Samojízdné terénní vozidla jsou na cestě

Tým výzkumníků z Carnegie Mellon University (CMU) nás přibližuje k dosažení samojízdných terénních vozidel (ATV). Tým jel na ATV různými prostředími, včetně vysoké trávy, volného štěrku a bláta, aby shromáždil data o tom, jak ATV interagovalo s těmito typy terénních prostředí. 

Vytvoření datasetu TartanDrive

ATV byl řízen agresivně při rychlostech až 30 mil za hodinu. Proklouzl zatáčkami, jel nahoru a dolů kopci a uvízl v blátě, zatímco shromažďoval důležitá data, jako je video, rychlost každého kola a cestování tlumiče z sedmi typů senzorů. 

Po shromáždění všech dat byla sestavena do datasetu nazvaného TartanDrive. Obsahuje asi 200 000 reálných interakcí a tým se domnívá, že je to největší reálný, multimodální, terénní dataset pro řízení. Data by mohla být později použita k výcviku samojízdného vozidla pro terénní navigaci. 

Wenshan Wang je projektový vědec v Robotics Institute (RI).

“Na rozdíl od autonomního řízení na silnicích je terénní řízení náročnější, protože je nutné pochopit dynamiku terénu, aby bylo možné řídit bezpečně a rychle,” řekl Wang. 

Byla provedena některá předchozí práce v této oblasti, ale často se jednalo o anotované mapy, které poskytovaly štítky, jako je bláto, tráva, vegetace a voda. Tyto štítky pomohly robotu pochopit terén, který procházel, ale problém spočívá v tom, že tato informace je často obtížně získatelná. Je to také bastante obecná informace. Například “bláto” může znamenat prostředí, které je buď říditelné, nebo ne. 

Budování predikčních modelů

S multimodálními daty senzorů, které tým shromáždil, mohli vytvořit predikční modely, které jsou lepší než modely vyvinuté se simples a non-dynamickými daty. Řízením ATV agresivně se stalo důležité pochopit dynamiku jeho výkonu. 

Samuel Triest je druhý rok magisterského studenta robotiky a hlavní autor výzkumné práce. 

“Dynamika těchto systémů se stává náročnější, když přidáte více rychlosti,” řekl Triest. “Řídíte rychleji, odrazíte se od více věcí. Velká část dat, která nás zajímala, byla tato agresivnější jízda, náročnější svahy a hustší vegetace, protože to jsou místa, kde se některé jednoduché pravidla začínají rozpadat.”

Ačkoli je pravda, že většina výzkumu a práce okolo autonomních vozidel je zaměřena na řízení na silnicích, výzkumníci říkají, že první aplikace budou pravděpodobně kontrolovaná, terénní oblasti. To umožňuje menší riziko srážek. 

Tým provedl všechny své testy na kontrolovaném místě poblíž Pittsburghu, kde Národní robotický inženýringový centrum CMU testuje autonomní terénní vozidla. 

ATV byl řízen lidmi pomocí systému drive-by-wire pro řízení směru a rychlosti. 

“Donutili jsme člověka projít stejným řídicím rozhraním, jako by procházel robot,” řekl Wang. “Tímto způsobem mohou akce, které člověk provádí, být použity přímo jako vstup pro to, jak by měl robot jednat.”

Výzkum bude prezentován na Mezinárodní konferenci o robotice a automatizaci (ICRA) v Philadelphii.