Někdo po přednášce areál vysoké školy opouští a míří do nejbližší hospody, někdo se naopak ukryje do knihovny a dále studuje. Jsou ovšem i tací, jež vysokoškolské přesčasy tráví ve vývojových a konstrukčních dílnách, kde staví vlastní formule, se kterými závodí po světě. Je to i případ studentů z pražského ČVUT, kteří se teď postarali o tuzemský unikát. Jako první studentský tým v Česku vytvořili elektrickou formuli s autonomním systémem.

„Existují pouze dvě inovativní formy motorsportu: F1 a Formula Student.“ Toto před časem pronesl technický ředitel Formule 1 Ross Brawn. Zatímco monoposty v F1 staví ti nejlepší konstruktéři planety, v globální inženýrské soutěži pro vysokoškoláky Formula Student je mají na starosti studenti bakalářských a magisterských oborů, kteří současně musí řešit své každodenní školní povinnosti a berou to jako velice specifické hobby.

Cílem této soutěže, která vznikla v USA před necelými 40 lety, je od základu navrhnout, postavit, otestovat a následně před odbornou porotou technicky obhájit jednomístné závodní auto, aby bylo schopné vyrazit na vybrané závodní tratě po celém světě. Ačkoliv jsou monoposty ve srovnání s vozy Formule 1 velikostně menší, jsou inženýrsky propracované a dokáže se do nich vměstnat i pilot, který na okruhu soupeří s ostatními závodníky.

Jelikož má Formula Student globální přesah, součástí této každoroční soutěže jsou i vysoké školy z Česka. Jedním z věhlasných tuzemských týmů je například TU Brno Racing z VUT, jenž má za sebou řadu úspěchů, ovšem ani ten se nemůže srovnávat s milníkem, o který se postaral tým eForce FEE Prague Formula pod hlavičkou Elektrotechnické fakulty Českého vysokého učení technického v Praze (ČVUT FEL).

Vzhledem k tomu, že má studentský tým pod vedením kapitána Josefa Meda zkušenosti z vývoje elektrického pohonu (což demonstrovali i na nejaktuálnější verzi formule FSE.09), našli se v partě studentů i tací, jež chtěli hranice posunout a zkusit něco nového. „Chtěli jsme novou výzvu,“ zmiňuje Marek Szeles, který se v divizi elektrických formulí staral především o organizaci a software.

Novou výzvou se stal vývoj závodního monopostu s technologií samořízení, do kterého se v roce 2018 pustil Szeles s kolegou Ondřejem Šeredou. Zpočátku měli obavy, aby jejich odvážný výlet do zcela nového segmentu neohrozil fungující tým vývoje čistě elektrických vozů, ale jak Szeles pro CzechCrunch dodává, nakonec se vše vydařilo velmi dobře.

Za rok a půl od založení nové divize dokázala dvojice sehnat sponzorství a technologie v hodnotě jednoho milionu korun, který posloužil i pro sestavení plnohodnotného výzkumného týmu. „Zpočátku jsme měli jen čas a úsilí, finance nebyly. To se ale zlomilo – přečkali jsme ty nejhorší měsíce pandemie a postavili první českou autonomní formuli,“ dodává Szeles.

Úspěch i přes omezené prostředky

Po dlouhých měsících eForce FEE Prague Formula svou samořiditelnou formuli minulý týden představili a náležitě odprezentovali. Mozkem stroje, který vzhledově vychází z klasické elektrické verze, je vývojový kit Nvidia Jetson AGX Xavier s osmijádrovou ARM včetně 512jádrové grafiky Volta o výpočetním výkonu jedenácti teraflopů. Ten zajišťuje strojové vedení a podporuje i několik 3D kamer RealSense.

„Vyvinuli jsme unikátní soustavu senzorů, která spoléhá primárně na trojici stereokamer, jež mapují celé přední okolí vozu a dokáží jej přesně navigovat,“ říká Szeles a dodává, že se jim podařilo od sponzora sehnat i pokročilý senzor LiDAR, který celou technologii posouvá ještě dále.

Kombinace všech těchto optických prvků pak zvládne hledat kužele v obrazu, které ohraničují závodní trasu a vypočítávají ideální jízdní parametry. Od vektoru jízdy přes výkon motoru až po rychlost otáček. „Zkoumat adaptaci autonomních systémů na proměnlivé prostředí na trati je ostatně jedním z našich výzkumných cílů do budoucna,“ zmiňuje vedoucí projektu.

Pro tým čítající zhruba deset aktivních členů jde o velký úspěch i s ohledem na to, že pracoval s omezenými finančními prostředky (alespoň ve srovnání se zahraničními univerzitami) a dokázal zprovoznit autonomní formuli, i když mu klacky pod nohy házela koronavirová pandemie. Právě díky ní členové týmu vyvíjeli různé softwary na dálku online, podobně jako řada firem v jiných oborech.

Teď se jen čeká, kdy eForce FEE Prague Formula bude moci se svou novinkou vyjet na skutečný závodní okruh a poměřit síly se světem. Dosud totiž závodili pouze virtuálně, a to v simulátoru pro autonomní formule. „Náš prvoroční prototyp porazil v nejnáročnějším závodě všechny ostřílené zahraniční týmy ze škol jako MIT, KIT nebo TU Delft, jelikož nikdo jiný kromě nás nedojel,“ hodnotí Szeles.

Cílem je tak pro partu ambiciózních studentů dosahovat minimálně stejných výsledků, jakých dosahují se svými elektrickými formulemi. S nimi se totiž každou sezónu od roku 2014 umísťují v TOP 3, přičemž před dvěma lety vyhráli v Česku a Estonsku. Ostré boje mimo jiné svádí i s předními zámořskými univerzitami jako Caltech, MIT nebo McGill, které se jim daří porážet.