Biler uden drivere - 💡 Fix My Ideas

Biler uden drivere

Biler uden drivere


Forfatter: Ethan Holmes, 2019

Pentagons forsvar Advanced Research Projects Agency er berømt for sin udøvelse af højrisiko-teknologier med høj belønning. Når DARPA spil på teknologi, kan sejren eller tabene være spektakulære. Dens seneste store spil kom i form af tredje udgave af DARPA Grand Challenge.

Kendt som "Urban Challenge", fandt konkurrencen sted på en solskins november weekend på DARPAtown, en speciel opsætning løbebane på grund af den ledige George Air Force Base i Victorville, Californien.

Der blev nogle af de bedste og klareste beslutningstagere i landet lokket til at tackle et vanskeligt problem, der stærkt appellerer til deres kærlighed til at lave ting. I modsætning til DARPAs typiske top-hemmelige projekter blev Urban Challenge designet til offentligt at fremvise talenterne på topniveau beslutningstagere. Og topmødet på 2 mio. $ Forringer heller ikke klagen.

DARPAs krigsplanlæggere ønsker en måde at holde soldater sikre under farlige forsyningsopgaver. Deres mål er at udvikle et køretøj, der kan køre sig selv til et farligt sted og gøre hvad det skal gør - slip af gear, leverer forsyninger eller afhent soldater - uden at risikere livet for en menneskelig chauffør.

I den forbindelse organiserede DARPA Urban Challenge. Barriererne for at komme ind i konkurrencen er relativt lave - et kvalificeret team af ingeniører og mekanikere kan konkurrere. Men at vinde udfordringen er en opgave med herculean dimensioner. For at vinde skal teamet opbygge en bil, der autonomt manøvrerer et 60-milers kursus i et bymiljø, "udfører simulerede militære forsyningsopgaver, mens de går i bevægelse i bevægende trafik, navigerer trafikkredse, forhandler travle kryds og undgår forhindringer."

Flere runder af hård konkurrence eliminerede de fleste af deltagerne før konkurrencens sidste dag. Kun 11 biler ud af de 36 semifinalister var stadig i jagten. De resterende blev givet tre missioner for at fuldføre. Tidspunkter før race tid blev holdene forsynet med detaljer om deres hemmelige missioner, de oplysninger, der blev leveret som en computerfil på et USB-hopdrev, der blev overdraget til hvert holdets leder. Hver mission var anderledes, hvilket kræver, at køretøjet forhandler gennem den undertiden tunge DARPAtown-trafik. For at være kvalificeret til at vinde, havde et køretøj succesfuldt at gennemføre alle tre missioner på mindre end seks timer.

Ved første udseende kan det være umuligt at designe en selvkørende bil. Men virkelig, "det er bare en forlængelse af den nuværende teknologi", siger Michael Darms, ingeniør med Tartan Racing-holdet. "Krydstogtsbekæmpelse, som er et første skridt, har eksisteret i årtier."

Darms lister mange eksempler på eksisterende biler, der håndterer flere og flere af opgaverne med kørsel. Mange luksusbiler har smart fartpilot, der automatisk opretholder en sikker afstand fra de biler, der ligger foran. Endvidere har nogle forudgående bremsesystemer, der bruger radar til at forudse et nedbrud og forlade bremserne til et hurtigere stop.

Men køretøjerne på Urban Challenge skal gå ud over blot at fjerne førerens fod. De skal fjerne førerens hjerne. Det kræver en hel del teknologi. I brug er der radar, LIDAR (lysdetektering og spændvidde), gyroskoper og maskinsynsensorer, som alle maler et utroligt detaljeret digitalt billede af området omkring køretøjet til brug for den indbyggede computer. Kontrolsystemer omfatter sofistikerede "fly-by-wire" -systemer, der drejer bilens hjul og anvender bremserne. Og de anvendte GPS-systemer er utroligt nøjagtige og fortæller bilen hvor den ligger indenfor få centimeter.

Teamerne på Urban Challenge spænder fra store grupper fra virksomheder og universiteter med millioner af dollars i finansiering bag dem til grupper på fem eller seks tinkerers, der har ændret deres personbiler. Som man kan forvente, jo større ressourcer, desto bedre er de selvkørende biler, der tjener for penge, betyder noget. Men alle robotbiler her, selv de lavbudgette, udfører beundringsværdigt. Her er nogle typiske Urban Challenge-indgange, alt fra det enkleste til det mest udførlige.

Enkeltste: Ody-Era

Mens andre deltagere har malingsjobber, der proklamerer Ford, Caterpillar og Google som sponsorer, omfatter Ody-Era's dekaler Papa's Italian Bistro and Mac's Fabrication Shop. Ody-Era, en 2008 Mercury Mariner fra Kokomo, Ind., Er måske ikke den mest sofistikerede, men faktum er, at dens beslutningstagere er kvalificeret til at konkurrere på DARPAtown mod teams tusind gange større og rigere. De viste, at nogle få beslutningstagere, der arbejder i en garage, stadig kan forsøge store ting.

