Veículos ATVs Autodirigidos Estão Chegando

Uma equipe de pesquisadores da Carnegie Mellon University (CMU) está nos levando um passo mais perto de alcançar veículos todos-terrenos (ATVs) autodirigidos. A equipe pilotou um ATV por vários ambientes diferentes, incluindo grama alta, cascalho solto e lama, para coletar dados sobre como o ATV interagia com esses tipos de ambientes off-road.

Criando o Conjunto de Dados TartanDrive

O ATV foi dirigido agressivamente a velocidades de até 30 milhas por hora. Ele deslizou por curvas, subiu e desceu colinas e ficou preso na lama enquanto coletava dados importantes como vídeo, a velocidade de cada roda e a viagem do choque da suspensão de sete tipos de sensores.
Depois de coletar todos os dados, eles foram compilados em um conjunto de dados chamado TartanDrive. Ele inclui cerca de 200.000 interações do mundo real, e a equipe acredita que é o maior conjunto de dados de condução off-road multimodal do mundo real. Os dados podem ser usados posteriormente para treinar um veículo autodirigido para navegação off-road.
Wenshan Wang é um cientista de projeto no Instituto de Robótica (RI).
“Ao contrário da direção autônoma de rua, a direção off-road é mais desafiadora porque você precisa entender a dinâmica do terreno para dirigir com segurança e dirigir mais rápido”, disse Wang.
Houve algum trabalho anterior realizado nesta área, mas frequentemente envolvia mapas anotados que forneciam rótulos como lama, grama, vegetação e água. Esses rótulos ajudaram o robô a entender o terreno que ele estava navegando, mas o problema é que esse tipo de informação é frequentemente difícil de coletar. É também uma informação bastante genérica. Por exemplo, “lama” pode significar um ambiente que é dirigível ou não.
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Construindo Modelos de Previsão

Com os dados de sensores multimodais que a equipe coletou, eles puderam construir modelos de previsão que são superiores aos modelos desenvolvidos com dados simples e não dinâmicos. Dirigindo o ATV agressivamente, tornou-se crucial entender a dinâmica do seu desempenho.
Samuel Triest é um estudante de mestrado de segundo ano em robótica e autor principal do artigo de pesquisa.
“A dinâmica desses sistemas tende a se tornar mais desafiadora à medida que você adiciona mais velocidade”, disse Triest. “Você dirige mais rápido, você salta mais. Muitos dos dados que estávamos interessados em coletar eram essa direção mais agressiva, encostas mais desafiadoras e vegetação mais densa, porque é aí que algumas das regras mais simples começam a quebrar.”
Embora seja verdade que a maioria da pesquisa e do trabalho em torno de veículos autônomos seja direcionada para a direção de rua, os pesquisadores dizem que as primeiras aplicações provavelmente serão áreas off-road controladas. Isso permite menos risco de colisões.
A equipe realizou todos os seus testes em um local controlado perto de Pittsburgh, onde o Centro Nacional de Engenharia Robótica da CMU testa veículos off-road autônomos.
O ATV foi dirigido por humanos usando um sistema de direção por fio para controlar a direção e a velocidade.
“Estávamos forçando o humano a passar pela mesma interface de controle que o robô teria”, disse Wang. “Dessa forma, as ações que o humano toma podem ser usadas diretamente como entrada para como o robô deve agir.”
A pesquisa será apresentada na Conferência Internacional de Robótica e Automação (ICRA) em Filadélfia.