Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Carros sem drivers

A Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa do Pentágono é famosa por sua busca de tecnologias de alto risco e alto retorno. Quando a DARPA aposta na tecnologia, os ganhos ou perdas podem ser espetaculares. Sua última grande aposta veio na forma da terceira edição do DARPA Grand Challenge.

Conhecido como o "Desafio Urbano", o concurso aconteceu em um fim de semana ensolarado de novembro no DARPAtown, uma pista de corrida especialmente montada em razão da vaga Base Aérea de George em Victorville, Califórnia.

Lá, alguns dos melhores e mais brilhantes fabricantes do país foram atraídos para enfrentar um problema difícil que apela fortemente ao seu amor de fazer as coisas. Ao contrário dos típicos projetos ultra-secretos da DARPA, o Desafio Urbano foi projetado para mostrar publicamente os talentos dos criadores de alto nível. E o maior prêmio de US $ 2 milhões também não diminui o apelo.

Os planejadores de guerra da DARPA querem uma maneira de manter soldados seguros durante as missões de abastecimento perigoso. Seu objetivo é desenvolver um veículo que possa dirigir-se a um lugar perigoso e fazer o que for necessário - deixar equipamento, entregar suprimentos ou pegar soldados - sem arriscar a vida de um motorista humano.

Para esse fim, a DARPA organizou o Desafio Urbano. As barreiras para entrar no concurso são relativamente baixas - qualquer equipe qualificada de engenheiros e mecânicos pode competir. Mas vencer o desafio é uma tarefa das dimensões hercúleas. Para vencer, a equipe deve construir um carro que possa manobrar autonomamente um percurso de 60 milhas em um ambiente urbano, "executando simulações de missões militares enquanto se une a tráfego em movimento, navegando em círculos de tráfego, negociando interseções movimentadas e evitando obstáculos".

Várias rodadas de competição dura eliminaram a maioria dos competidores antes do último dia da competição. Apenas 11 veículos dos 36 semifinalistas ainda estavam em busca. Os restantes receberam três missões para completar. Momentos antes do tempo de corrida, as equipes foram fornecidas com detalhes de suas missões secretas, as informações fornecidas como um arquivo de computador em um pen drive USB entregue ao líder de cada equipe. Cada missão era diferente, exigindo que o veículo negociasse através do tráfego às vezes pesado da DARPAtown. Para ser elegível para ganhar, um veículo tinha que completar com sucesso todas as três missões em menos de seis horas.

À primeira vista, projetar um carro autônomo pode parecer impossível. Mas, na verdade, "é apenas uma extensão da tecnologia atual", diz Michael Darms, engenheiro da equipe Tartan Racing. “O controle de cruzeiro, que é o primeiro passo, existe há décadas”.

Darms lista numerosos exemplos de carros existentes que lidam com mais e mais tarefas de dirigir. Muitos carros de luxo têm controle de cruzeiro inteligente que mantém automaticamente uma distância segura dos carros à frente. Além disso, alguns têm sistemas de frenagem antecipados que usam o radar para antecipar uma colisão e pré-carregar os freios para uma parada mais rápida.

Mas os veículos no Urban Challenge devem ir além da simples remoção do pé do motorista. Eles devem remover o cérebro do motorista. Fazer isso requer muita tecnologia. Em uso aqui estão radar, LIDAR (detecção de luz e alcance), giroscópios e sensores de visão de máquina, todos os quais pintam uma imagem digital incrivelmente detalhada da área ao redor do veículo para uso pelo computador de bordo. Os esquemas de controle incluem sofisticados sistemas “fly-by-wire” que giram as rodas do carro e aplicam seus freios. E os sistemas de GPS usados ​​são incrivelmente precisos, informando ao carro onde ele está localizado a alguns centímetros.

As equipes do Urban Challenge variam de grandes grupos de corporações e universidades, com milhões de dólares em financiamento por trás, para grupos de cinco ou seis consertadores que modificaram seus carros pessoais. Como se poderia esperar, quanto maiores os recursos, melhor os carros autônomos se comportam, pois o dinheiro importa. Mas todos os carros-robô aqui, mesmo os de baixo orçamento, apresentam um desempenho admirável. Aqui estão algumas entradas típicas do Desafio Urbano, das mais simples às mais elaboradas.

