Metsätyön digitaalinen oppimisympäristöhanke – kehittäminen (tuttavallisemmin MetsäDigi) on pärähtänyt reippaasti käyntiin. Lapin Ammattikorkeakoulun FrostBit ohjelmistolaboratorio ja biotalouden osaamisryhmä vastaa hankkeessa VR oppimisympäristöjen kehittämisestä, sähköisten pienkuormaajien anturoinnista ja metsäkoneen kuljettajan etäohjausjärjestelmän kehittämisestä. Lisäksi FrostBit kehittää hankkeessa monialustaista kalustonhallinnan sovellusta. 

VR-oppimisympäristöt 

VR-oppimisympäristöjen kehitys on lähtenyt hyvin käyntiin ja ensimmäiset testattavat versiot alkavat olla valmiina. Metsä VR -oppimisympäristö käsittää tällä hetkellä muutaman erilaisen metsäympäristön prototyypin, joissa sovelluksen käyttäjä voi tutkia erilaisia metsänäkymiä –aivan kuin olisi oikeasti metsässä (Kuva 1). Metsä VR ympäristön tavoitteena on vahvistaa metsäkoneen kuljettajan osaamista metsälakikohteista, arvokkaista elinympäristöistä, suojavyöhykkeistä ja esimerkiksi suojeltavien kohteiden erityispiirteistä. Ympäristöjen kehitykseen hyödynnetään tehokasta Unreal Engine 5 –pelimoottoria, joka mahdollistaa hyvin realististen metsäympäristöjen kehityksen. Pelimoottoriin voidaan tuoda aidon kaltaisia malleja esim. kasveista ja puista, jotka on kehitetty Photogrammetry ja Gaussian Splatting tekniikoita hyödyntämällä. Seuraava askel on kerätä lisää referenssimateriaalia oikean maailman kohteista ja mallintaa ne mahdollisimman tarkasti sovellukseen. Lisäksi sovellukseen lisätään toiminnallisuutta ja tietokortteja eri kohteista. 

Kuva 1. VR-Metsä ympäristön prototyyppi 

Virtuaalisen luokkahuoneympäristön toteutusta varten FrostBit on kehittänyt Unreal Engine 5 pelimoottorilla toimivaa monikäyttäjäserveriä, joka mahdollistaa sekä VR että desktop käyttäjien yhtäaikaisen liittymisen virtuaalitilaan. Ympäristössä käyttäjien on tarkoitus pystyä tutkimaan metsäkoneen 3D mallia ja sen komponentteja erilaisten tehtävien muodossa.  Seuraavaksi ympäristöön on tarkoitus lisätä metsäkoneen 3D malli, josta käyttäjät voivat tarkastella koneen eri komponentteja tarkemmin. Lisäksi jatketaan harjoitteiden sisältöjen määrittelyä ja niiden implementoinnin suunnittelua. 

Pienkuormaajat ja metsäkoneen kuljettajan etäohjausjärjestelmä 

FrostBit tiimin tavoitteena on asentaa sähköisiin pienkuormaajiin erilaisia antureita, joiden avulla pystytään keräämään tärkeää tietoa kuormaajan käytöstä. Kerättäviin tietoihin kuuluvat mm. liikkeiden tehokkuus, yhdenaikaiset liikkeet, mahdolliset kolhut ja muut käyttäjän tekemät virheet. Lisäksi kuormaajiin suunnitellaan turva-alue, j Toistaiseksi FrostBit on tehnyt järjestelmän kehitykseen vaadittavaa suunnittelutyötä, johon sisältyy sopivien anturien valinta ja järjestelmän arkkitehtuurin suunnittelu.  

Lapin AMK vastaa myös metsäkoneen kuljettajan etäohjausjärjestelmän kehittämisestä, jossa on tarkoitus kehittää kuljettajaa ja ohjaajaa avustavia järjestelmiä. Tehtävässä on tarkoitus hyödyntää automaattista havainnointijärjestelmää ja tekoälyä aloittelevan kuljettajan työn apuna. Näihin kuuluvat mm. Automaattinen runkolukulaskenta ja ajoura-avustin. Lisäksi järjestelmän on tavoitteena helpottaa etäohjausmahdollisuuksia tarjoamalla anturien keräämä tieto myös etäohjaajan saataville. Tähän mennessä FrostBit on selvittänyt järjestelmän kehitykseen soveltuvia antureita, joihin kuuluvat mm. Kamerat ja LiDAR (valotutka). Lisäksi on kartoitettu järjestelmässä hyödynnettäviä koneoppimismalleja ja kokonaisarkkitehtuuria.  

Kuva 2. Pienkuormaaja

Pienkuormaajien osalta seuraavaksi on tarkoitus lähteä testaamaan suunniteltujen anturien ja järjestelmien toimivuutta prototyyppien avulla. Kuljettajan etäohjausjärjestelmän kehittämisessä siirrytään myös anturitestauksiin ja avustavien järjestelmien prototyyppien kehittämiseen. 

Kalustonhallinnan sovellus 

FrostBit aloitti myös kalustonhallinnan monialustasovelluksen kehittämisen (kuva 3.) ja ensimmäinen demo on testattu sekä PC:llä että mobiililla ja toimii sekä lukujärjestyksenä ja kaluston varauslistana. Opiskelijat näkevät ajovuoronsa etusivun listasta, josta dataa voi suodattaa kaluston nimen, opiskelijan nimen, sekä viikko numeron perusteella.  

Opettajille tarkoitettu kirjautumisen takana oleva hallintatila mahdollistaa uuden kaluston lisäämisen ja värikoodaamisen, sekä vanhan kaluston poiston ja vuorojen varaamisen.  

Kuva 3. Ensimmäinen demo kalustonhallinnan sovelluksesta.