"Vi har brugt mindre end $ 20.000 i alt på vores køretøj," siger Rick Bletsis, drivkraften bag denne selvkørende bil. Men Ody-Era gjorde det gennem flere niveauer af konkurrence for at kunne konkurrere i Urban Challenge på DARPAtown.

I modsætning til de fleste andre konkurrenter afhænger Ody-Era mest på maskinsyn for at lede sig gennem kurset. "Vi bruger billige digitale kameraer uden for hylderne og en stationær computer til at fornemme miljøet. En lokal landmand lånede os John Deere GPS fra sin landbrugstraktor, "siger teammedlem og softwareingeniør Mahesh Chengalva.

Med enkelheden som sit ordord bruger bilen et program bestående af kun 4.000 linjer af Visual Basic-kode til at køre selv. Kontrast det med hundredtusindvis af kodelinjer inde i mange algoritmer til kontrolalgoritmer.

Ody-Era passerede adskillige nøglehindre, men blev stoppet godt før finalerne, undvundet af et problem med computeren, der styrede sin styring af drevet.

Holdet har få beklagelser. "Vi gjorde vores bedste, det er alt, hvad vi kan sige," siger Bletsis. "Vores teknologi er så roman, ingen andre her har meget det."

Enklere: Plan B

Hvis den første ide ikke fungerede, så er det måske på tide at overveje Plan B. Mange ville finde det overraskende, at to brødre, der driver et forsikringsselskab i New Orleans, ville have interesse og teknisk knowhow til at udvikle et autonomt køretøj at konkurrere med større, rigere hold som Tartan Racing og Stanford University. Men de gråbrødre er seriøse om robotchauffører, og de har udviklet deres eget autonome køretøj kaldet Plan B.

Plan B er en Ford Escape Hybrid pakket med sensorer og Linux-baseret computer intelligens. Hvis dit kort er godt, siger de, du skal bare fortælle køretøjet, hvor du skal hen og lade SUV'en finde sin egen vej.

For kun $ 365.000, giv eller tag et par tusinde, vil Team Gray Racing sælge dig et rigtigt, levende autonomt køretøj, komplet med et Oxford Technical Solutions GPS-system, der er nøjagtigt til 10 centimeter, en Velodyne 3D High Definition LIDAR sensor, en fly-by - Trådstyring og bremsesystem og Gray Racing egen AVS-2 intelligent drivcomputer med forhindringsdetektering og dynamisk rerouting.

Team Grey Racing gjorde det rigtig godt i 2005 DARPA Grand Challenge, der var et af kun fem hold til at afslutte. Det ville have været et mirakel, hvis lille Team Grey havde nået finalerne i 2007 Urban Challenge. Men der var ikke noget mirakel denne gang, for Plan B blev axed i den sidste snit, dagen før den sidste begivenhed.

Ikke simpelt: chef

Boss, en autonom 2007 Chevy Tahoe, er som New York Yankees: det er en enorm pengeinvestering, hvis sponsorer forventer en stor udbetaling. Tartan Racing-teamet, en sammensmeltning af akademikere, ingeniører og studerende fra Carnegie Mellon University, General Motors og Continental AG blandt andet, bygget Boss og udstyret med et komplekst udvalg af radar-, lasersensorer og styring af ledninger systemer.

Teknologi som dette kommer ikke billigt, og et multimillion-dollar projekt som Boss kræver de samlede økonomiske ressourcer i flere globale konglomerater. Sig hvad du vil om design elegance og ressourcefærdighed; i sidste ende snakker penge. Det er derfor, Yankees vinder så ofte.

Første sted og Grand Prix på 2 millioner dollars gik til Tartan Racing's Boss, for at fuldføre alle tre missioner 20 minutter før konkurrencen. Stanford University Junior kom hjem med en check på $ 1 million, og Virginia Techs modige Odin fik en halv million.

Alle disse hold var dybt lommede og fyldt med de bedste tekniske sind til rådighed overalt. Men store tænkende amatør beslutningstagere skal ikke afskrække. Som de siger i New Orleans og Kokomo, vent indtil næste gang.



Du Kan Være Interesseret

Få hånden på World Maker Faire New York

Få hånden på World Maker Faire New York


World Maker Faire New York, hvor digital fremstilling ikke kan gå glip af

World Maker Faire New York, hvor digital fremstilling ikke kan gå glip af


Maker Spotlight: James Dale Catron

Maker Spotlight: James Dale Catron


1000 Journal dokumentar

1000 Journal dokumentar






Seneste Indlæg