Автомобили – роботы

29.07.2014

   Бесспорным является тот факт, что многие  задачи, не требующие творческого подхода, робот выполняет лучше человека. И дело не в том, что механизм, как правило, имеет узкую специализацию и выполняет свою задачу быстро и точно. Механизмы не подвержены влиянию настроения, физической или психологической усталости, их невозможно отвлечь от выполняемой работы. Поэтому, идея отстранить человека от управления автомобилем, заменив его роботом, витала в воздухе давно. Еще в 1958 году журнал Popular Scence, в связи с появлением революционной системы круиз контроля, отмечал, что независимо от нашего желания, роботы постепенно будут перенимать на себя функции водителя.     Бесспорным является тот факт, что многие  задачи, не требующие творческого подхода, робот выполняет лучше человека. И дело не в том, что механизм, как правило, имеет узкую специализацию и выполняет свою задачу быстро и точно. Механизмы не подвержены влиянию настроения, физической или психологической усталости, их невозможно отвлечь от выполняемой работы. Поэтому, идея отстранить человека от управления автомобилем, заменив его роботом, витала в воздухе давно. Еще в 1958 году журнал Popular Scence, в связи с появлением революционной системы круиз контроля, отмечал, что независимо от нашего желания, роботы постепенно будут перенимать на себя функции водителя.     Бесспорным является тот факт, что многие  задачи, не требующие творческого подхода, робот выполняет лучше человека. И дело не в том, что механизм, как правило, имеет узкую специализацию и выполняет свою задачу быстро и точно. Механизмы не подвержены влиянию настроения, физической или психологической усталости, их невозможно отвлечь от выполняемой работы. Поэтому, идея отстранить человека от управления автомобилем, заменив его роботом, витала в воздухе давно. Еще в 1958 году журнал Popular Scence, в связи с появлением революционной системы круиз контроля, отмечал, что независимо от нашего желания, роботы постепенно будут перенимать на себя функции водителя.     Бесспорным является тот факт, что многие  задачи, не требующие творческого подхода, робот выполняет лучше человека. И дело не в том, что механизм, как правило, имеет узкую специализацию и выполняет свою задачу быстро и точно. Механизмы не подвержены влиянию настроения, физической или психологической усталости, их невозможно отвлечь от выполняемой работы. Поэтому, идея отстранить человека от управления автомобилем, заменив его роботом, витала в воздухе давно. Еще в 1958 году журнал Popular Scence, в связи с появлением революционной системы круиз контроля, отмечал, что независимо от нашего желания, роботы постепенно будут перенимать на себя функции водителя.  

   Следует отметить, что идея создания автомобилей-роботов материализовывалась крайне неторопливо. Это не удивительно, если вспомнить, какие габариты и вес имели компьютерные системы того времени. Например, в  Мерседесе-500, переоборудованном в один из первых автомобилей – роботов, в начале 90-х, параллельно работали 60 компьютеров! Лишь с миниатюризацией и уменьшением веса  компьютеров можно было продуктивно продолжить разработки самоуправляемых автомобилей. 

 
   Лишь в конце 80-х годов прошлого  столетия был сделан серьезный шаг в этом направлении. На базе седана S-класса  Mercedes был создан самоуправляемый автомобиль, который преодолел расстояние от Мюнхена до Копенгагена. Большую часть пути в 1600 километров автомобиль преодолел самостоятельно, а водитель находился внутри только для подстраховки умной электроники.

 
   Необходимость в автомобилях-роботах уже не требует своего подтверждения. Они нужны для работы в условиях, опасных для жизни и здоровья человека. Это не только зоны военных конфликтов, но и зоны техногенных и природных катастроф и стихий. Даже привычный городской трафик может стать гораздо безопаснее, если его участниками будут автомобили-роботы, -  и это один  из основных стимулов  его создания.  Ведь причиной подавляющего большинства дорожно-транспортных происшествий остается, так называемый, «человеческий фактор»: невнимательность, несоблюдение правил ПДД, езда в пьяном виде. А вы можете себе представить эти же причины аварии у робота?  Поэтому реализация идеи создания автоматически управляемых автомобилей  уже приближается к серийному производству.

 
    Джастин Раттнер, директор Intel  по технологии, высказывает убеждение в том, что автомобили-роботы появятся в продаже уже в ближайшие 10 лет. Сама же компания планирует оснащать беспилотные автомобили своими процессорами Core и Atom. По мнению Раттнера, очень скоро покупателя автомобиля будут интересовать в первую очередь не характеристики двигателя и трансмиссии, а голосовой интерфейс и система предотвращения столкновений. В настоящее время «начинка» автомобиля-робота современных разработок легко помещается в  средних размеров багажник  легкового автомобиля. Если для грузовика или автобуса, это вполне приемлемо, то для легковых автомобилей  нужны более компактные устройства. И они –не за горами. Финансирование данных программ исчисляется в миллионами долларов.

