Аголова — в багажнике!: «Шеф» в «Городе роботов»

Boss — тяжелый джип Chevy Tahoe, переделанный командой Tartan Racing под независимую езду. Он претендует на приз в $2 млн, обещанный Минобороны. Эта машина ориентируется в пространстве посредством целого комплекса из радаров, оптических датчиков и лазеров

Стоит нестерпимая жара. Мы в «Городе роботов» (Robot City) — так прозвали испытательный полигон Университета Карнеги-Меллон, расположенный на берегах питтсбургской реки Мононгахелы. Десятки зрителей жарятся на открытых трибунах, внимательно всматриваясь в кольцевой двухполосный испытательный маршрут. Один из наблюдателей поднимает руку и задает вопрос, что на данный момент у всех на уме: «А он не выйдет из-под контроля, как Терминатор?»

Он — это Boss («Шеф»), роботизированный джип Chevy Tahoe, как раз его осматривают на данный момент специалисты из DARPA, исследовательского подразделения Пентагона. Минута-вторая, и наблюдатели из DARPA передадут организаторам гонки USB-накопитель с цифровыми руководствами для внедорожника, и затем Boss зарычит и тронется с места.

До тех пор пока это лишь квалификационный заезд, а в первых рядах — Urban Challenge, гонка машин-роботов, которая будет проводиться в городских декорациях. Пользуясь спутниковой навигацией и датчиками, напрягая собственные процессоры, приблизительно 30 самодвижущихся и самоуправляющихся экипажей отправятся в 100-километровую гонку по муниципальным улицам, перекресткам а также парковкам.

Но чтобы выйти в финал, Boss обязан пройти сегодняшнее опробование. В сложную программу контрольных упражнений включены такие трюки, как объезд припаркованного автомобиля и поворот на перегруженном перекрестке. Неудивительно, в случае если по окончании таких издевательств робот восстанет против собственных создателей.

Сейчас всем этим увлекательным шоу заправляет Билл Месснер, представитель гоночной команды Tartan, появившейся от альянса CMU (Университет Карнеги-Меллон) и Дженерал моторс. На висящий в воздухе вопрос Месснер отвечает так: «Отечественный Boss, конечно же, не таковой крутой, как Терминатор, к тому же злые гигабайты стоят куда дороже, чем хорошие».

Трибуны отзываются на шутку хохотом, но меня тревожат не столько злые намерения робота, сколько его бестолковость и неуклюжесть. На прошлых гонках DARPA (см. «ПМ» № 12’2005) самоуправляемые экипажи то и дело сбивались с курса и врезались в ограждения.

Что помешает «Боссу» спокойненько задавить кого-нибудь из зрителей? Разве что цементные баррикады, отделяющие трибуны от автострады, и дистанционный «стоп-кран», включающий тормоза и отключающий независимое управление.

Помимо этого, конструкторы предусмотрели средства предупреждения пешеходов, каковые случайно окажутся у робота на пути. В то время, когда у джипа запускается двигатель, на его крыше начинает крутиться мигалка, а перед стартом включается оглушительная сирена. Но это все для тех, кто снаружи, а вот мне суждено прокатиться В этого чудовища.

В случае если наблюдать на вещи трезво, пока что роботизированные самодвижущиеся агрегаты воображают опасность не столько для окружающих, сколько для самих себя. Уже в 2004 году первые гонки DARPA продемонстрировали ограниченные возможности этих механизмов.

Из 15 независимых аппаратов ни один не дошел до финиша, и приз в $1 млн остался не пользуется спросом. В пустыне, от Калифорнии до Невады, был проложен особый маршрут длиной 227 км, но он не понадобился: никто из участников не смог миновать кроме того восьмую милю.

У кого-то отказала спутниковая навигация, кто-то уперся в фантомные препятствия, появлявшиеся на пути из-за чрезмерно чувствительных датчиков. Повторные гонки в 2005 году для многих участников, возвратившихся в пустыню с радикально переработанными автомобилями, стали подлинным реваншем.

К финишу пришло пять роботов, и «Стэнли» из Стэнфорда завоевал двухмиллионный приз. Все говорили о грандиозном успехе, не смотря на то, что 18 команд дойти до финиша так и не смогли.

Нынешние гонки, назначенные на 3 ноября, обещают быть самыми сложными. Мы заметим что-то среднее между сдачей экзамена на права и настоящими гонками.

От роботов потребуется совершить множество маневров (влиться в неспециализированный поток, двигаться по маршруту, парковаться) и наряду с этим остаться невредимыми. Более того, целый маршрут необходимо будет пройти максимум за шесть часов. И в случае если в 2005 году опробование выдержала лишь четверть участников, не станут ли гонки Urban Challenge полным провалом?

«Успех нам отнюдь не гарантирован, — говорит Уильям Уиттакер, доктор наук Университета робототехники при Университете Карнеги-Меллон и начальник команды Tartan Racing. — Повседневные дорожные задачи на большом растоянии превосходят возможности современной техники. К счастью, DARPA не ожидает всего и сходу».

От «Босса» не нужно скорость более чем 50 км/ч, распознавание дорожных знаков и навыки параллельной парковки. Ему не требуется мочь перестраиваться на крейсерской скорости через две полосы к выезду с шоссе. Перед ним не будет светофоров и пешеходов.

Квалификационные опробования — предварительная попытка. Представители DARPA и команды Tartan внимательно наблюдают на дорогу.

