Sáng kiến xe tự lái phục vụ tham quan không chỉ giúp nâng cao trải nghiệm khám phá campus, mà còn khẳng định vị thế tiên phong của Trường Đại học FPT trong việc đào tạo và ứng dụng công nghệ AI vào thực tiễn.
Dự án xe tự lái phục vụ campus tour của Trường Đại học FPT tại Quy Nhơn là kết quả hợp tác giữa đội ngũ giảng viên gồm thầy Nguyễn Văn Vịnh – Chủ nhiệm bộ môn Kỹ thuật phần mềm, thầy Nguyễn Quang Duy – Giảng viên bộ môn Kỹ thuật phần mềm cùng nhóm sinh viên Hồ Tôn Bảo, Hà Khải Hoàn (K18 chuyên ngành Trí tuệ nhân tạo) và Trần Xuân Hiên (K19 chuyên ngành Kỹ thuật phần mềm).
Thầy Nguyễn Văn Vịnh chia sẻ ý tưởng ban đầu xuất phát từ mong muốn giúp sinh viên có cái nhìn thực tế khi học chuyên ngành Trí tuệ nhân tạo (AI) trong Trường Đại học FPT. Nhóm lựa chọn một chiếc xe điện sân golf 4 chỗ ngồi nguyên bản, chưa tích hợp bất kỳ hệ thống thông minh hay tính năng an toàn nào, làm nền tảng phát triển. Từ đó, 5 thầy trò tiến hành lắp đặt các cảm biến, thiết bị điều khiển và lập trình AI để nâng cấp xe thành phương tiện di chuyển thông minh, an toàn và tiện lợi trong khuôn viên trường, hỗ trợ các hoạt động campus tour.
Để hiện thực hóa mục tiêu này, giai đoạn thiết kế và lựa chọn công nghệ đóng vai trò then chốt. Chiếc xe được trang bị hệ thống cảm biến hiện đại bao gồm LIDAR, camera, GPS và module điều khiển trung tâm mạnh mẽ, ứng dụng các thuật toán AI tiên tiến, thị giác máy tính (Computer Vision) và điều hướng tự động (Autonomous Navigation), được hỗ trợ bởi bộ công cụ phát triển NVIDIA Jetson Xavier.
Trong khâu chế tạo nguyên mẫu và lập trình điều khiển, Bảo, Hoàn và Hiên được tham gia cả hai mảng phần cứng lẫn phần mềm. Các bạn trực tiếp thiết kế hệ thống điều khiển, xây dựng thuật toán xử lý ảnh để xe có thể phát hiện và tránh vật cản, đồng thời lập trình hệ thống định vị giúp xe đi đúng tuyến.
Đến giai đoạn kiểm thử thực địa và tối ưu hóa, thầy trò đã tiến hành triển khai trên nhiều tuyến đường khác nhau trong khuôn viên trường. Dữ liệu liên tục được thu thập và phân tích để cải thiện các thuật toán, nâng cao độ chính xác trong việc phát hiện vật cản và đảm bảo sự ổn định của hành trình.
Theo thầy Vịnh, điểm nổi bật của dự án nằm ở việc ứng dụng AI một cách toàn diện để đảm bảo xe di chuyển an toàn và chính xác trong môi trường mở của khuôn viên trường.
Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã tích hợp nhiều công nghệ hiện đại nhằm giúp xe tự hành hoạt động hiệu quả hơn. Xe có khả năng nhận diện người đi bộ, phương tiện, biển báo và vật cản nhờ xử lý hình ảnh từ camera bằng công nghệ thị giác máy tính và học sâu. Hệ thống định vị và xây dựng bản đồ thời gian thực vẫn hoạt động ổn định ngay cả khi mất tín hiệu GPS nhờ vào cảm biến LIDAR và thuật toán SLAM.
