Rajd bez kierowcy

W rajdzie Grand Challenge skomputeryzowane pojazdy po raz pierwszy udowodniły, że potrafią przebyć sporą, bo przeszło dwustukilometrową trasę, samodzielnie wybierając optymalną drogę i omijając przeszkody. Samochody bez miejsca dla kierowcy jako pierwsza zacznie wykorzystywać amerykańska armia

W październiku 2005 roku pustynia Mojave w Nevadzie stała się sceną nietypowych zawodów. Dwadzieścia trzy ekipy złożone z mechaników, inżynierów oraz specjalistów od sztucznej inteligencji przygotowywały do rajdu po bezdrożach samochody, w których nie przewidziano miejsca dla kierowcy. Nie zamontowano tam także urządzeń do zdalnego kierowania pojazdami – odpowiedzialność za wybór trasy, sposób omijania przeszkód oraz reakcję na zdarzenia w trakcie wyścigu spoczywała na komputerach. Do przebycia były 132 mile prowadzące przez skalistą pustynię i góry – teren, który stanowiłby poważne wyzwanie nawet dla doświadczonego kierowcy. Co więcej, zgodnie z regulaminem średnia prędkość nie mogła spaść poniżej 19 km na godzinę. Na zwycięski zespół czekały dwa miliony dolarów nagrody. Jednak to nie konieczność wyprzedzenia rywali okazała się głównym problemem. Znacznie trudniejszym zadaniem wydawało się dotarcie w ogóle do mety – rok wcześniej w poprzedniej edycji rajdu najlepszy z „zawodników”, wojskowy humvee utknął na krzaku już 12 kilometrów od miejsca startu. Pozostałe sterowane przez pokładową sztuczną inteligencję samochody odpadły jeszcze wcześniej, na skutek awarii, wywrotek lub przeszkód terenowych, takich jak głazy czy… ogrodzenie pastwiska. Większość zawiodła już na pierwszej mili, a jeden został zdyskwalifikowany po wykryciu… zdalnego sterowania.

Niedosiężny cel

Patronem tych niezwykłych wyścigów, noszących oficjalną nazwę Grand Challenge, czyli wielkie wyzwanie, jest DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) – amerykańska agencja finansująca badania mogące znaleźć zastosowania militarne. Na wyścigi pojazdów bez kierowcy wydała już kilkadziesiąt milionów dolarów, nie tylko fundując nagrodę, ale także dofinansowując startujące zespoły. Po nieudanej edycji rajdu z 2004 roku DARPA zdecydowała się zresztą zwiększyć główną wygraną z miliona do dwóch milionów dolarów, by przyciągnąć do rywalizacji najlepszych specjalistów z całego świata.

Zasady nie pozwalają na jakąkolwiek ingerencję ekipy technicznej od momentu startu, dają jednak możliwość korzystania przez pojazd z nawigacji satelitarnej. Trasa przejazdu jest więc wstępnie zaplanowana, ale nie do tego stopnia, by uwzględniać położenie drobnych przeszkód. Pojazdy mogą pokonywać utrudnienia na trasie lub je omijać. Organizatorzy zastrzegli sobie nawet prawo do… dołożenia betonowych bloków, tak jakby naturalnie występujące w miejscu rozgrywania zawodów rowy, nasypy, zbiorniki wodne, piaszczyste łachy, betonowe murki, słupy wysokiego napięcia, głazy czy odcinki ogrodzenia nie stanowiły wystarczającego wyzwania. Celem Grand Challenge jest właśnie stworzenie pojazdu, który sprawnie ominie kamienie, krzaki, płoty czy inne samochody, poruszając się równocześnie z rozsądną prędkością.Na ukończenie wyścigu każdy z uczestników miał 10 godzin.

Laser, radar, kamera

Każdy pojazd wyposażony był w system nawigacji satelitarnej. Nie znaczy to, że jechały, jak po sznurku. W ten sposób mogły jedynie utrzymywać właściwy kierunek, nie potrafiły jednak unikać przeszkód na trasie, zwłaszcza tych zbyt drobnych, by były widoczne na mapach. Wykrywaniem tego rodzaju utrudnień zajmowały się skomplikowane systemy, różne dla każdego ze startujących pojazdów. Zespół Red Team wyposażył swoje samochody – zbudowane na bazie wojskowych humvee roboty Sandstorm i H1lander – w lasery, kamery i radary. Najdalej sięga radar, dostarczający informacji o tym, co znajduje się 125 metrów przed pojazdem, jednak tylko w wąskim wycinku. Danych z przedniej półsfery dostarcza drugi radar, którego zasięg wynosi 75 metrów. Jeden z laserów „obserwuje” przestrzeń przed pojazdem na odległość do 50 metrów, a drugi wprawdzie ma zasięg dwa razy krótszy, ale za to obejmuje 270 stopni wokół robota. Lasery i kamery zamocowane są na żyroskopowej platformie i mogą być obracane, a tym samym kierowane na obszary niedostatecznie zbadane na podstawie danych radarowych.

Zebrane informacje służą do opracowania dokładnej mapy najbliższego otoczenia. Następnie oprogramowanie sterujące wyznacza możliwe trasy i porządkuje je według „ceny” – trudniejszym do pokonania obszarom przypisywany jest wyższy koszt. W tym szacunku uwzględnia się także odchylenie od ustalonej na podstawie sygnału GPS marszruty oraz dynamikę pojazdu – chodzi o to, by uniknąć nagłych skrętów i hamowań. Główna rola w ocenie dostępnych tras przypada oprogramowaniu opartemu na agentach. Red Team wykorzystał system JACK.

Od gokarta po TIR-a

Chęć uczestnictwa w zeszłorocznym Grand Challenge zgłosiło 195 zespołów z pięciu krajów. Do finału dotarły 23 pojazdy. Zawodnicy należeli do różnych „kategorii wagowych” – od pojazdów nieco tylko większych od gokartów, przez kilka wojskowych humvee, po potężne sześciokołowe monstra przerobione z samochodów ciężarowych TIR.

Zanim wielki wyścig się rozpoczął, każdy pojazd musiał wziąć udział w eliminacjach rozgrywanych na zamkniętym, specjalnie przygotowanym torze. „W ostatniej edycji Grand Challenge runda kwalifikacyjna rozgrywana na torze rajdowym California Speedway była trudniejsza niż sam wyścig” – mówi Paul J. Perrone, prezes firmy Perrone Robotics, która przygotowała systemy sterujące pojazdu Tommy.

0
Zamknij

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.