Стэнли: робот, который выиграл грандиозный турнир DAPRA

Программа Grand Challenge была запущена Агентством DARPA в 2003 году с целью стимулирования инноваций в области беспилотной навигации наземных транспортных средств.

Цель проекта заключалась в разработке автономного робота, способного преодолевать бездорожье.

Первый конкурс, обещавший награду в размере 1 млн долларов США, состоялся 13 марта 2004 года. Для прохождения 142-мильной дистанции по пустыне Мохаве потребовалось не более 10 часов. 107 команд и 15 гонок, но ни одна из них не проехала более 5% дистанции.

Вызов повторили 8 октября 2005 года с увеличением суммы премии до 2 млн долларов США. На этот раз было 195 команд и 23 гонки. Из них пять команд прошли дистанцию. Стэнфордский робот «Стэнли» прошел дистанцию впереди всех остальных машин за 6 ч, 53 мин и 58 с и был объявлен победителем конкурса DARPA Grand Challenge.

Стэнли разработала группа исследователей для усовершенствования современных технологий автономного вождения. Успех Стэнли является результатом интенсивных усилий Стэнфордского университета, в которых приняли участие эксперты из Volkswagen of America, Mohr Davidow Ventures, Intel Research и ряда других организаций. Стэнли основан на Volkswagen Touareg R5 TDI 2004 года выпуска, оснащенном шестипроцессорной вычислительной платформой Intel, а также набором датчиков и исполнительных механизмов для автономного вождения.

Главной технологической задачей при разработке Стэнли было создание высоконадежной системы, способной передвигаться с относительно высокой скоростью через разнообразные и неструктурированные внедорожные пространства, и делать все это с высокой точностью. Эти требования привели к ряду достижений в области автономной навигации. Были разработаны и расширены существующие методы в таких областях, как дальнобойное восприятие местности, предотвращение столкновений в режиме реального времени и стабильное управление транспортными средствами на скользкой и пересеченной местности.

Многие из этих разработок были обусловлены требованиями к скорости, что сделало многие классические техники в области внедорожного вождения непригодными. В ходе этих разработок исследовательская группа использовала алгоритмы из различных областей, включая распределенные системы, машинное обучение и робототехнику.

Гонка

Стэнли начал гонку 8 октября 2005 года в 6:35 утра. Робот уверенно набирал скорость и ехал на её пределе или чуть ниже него.

Его общая средняя скорость составляла 19,1 миль в час. Тем не менее, скорость Стэнли сильно варьировалась во время гонки.

Первоначально рельеф местности был ровным, и ограничения скорости позволяли развивать гораздо более высокие скорости. Его максимальная средняя скорость во время гонки составила 24,8 миль в час.

Модуль технического зрения заставил Стэнли замедлить скорость до 25 миль в час, однако, без модуля технического зрения Стэнли был бы вынужден развивать максимальную скорость 25 миль в час, что привело бы к времени окончания работы примерно в 7 ч и 5 мин, возможно позади робота CMU Sandstorm.

Стэнли замедлялся время от времени, чтобы приспособиться к местности. Именно способность адаптировать скорость к пересеченной местности была важной составляющей успеха Стэнли. Стэнли также столкнулся с некоторыми неожиданными трудностями на протяжении всего пути. Всего было зарегистрировано 17 инцидентов, почти все они произошли между 22 и 35 милями. Неточная временная маркировка лазерных данных привела к вставке фантомных препятствий на карту. В четырех из этих случаев эти инциденты привели к значительному отклонению в сторону. В одном случае Стэнли даже ехал на песчаном валу, а в другом он без каких-либо препятствий свернул на дно открытого озера. Ни в коем случае автомобиль не подвергался опасности, поскольку пересечение песчаного вала было возможным. Однако в результате этих ошибок Стэнли несколько раз замедлялся. Таким образом, основным последствием этих инцидентов стала потеря времени в начале гонки.

Резюме

Stanley, разработанный Stanford Racing Team в сотрудничестве со своими сторонниками, использовал программное обеспечение для обработки данных датчиков и определения подходящих команд рулевого управления, дросселирования, торможения и переключения передач.

Многие из его отдельных модулей основывались на самых современных методах искусственного интеллекта.