 
   Следует отметить, что весомый  вклад в реализацию идеи автомобиля-робота внесло агентство передовых оборонных разработок (DARPA) Пентагона. Более того, Пентагоном поставлена задача оснастить армию США автомобилями роботами уже в 2015 году. Но, об этом следует говорить отдельно и подробнее. Мы же остановимся на достижениях других разработчиков в этой области. 

 
   Не так давно на рудник Gaby в Чили был выведен опытный образец грузовика-робота, разработанного специалистами японской компании Komatsu. Известно, что работа в карьере достаточно опасна и монотонна. А в условиях круглосуточной работы карьера, 7 дней в неделю, подобный самосвал показывает производительность в 2 раза выше, по сравнению с аналогичной, управляемой людьми, машиной. К тому же,  роботу не нужно платить зарплату. Это является второй основной причиной для замены в будущем водителей роботами.
   Самым крупным автомобилем-роботом на сегодняшний день является самосвал на базе Caterpillar 797B, разработанный командой из университета Карнеги- Меллона. Номинальная грузоподъемность самосвала составляет 345 тонн, а полная масса – 624 тонны. Электронная начинка машины успешно адаптирована для работы в карьере. 

 
   Самая малобюджетная модель среди автомобилей-роботов была представлена в 2008 году в Ганновере на Международной промышленной выставке. Разработчик программного обеспечения Кетиль Гуннарсон из Исландии отметил, что на осуществление проекта команда израсходовала 150 тысяч евро. То есть, автономная машина по своей стоимости равна, пусть и дорогому, но обычному джипу. 
Концерн Volkswagen же представил в Ганновере первую в мире систему, которая позволяет парковать автомобиль без участия водителя. Маневр парковки в ограниченном пространстве был произведен с помощью вмонтированных в зеркала камер и ультразвуковых датчиков за 38 секунд. Согласитесь, результат достойный опытного  водителя. Volkswagen  обещал запустить эту систему в серийное производство через 5 лет, то есть в ближайшие 1-2 года. Системы полуавтоматической парковки (с участием водителя) уже сейчас встраиваются автопроизводителями во многие модели.
 
   Два года назад американскими учеными из Стэндфордского университета был создан, на базе  Audi TTS, автомобиль-робот для скоростного восхождения на Пайкс-Пик. Хоть созданный автомобиль и обладает спортивными задатками, задача перед ним стояла не из легких. Автомобиль должен был подняться на гору без водителя, в автономном режиме, без какого-либо дистанционного управления. Отметим, что гонка на Пайкс-Пик составляет 20 километров, при суммарном подъеме на 1440 метров и включает 156 поворотов. Причем, восхождение подразумевает очень высокий темп. Эта задача была успешно решена. Кстати, уже упомянутое агентство DARPA вот уже больше 10 лет проводит гонки автомобилей роботов. Но это тоже тема для отдельной статьи.

 

 

 
   Летом нынешнего года успешно закончили тестирование автомобили-роботы, разработанные на основе Lexus RX450h и Toyota Prius компанией Google. Машины были оснащены радарами (для измерения расстояния до препятствий), датчиками положения (для отслеживания движущихся объектов) и ледаром  (для формирования трехмерной карты местности). Тестирование гугломобилей проходило на маршруте, протяженностью более 480 тысяч километров.
   Естественно, для обеспечения безопасности, за рулем автомобилей находились водители. В случае экстремальной ситуации они должны были принять управление на себя, нажав на тормозную педаль или повернув руль. Но, к счастью, ни одна машина не стала участником ДТП, показав отличную работу систем. Компания Google планирует продолжить тестирование автомобилей-роботов. 

 
тестирование системы управления автомобилей Google без вмешательства человека

 
   К слову сказать, в процессе тестирования самоуправляемых автомобилей компании Google, в одной из автоматических машин,  совершил поездку Джерри Браун, губернатор Калифорнии. Общество ему составили основатель компании Google Сергей Брин  и сенатор Алекс Падилья, известный своей приверженностью к распространению самоуправляемых машин. Результатом этой поездки стало подписание губернатором Калифорнии законопроекта, легализующего тестирование беспилотных автомобилей на действующих дорогах штата. Тестирование разрешено законодательно, при обязательном присутствии в автомобиле водителя, способного принять управление на себя, в случае необходимости. Подобный законопроект был принят и в штате Невада, но тестирование здесь может проводить только компания Google. 

 
   Успешно освоился автомобиль-робот и на улицах Берлина. Беспилотный автомобиль был разработан специалистами из Свободного университета Берлина на базе модифицированного универсала Volkswagen Passat и получил название «MadelnGermany». В прошлом году автомобиль-робот курсировал от Международного конгресс-центра до Бранденбургских ворот, преодолевая  более 80 километров. Конечно, кроме пассажиров в машине присутствовал и водитель, - на всякий случай. Но его вмешательства в  управление автомобилем так и  не понадобилось. Он успешно прошел тестирование на оживленных улицах Берлина. Система управления контролировала ситуацию в радиусе 70 метров. Видеокамера, расположенная за зеркалом заднего вида, следила за дорожной разметкой. Акселерометры определяли ускорение и скорость, GPS контролировал положение автомобиля, лазерные сканеры считывали стационарные и движущиеся препятствия.