Mais simples: Ody-Era

Enquanto outros concorrentes têm trabalhos de pintura que proclamam a Ford, a Caterpillar e o Google como patrocinadores, os adesivos da Ody-Era incluem o Papa’s Italian Bistro e a Mac's Fabrication Shop. Ody-Era, um Mercury Mariner 2008 de Kokomo, Indiana, pode não ser o mais sofisticado, mas o fato é que seus fabricantes legitimamente qualificados para competir no DARPAtown contra times mil vezes maiores e mais ricos. Eles mostraram que alguns fabricantes trabalhando em uma garagem de casa ainda podem tentar grandes coisas.

"Gastamos menos de US $ 20.000 no total em nosso veículo", diz Rick Bletsis, a força motriz por trás desse carro autônomo. No entanto, a Ody-Era passou por vários níveis de competição para competir no Desafio Urbano da DARPAtown.

Ao contrário da maioria dos outros concorrentes, a Ody-Era se baseia principalmente na visão de máquina para se guiar pelo curso. “Usamos câmeras digitais de baixo custo e de prateleira e um computador de mesa para sentir o ambiente. Um agricultor local nos emprestou o GPS John Deere de seu trator agrícola ”, diz o membro da equipe e engenheiro de software Mahesh Chengalva.

Com simplicidade como sua palavra de ordem, o carro utiliza um programa que consiste em apenas 4.000 linhas de código Visual Basic para dirigir sozinho. Compare isso com as centenas de milhares de linhas de código dentro dos algoritmos de controle de muitos concorrentes.

Ody-Era passou por vários obstáculos importantes, mas foi interrompido bem antes das finais, devido a um problema com o computador que controlava sua direção drive-by-wire.

A equipe tem poucos arrependimentos. "Nós fizemos o nosso melhor, é tudo o que podemos dizer", diz Bletsis. "Nossa tecnologia é tão nova, ninguém mais tem muito como isso."

Mais simples: plano B

Se a primeira idéia não funcionou, então talvez seja hora de considerar o Plano B. Muitos acham surpreendente que dois irmãos que administram uma companhia de seguros em Nova Orleans tenham o interesse e o know-how técnico para desenvolver um veículo autônomo capaz. para competir com equipes maiores e mais ricas, como a Tartan Racing e a Stanford University. Mas os irmãos Gray levam a sério os motoristas de robô e desenvolveram seu próprio veículo autônomo chamado Plano B.

O Plano B é um Ford Escape Hybrid repleto de sensores e inteligência computacional baseada em Linux. Se o seu mapa é bom, eles dizem, você só precisa dizer ao veículo para onde ir e deixar o SUV encontrar seu próprio caminho.

Por apenas US $ 365 mil, mais ou menos alguns milhares, a Equipe Cinza Racing lhe venderá um veículo real autônomo ao vivo, completo com um sistema GPS Oxford Technical Solutions com precisão de 10 centímetros, um sensor LIDAR de alta definição 3D Velodyne, um fly-by - Sistema de direção e frenagem a fio, e o computador de pilotagem inteligente AVS-2 da Gray Racing, com detecção de obstáculos e recursos de reencaminhamento dinâmico.

A Team Gray Racing foi muito bem no DARPA Grand Challenge de 2005, sendo uma das cinco equipes a terminar. Teria sido um milagre se a pequena Team Grey tivesse chegado às finais no Desafio Urbano de 2007. Mas não houve milagre desta vez, pois o Plano B foi eliminado no corte final, um dia antes do evento final.

Não é simples: chefe

Boss, um Chevy Tahoe 2007 autônomo, é como o New York Yankees: é um enorme investimento monetário cujos patrocinadores esperam uma grande recompensa. A equipe da Tartan Racing, uma fusão de acadêmicos, engenheiros e estudantes da Carnegie Mellon University, da General Motors e da Continental AG, entre outros, construiu a Boss, equipando-a com um complexo conjunto de radares, sensores a laser e controle drive-by-wire sistemas.

Uma tecnologia como essa não sai barato, e um projeto multimilionário como o Boss exige os recursos financeiros combinados de vários conglomerados globais. Diga o que quiser sobre design elegância e desenvoltura; no final, o dinheiro fala. É por isso que os Yankees ganham com muita frequência.

O primeiro lugar e o grande prêmio de US $ 2 milhões foram para o chefe da Tartan Racing, por completar as três missões 20 minutos antes da competição. O Junior da Universidade de Stanford voltou para casa com um cheque de US $ 1 milhão, e o corajoso Odin da Virginia Tech ficou com meio milhão.

Todas essas equipes foram embolsadas e carregadas com as melhores mentes técnicas disponíveis em qualquer lugar. Mas os grandes criadores amadores não devem ser dissuadidos. Como dizem em Nova Orleans e Kokomo, espere até a próxima.

Ação

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