Повсеместное использование машинного обучения, как перед, так и во время гонки, сделало Стэнли надежным и точным. Исследователи считают, что эти методы, наряду с обширными испытаниями, которые были проведены, внесли значительный вклад в успех Стэнли в этой гонке.

Несмотря на то, что большой вызов DARPA стал важной вехой в поисках самоходных автомобилей, он оставил открытым целый ряд важных проблем.

Стэнли не может ориентироваться в пробках. Для того чтобы автономные автомобили добились успеха, роботы, такие как Стэнли, должны уметь воспринимать движущиеся объекты и взаимодействовать с ними. Необходимы дальнейшие исследования для достижения уровня надежности, необходимого для этой сложной задачи. Даже в области вождения в статических условиях программное обеспечение Стэнли может справляться только с ограниченными типами препятствий. Например, нынешнее программное обеспечение не сможет отличить высокую траву от скал.

05.07.2022


Подписаться в Telegram



Транспорт

Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство

Вредное воздействие транспорта на окружаю...

«Вертолеты России» обучают молодых инженеров создавать беспилотники
«Вертолеты России» обучают молодых инженеров создавать беспилотники

Холдинг Вертолёты России активно участвует в&n...

JAMDA: Для оценки пожилых водителей применяют инструмент с 91,5% точностью
JAMDA: Для оценки пожилых водителей применяют инструмент с 91,5% точностью

По мере старения населения планеты растет и&nb...

Рынок воздушных такси почти готов к взлету
Рынок воздушных такси почти готов к взлету

Такие компании как Boeing, Hyundai, Airbu...

Стэнли: робот, который выиграл грандиозный турнир DAPRA
Стэнли: робот, который выиграл грандиозный турнир DAPRA

Программа Grand Challenge была запущена Агентс...

В России собрали беспилотный самосвал с космическим экстерьером
В России собрали беспилотный самосвал с космическим экстерьером

Конструкторы Научно-технического центра ПАО&nb...

Предсерийный прототип беспилотного SMART шаттла представят летом 2022 года
Предсерийный прототип беспилотного SMART шаттла представят летом 2022 года

Инженеры Московского политехнического универси...

Как будет выглядеть транспорт будущего?
Как будет выглядеть транспорт будущего?

150 лет назад был построен первый дв...

Дроны не всегда экологичнее большегрузов
Дроны не всегда экологичнее большегрузов

Доставка посылок дронами лишь в определен...

Дышать в трубочку - вчерашний день
Дышать в трубочку - вчерашний день

Ученые из Калифорнийского университета в&...

Если скорость не отличается, зачем платить больше?
Если скорость не отличается, зачем платить больше?

Легковесный велосипед стоимостью 1000 фунтов н...

Железные дороги станут пластиковыми
Железные дороги станут пластиковыми

Неумолимо устаревающих деревянных сородичей за...

Выяснилось, как получить за автомобиль до 95% стоимости
Выяснилось, как получить за автомобиль до 95% стоимости

У любого человека в жизни возникает ситуа...

Механизмы для грузоподъемной техники обладают особой спецификой
Механизмы для грузоподъемной техники обладают особой спецификой

Производство грузовых барабанов для грузо...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче
Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры
Как музыка влияет на эмоции дошкольников: открытие психологов МГУ
Как музыка влияет на эмоции дошкольников: открытие психологов МГУ
Исследование МГПУ объясняет, как справиться с одиночеством в мегаполисе
Исследование МГПУ объясняет, как справиться с одиночеством в мегаполисе
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
Казанский студент намерен разработать умные очки в 3 раза дешевле аналогов
Казанский студент намерен разработать умные очки в 3 раза дешевле аналогов
Учёные предлагают контролировать москитов с помощью генетической селекции
Учёные предлагают контролировать москитов с помощью генетической селекции

Новости компаний, релизы

40% профессионалов предпочитают работать удаленно с дачи
В Нижнем Новгороде проходит Шестой «ЯлФест-2024»
Время разбрасывать камни: ультразвуковая чистка зубов возвращает уверенность в себе
U-NOVUS 2024: технологическое развитие России немыслимо без университетов и инвестиций бизнеса в техпред
В ВГУВТ будут готовить уникальных специалистов на стыке инженерии и экономики для развития водного транспорта