Dữ liệu từ nhiều cảm biến như GPS, LIDAR, camera và bộ đo quán tính được kết hợp để nâng cao độ chính xác trong việc định vị và nhận diện môi trường. Xe cũng có thể tự tìm đường đi tối ưu và tránh vật cản bằng các thuật toán lập kế hoạch lộ trình. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu còn áp dụng Reinforcement Learning (học tăng cường) để xe tự cải thiện khả năng điều khiển như tự động điều chỉnh tốc độ trong môi trường có nhiều người qua lại.
Để dự án đi đến thành công, các thầy trò đã phải vượt qua không ít thử thách kỹ thuật khi chuyển đổi xe điện sân golf thành xe tự lái. Do xe nguyên bản chỉ hỗ trợ vận hành thủ công, đội ngũ phải nghiên cứu cơ chế truyền động và tích hợp hệ thống điều khiển điện tử (actuator) để tự động điều khiển vô lăng, chân ga và phanh. Bên cạnh đó, không gian hạn chế trên xe yêu cầu việc bố trí các cảm biến như LIDAR, camera 360 độ và GPS phải được tính toán kỹ lưỡng nhằm đảm bảo không ảnh hưởng đến tầm nhìn, thẩm mỹ và an toàn.
Việc bổ sung nhiều thiết bị điện tử tiêu thụ năng lượng cũng khiến đội ngũ phải cải tiến hệ thống pin và xây dựng cơ chế quản lý điện năng để đảm bảo xe hoạt động ổn định trong thời gian dài. Do xe không có hệ thống CAN bus (mạng truyền thông) như ôtô hiện đại, một phần mềm điều phối riêng phải được phát triển để kết nối các thiết bị điều khiển, cảm biến và bộ xử lý trung tâm. Cuối cùng, đội ngũ phải thực hiện nhiều vòng thử nghiệm và hiệu chỉnh để đảm bảo xe vận hành an toàn trong các tình huống thực tế như quay đầu, leo dốc nhẹ hay phản ứng khi gặp người đi bộ.
Sau 3 tháng nghiên cứu và triển khai, xe tự lái đã chính thức được vận hành, phục vụ campus tour trong chuỗi ngày hội FPT Unixperience tháng 3, 4 cũng như đón tiếp khách tham quan. Hiện, nhóm tiếp tục phát triển và cập nhật các tính năng mới cho xe như giao diện đặt lịch qua ứng dụng di động, hệ thống thuyết minh AI tự động tại các điểm dừng và hệ thống dừng khẩn cấp để đảm bảo an toàn tối đa trong quá trình vận hành.
Không chỉ là một sản phẩm công nghệ sáng tạo, xe tự lái campus tour đã mở ra nhiều cơ hội học hỏi thực tiễn cho sinh viên Trường Đại học FPT. Song song với việc tiếp cận lý thuyết về thị giác máy tính, xử lý tín hiệu và học sâu, các bạn được trực tiếp tham gia quá trình xây dựng, thử nghiệm và tinh chỉnh một hệ thống AI hoàn chỉnh. Dự án còn giúp sinh viên phát triển tư duy hệ thống và khả năng làm việc nhóm đa ngành – những kỹ năng quan trọng cho sự nghiệp trong lĩnh vực AI và Robotics sau này.
“Với thành công bước đầu của xe tự lái campus tour, nhà trường đang ấp ủ kế hoạch mở rộng nhiều dự án ứng dụng AI thực tế khác, tạo thêm cơ hội học tập và nghiên cứu cho sinh viên. Một số ý tưởng đang được phát triển bao gồm robot hỗ trợ hướng dẫn trong khuôn viên, hệ thống quản lý bãi đậu xe thông minh bằng thị giác máy tính và các ứng dụng AI giám sát an toàn, quản lý môi trường học tập”, thầy Vịnh cho biết.
Bên cạnh đó, nhóm dự án cũng đang chuẩn bị triển khai mô hình xe tự lái tại các cơ sở khác của Trường Đại học FPT. Thông qua những dự án tiềm năng này, Trường Đại học FPT kỳ vọng sẽ xây dựng một hệ sinh thái học tập, nghiên cứu và ứng dụng AI, gắn chặt với nhu cầu thực tế và xu thế công nghệ hiện đại của thế giới.
Bích Hiền