kasutusse

Arvutitehnika tudengid pakkusid välja ka mitmeid praktilisi lahendusi, mis on loodud konkreetsete vajaduste lahendamiseks. Emil Eensaar töötas välja kompaktse autonoomse seadme, mis võimaldab orienteerumisvõistlustel finišimärked juhtmevabalt otsetulemuste serverisse edastada. Lahendus on juba päriselus kasutust leidnud ning TÜ tehnoloogiainstituudi robotitehnoloogia lektor Veiko Vunder soovitab väljatöötatud seadmega isegi turule minna.

Praktiliste rakenduste hulka kuuluvad ka Priit Teelahki loodud korduvkasutatavate topside skaneerija ja jagaja ettevõttele Ringo ning Matis Vahteri arendatud lumesaha juhiabisüsteem.

Mitmed tudengid panustasid ka õppetöö arendamisse. Kaspar Kasemägi töötas õppeaine „Nutilahenduste praktikum“ jaoks välja modulaarse arendusplaadi, mis võimaldab katsetada erinevaid riistvara- ja andmesidelahendusi. Kaspar Tamm uuendas õppeaine „Arvutiriistvara praktikum“ arvutite keskhaldussüsteemi ning Carmel Pärn lõi Wi-Fi leviala kaardistamise rakenduse, mis aitab tudengitel praktiliste mõõtmiste abil paremini mõista traadita võrkude toimimist.

Image

Veel põnevaid uurimisteemasid

Lisaks tegelesid tudengid ka fundamentaalsemate tehnoloogiliste probleemidega. Oliver Tummeleht optimeeris CERNi teadusuuringutes kasutatavat simulatsioonitarkvara FEMOCS, aidates vähendada keerukate füüsikaliste protsesside modelleerimiseks kuluvat arvutusaega. Armin Mere uuris, kui täpselt vastavad elektroonikaseadmete simulatsioonid nende tegelikule käitumisele, et muuta tulevaste seadmete arendamine kiiremaks ja tõhusamaks. Rasmus Miller keskendus aga induktiivse kuumotsa disainile 3D-printeri jaoks.

Tänavused bakalaureusetööd näitavad, et arvutitehnika tudengid ei õpi ainult olemasolevaid tehnoloogiaid kasutama, vaid loovad aktiivselt uusi lahendusi, mis võivad leida rakendust teaduses, tööstuses, robootikas ja kosmosetehnoloogias.

Arvutitehnika ühendab tarkvara, elektroonika ja robootika ning annab tudengitele võimaluse luua päriselt töötavaid tehnoloogiaid juba õpingute ajal.

Avalduste vastuvõtt Tartu Ülikooli arvutitehnika erialale algab 15. juunil.

Lõputöödega saab tutvuda siin