Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

没有司机的汽车

五角大楼的国防高级研究计划局以追求高风险,高回报的技术而闻名。当DARPA投注技术时,输赢可能是惊人的。最新的大赌注是第三版DARPA Grand Challenge的形式。

被称为“城市挑战赛”的比赛于11月阳光充足的周末在DARPAtown举行,这是一个特别设置的赛马场,位于加利福尼亚州维克多维尔空置的乔治空军基地。

在那里,该国一些最优秀和最聪明的制造商被引诱解决一个强烈呼吁他们热爱制造事物的难题。与DARPA典型的绝密项目不同,Urban Challenge旨在公开展示顶级制造商的才能。而200万美元的最高奖金也没有减损这一呼吁。

DARPA的战争规划者希望在危险的供应任务期间保持士兵的安全。他们的目标是开发一种能够将自己带到危险地点并做它需要做的事情的车辆 - 放下装备,提供物资或捡起士兵 - 而不会冒人类驾驶员的生命危险。

为此,DARPA组织了城市挑战赛。参加比赛的障碍相对较低 - 任何合格的工程师和机械师团队都可以参加比赛。但赢得挑战是艰巨的任务。为了获胜,该团队必须建造一辆能够在城市环境中自主操纵60英里高速路线的汽车,“在融入交通流量,导航交通圈,协商繁忙的交叉路口,避开障碍物的同时执行模拟军事供应任务。”

在比赛的最后一天之前,几轮激烈的比赛淘汰了大多数参赛者。 36名半决赛选手中只有11辆车仍在追捕中。剩下的人有三个任务要完成。在比赛开始前的几分钟,团队获得了他们秘密任务的详细信息,这些信息作为计算机文件提供给每个团队领导的USB跳跃驱动器。每个任务都不同,要求车辆通过有时很重的DARPAtown交通进行谈判。要获得胜利,车辆必须在不到六小时内成功完成所有三项任务。

乍一看,设计自动驾驶汽车似乎是不可能的。但实际上,“它只是现有技术的延伸,”Tartan Racing团队的工程师Michael Darms说。 “巡航控制,这是第一步,已经存在了几十年。”

达姆斯列举了许多现有汽车的例子,这些汽车可以处理越来越多的驾驶任务。许多豪华车具有智能巡航控制装置,可自动保持与前方车辆的安全距离。此外,一些具有预期制动系统,其使用雷达来预测碰撞并且预先对制动器充电以便更快地停止。

但Urban Challenge的车辆必须超越简单地移除驾驶员的脚。他们必须移除司机的大脑。这样做需要大量的技术。在这里使用的是雷达,LIDAR(光探测和测距),陀螺仪和机器视觉传感器,所有这些都绘制了车辆周围区域的令人难以置信的详细数字图像,供机载计算机使用。控制方案包括复杂的“电传操纵”系统,可以转动汽车的车轮并施加制动。并且所使用的GPS系统非常准确,告诉汽车它位于几厘米的位置。

城市挑战赛的团队包括来自公司和大学的庞大团队,他们拥有数百万美元的资金,以及修改他们个人汽车的五六个团体。正如人们所预料的那样,资源越多,自动驾驶汽车的表现就越好,因为金钱确实很重要。但是这里的所有机器人汽车,即使是低预算的汽车,也表现出色。以下是一些典型的城市挑战赛,从最简单到最精细。

最简单:Ody-Era

虽然其他参赛者有油漆工作宣布福特,卡特彼勒和谷歌作为赞助商,但Ody-Era的贴花包括Papa的Italian Bistro和Mac's Fabrication Shop。来自印第安纳州科科莫的2008年水星水手Ody-Era可能不是最成熟的,但事实是,它的制造商合法地有资格在DARPA镇与一千多倍和更富裕的球队竞争。他们表明,在家庭车库工作的一些制造商仍然可以尝试很棒的东西。

“我们的车辆总共花费不到2万美元,”这款自动驾驶汽车背后的驱动力Rick Bletsis说道。然而,为了参加DARPAtown的城市挑战赛,Ody-Era通过了几个级别的比赛。

与大多数其他竞争对手不同,Ody-Era主要依靠机器视觉来指导自己完成整个课程。 “我们使用廉价的现成数码相机和台式电脑来感知环境。当地农民从他的农用拖拉机借给我们John Deere GPS,“团队成员兼软件工程师Mahesh Chengalva说。

凭借简洁作为其口号,该汽车利用一个只有4,000行Visual Basic代码的程序来驱动自己。与许多竞争对手的控制算法中的数十万行代码形成对比。

Ody-Era通过了几个关键障碍,但在决赛前停了很久,由控制其线控转向的计算机问题解决了。

该团队几乎没有遗憾。 “我们尽力而为,这就是我们所能说的,”Bletsis说。 “我们的技术非常新颖,这里的其他任何人都不太喜欢它。”

更简单:B计划

如果第一个想法不起作用,那么也许是时候考虑B计划了。很多人会发现,在新奥尔良经营一家保险公司的两兄弟会有兴趣和技术知识来开发自动驾驶车辆,这令人惊讶。与像Tartan Racing和斯坦福大学这样更大,更富有的球队竞争。但格雷兄弟对机器人驾驶员非常认真,他们开发了自己的自动驾驶汽车,名为Plan B.

Plan B是福特Escape混合动力车,内置传感器和基于Linux的计算机智能。他们说,如果你的地图很好,你只需要告诉车辆去哪里,让SUV找到自己的方式。

只需花费365,000美元即可获得或花费几千美元,Team Grey Racing将向您推销一款真实的自动驾驶汽车,配备精确到10厘米的牛津技术解决方案GPS系统,Velodyne 3D高清LIDAR传感器,飞越 - 线控转向和制动系统,以及Gray Racing自己的AVS-2智能驾驶计算机,具有障碍物检测和动态重新路由功能。

Grey Racing车队在2005年DARPA大挑战中表现非常出色,是仅有的五支球队之一。如果小灰队在2007年城市挑战赛中进入决赛,那将是一个奇迹。但这次没有奇迹,因为B计划在最后一场比赛的最后一场比赛中被砍掉了。

不简单:老板

Boss是一个自主的2007年雪佛兰Tahoe,就像纽约洋基队一样:这是一项巨大的货币投资,其赞助商希望获得巨大回报。 Tartan Racing团队由来自卡内基梅隆大学,通用汽车公司和大陆集团公司等的学者,工程师和学生合并而成,他们为Boss配备了一系列复杂的雷达,激光传感器和线控控制系统。系统。

像这样的技术并不便宜,像Boss这样价值数百万美元的项目需要几个全球性企业集团的综合财务资源。说出你对设计优雅和机智的看法;最后,金钱谈判。这就是为什么洋基队经常获胜的原因。

第一名和200万美元的大奖获得了Tartan Racing的Boss,在比赛开始前20分钟完成了所有三项任务。斯坦福大学的Junior带着100万美元的支票回家,弗吉尼亚理工大学的勇敢奥丁得到了50万美元。

所有这些团队都深陷其中,并且拥有最优秀的技术人才。但不要劝阻思想敏捷的业余制造商。正如他们在新奥尔良和科科莫所说的那样,等到下一次。

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