地面航母將無人車與無人機(jī)協(xié)同起來。讓無人機(jī)去做眼睛,看到的景象經(jīng)過處理之后變成路徑或者地圖,傳回給無人車。
“你們的方程式賽車挺厲害啊!”
對(duì)于北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院的老師和同學(xué)們來說,這樣的反饋他們已經(jīng)習(xí)以為常了。
日前,記者走進(jìn)學(xué)院的廠房,終于見識(shí)到了傳說中的“狠貨色”——子彈頭一樣流線型的節(jié)能車、形狀各異造型迷你的智能車……終于,藏在最深處的無人方程式賽車亮相了。
曾經(jīng)有人說它“丑”
兩個(gè)月后,德國大學(xué)生方程式無人車組的比賽將出現(xiàn)第一支來自中國的參賽隊(duì),北理工無人方程式賽車隊(duì)的隊(duì)長關(guān)超文和小伙伴們將帶著我國第一輛大學(xué)生無人駕駛方程式賽車駛上賽道。
今年1月,無人方程式賽車的“原理驗(yàn)證車”亮相,由于樸實(shí)的外表,當(dāng)時(shí)媒體報(bào)道稱之為“丑小車”。
這輛“丑小車”是世界上第一輛無人駕駛的大學(xué)生方程式賽車,它本事可不?。壕邆渥灾餍旭偰芰?,具備第一視角遙控、環(huán)境感知、定位導(dǎo)航、獨(dú)立驅(qū)動(dòng)等四大關(guān)鍵技術(shù),依靠車前方雙目攝像頭以及行人識(shí)別技術(shù),它可以跟在人后面走,當(dāng)人突然停下時(shí),車也可以自動(dòng)剎停;更何況“百公里加速3秒”還是很吸引眼球的。
2013年,北理工推出“銀鯊二代”電動(dòng)賽車,“丑小車”傳承了“銀鯊二代”的外形,車身由它改裝而來;動(dòng)力方面采用輪邊驅(qū)動(dòng)雙電機(jī)設(shè)計(jì),峰值功率達(dá)到80千瓦;電池采用了磷酸鐵鋰的單體電池;電機(jī)控制器來自于德國Unitic公司。傳動(dòng)結(jié)構(gòu)改造,拆除了賽車原有的油門和剎車踏板、方向盤等機(jī)構(gòu),取而代之的分別是制動(dòng)舵機(jī)和對(duì)應(yīng)用的減速器,以及轉(zhuǎn)向舵機(jī)……
作為一輛原理驗(yàn)證車,它在硬件配置上已非常強(qiáng)大。
新車放“大招”
“方程式賽車,要求機(jī)動(dòng)性高、反應(yīng)快。”關(guān)超文解釋道,原理樣車正是基于這樣的考慮,初步實(shí)現(xiàn)的是給定路徑下的極限駕駛。
“這就好比是一個(gè)蒙著眼睛卻跑得很快的人。”他說,“我們是給定一個(gè)GPS地圖信息,要求車就按這個(gè)線路跑。這種技術(shù)是非常有局限性的,只能面向賽車領(lǐng)域,無法應(yīng)用于其他路況。”雖然也加裝有攝像頭和雷達(dá),但“只能看到眼前的這一塊”,只是實(shí)現(xiàn)了局部路徑規(guī)劃而無法做到全局路徑規(guī)劃,直接導(dǎo)致了這輛車無法跑得更快。
為了克服這個(gè)局限,關(guān)超文的團(tuán)隊(duì)憋出一個(gè)“大招”——將無人車與無人機(jī)協(xié)同起來。讓無人機(jī)去做眼睛,看到的景象經(jīng)過處理之后變成路徑或者地圖,傳回給無人車。
“我們即將推出的新車,上面設(shè)計(jì)了一個(gè)云臺(tái),無人機(jī)會(huì)落在上面。”關(guān)超文說到未來的構(gòu)思:“再進(jìn)一步,一輛車可以搭載多架無人機(jī),這樣就可實(shí)現(xiàn)探測(cè)半徑更遠(yuǎn)。”
下一輛車“地面航母”
搭載無人機(jī)后的無人方程式賽車有了一個(gè)很霸氣的名字——“地面航母”。
“實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)難度很高,涉及到通訊、協(xié)同等各個(gè)方面。”關(guān)超文說,就連四旋翼無人機(jī)穩(wěn)穩(wěn)地停落在車上,這件看起來好像很容易忽略的小事都讓人幾近崩潰——在試驗(yàn)中,宇航學(xué)院的同學(xué)們操控的無人機(jī)經(jīng)常落不到車上就摔了。
為了這臺(tái)“地面航母”,無人車隊(duì)組織了多學(xué)科協(xié)同作戰(zhàn),下設(shè)感知與導(dǎo)航、整車控制、動(dòng)力電池、無人機(jī)、車輛平臺(tái)五個(gè)研究組,共同攻堅(jiān)無人車的難關(guān)。領(lǐng)隊(duì)倪俊告訴記者:“車輛平臺(tái)組工作非常辛苦,目前是新車設(shè)計(jì)階段,一切都要從頭做起,他們整天在這里熬夜。還有就是感知組,我們對(duì)這方面先前也很不太懂,還需要突破較大的技術(shù)難題。”
“總之,我們這個(gè)設(shè)想目前在國內(nèi)外還是比較超前的。實(shí)現(xiàn)全局路徑規(guī)劃,團(tuán)隊(duì)正在逐步努力。” 關(guān)超文說,新車預(yù)計(jì)在今年9月10日前下線,作為學(xué)生們的教師節(jié)獻(xiàn)禮。
(原標(biāo)題:當(dāng)無人車遇上無人機(jī),地面航母來了!)
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