Участники нервничают из-за жары: справится ли кондиционер с охлаждением электронной начинки — целого сундука из десяти крутых серверов на базе 2-ГГц процессоров Intel Core2Duo? Тем временем джип бережно объезжает припаркованную машину, не зацепив ни одного оранжевого конуса. «У стэнфордской команды с этим упражнением были неприятности, — шепчет мне один из тартановских, — но судьи из DARPA дали пройти тест заново».

Да, робототехники ревниво относятся к Стэнфорду: перед гонками 2005 года Университет Карнеги-Меллон считался фаворитом, но обе автомобили данной команды пропустили вперед «Стэнли» и пришли к финишу второй и третьей. В течение ближайших нескольких месяцев такие же квалификационные опробования пройдут еще 53 команды, но до финальной гонки допустят лишь двадцать.

В 2005-м Boss без предупреждения отправился на второй круг. Как растолковывает Крис Урмсон, основной разработчик команды Tartan, в момент аварийной остановки джип проскочил по инерции одну из промежуточных точек GPS-навигации.

У финиша он зафиксировал недостачу, счел задачу невыполненной и успокоился только по окончании того, как повторил целый цикл. Позднее «Шеф» не пропустил на перекрестке в соответствии с правилам две другие уже находившиеся в том месте автомобили, а дождался, в то время, когда проедет одна из них, и затем сходу сам отправился на поворот.

Тут, как растолковал Урмсон, опять имело место недопонимание условий задачи. Правила состязаний гласят, что робот обязан пропустить второй автомобиль, в случае если последний находится в пределах метра от стоп-линии.

Но датчики Boss определили, что вторая машина стоит от линии в полутора метрах, а потому робот «с чистой совестью» отправился через перекресток. На этом примере видны как плюсы, так и минусы компьютерного мышления. Робот неукоснительно следовал правилам, но будь на его месте живой шофер, мы сочли бы его поведение страшным.

Но вот экзамен окончен, представители DARPA покинули площадку, дав хорошую оценку. Пара часов маневров не через чур впечатлили меня. Правильнейшая GPS-навигация разрешает роботу спокойно идти по маршруту со скоростью чуть выше 20 км/ч.

Ощетинившись во все стороны камерами, радарами и лазерными дальномерами, аппарат действует разумно и с опаской, как ученик на направлениях автовождения, не смотря на то, что упрямые компьютерные мозги уже вынудили робота принять два очень настораживающих ответы. В случае если «Босса» выпустить в настоящие муниципальные джунгли, забрать у него запрограммированные по координатам GPS маршруты, вынудить подчиняться знакам и огням светофоров, ограничивающим скорость, к тому же разрешить войти перед ним совсем непредсказуемых пешеходов, он, вероятнее, снизит скорость до черепашьего шага либо по большому счету впадет в кому.

Но тут, в «городе роботов», джип ведет себя так же послушно, как ветхая цирковая лошадь, и я хладнокровно забираюсь на заднее сиденье, ожидая спокойной прогулки по окрестностям. Как выяснилось, у «Босса» другие замыслы.

Электронная начинка, хорошо упакованная за моей спиной, пышет жаром. Джип делает резкий рывок. Невидимые руки крутят баранку с необычной грубостью. «Шеф» быстро тормозит перед каждым поворотом, позже бешено газует, не обращая внимания на человека, что болтается в салоне, как манекен.

Мне еле удалось выразить собственные впечатления в словах. «Шеф» не пробует водить как человек. Он прямолинеен и ведет машину без полумер и нежностей, с холодной бинарной логикой.

В случае если отвлечься от вопросов комфорта, я ощущаю себя в большей безопасности, чем в то время, когда за рулем сидит практически любой из моих привычных. Но, «Боссу» на меня наплевать — его строили не чтобы возить пассажиров. Его задача — переиграть вторых роботов, таких же холодных и логичных.

Экзаменационные билеты

1. Разворот в три перемещения

Испытуемые ни при каких обстоятельствах не знают, где кончается дорога. Boss в данной задаче надеется по большей части на собственный радар заднего обзора, на лидары и на инерциальную совокупность навигации.

2. Перекресток

Дабы показать собственную свойство к принятию верных ответов, Boss обязан по всем правилам и не создавая страшных обстановок пройти перекресток, причем на трех остальных направлениях будут пребывать машины, управляемые людьми.

4. Следование в потоке

Роботы на состязаниях Urban Challenge должны отказаться от плохой привычки «висеть на хвосте». Необходимое требование — надёжная расстояние. На каждые 16 км/ч скорости расстояние должна быть равна как минимум один корпус автомобиля.

На перекрестке расстояние не меньше двух метров.

5. Обгон (объезд)

В то время, когда Boss будет объезжать припаркованную машину, от него потребуется, дабы до заднего бампера стоящей автомобили и по окончании ее переднего бампера оставалось расстояние не меньше длины корпуса автомобиля. На собственную полосу он обязан возвратиться, проехав не больше, чем четыре длины автомобиля.

Ориентирование

Практически все мозги у «Босса» запрятаны в багажнике — это десять серверов, причем любой имеет по одному гигабайту оперативной памяти

Совокупность спутниковой навигации GPS задает совокупность координат для всех остальных датчиков, установленных на автомобиле. Кроме спутниковой информации Boss применяет инерциальную навигационную совокупность — это устройство вычисляет координаты, осуществляя контроль скорость и положение вращения колес, и ускорение автомобили.

Такое дублирование не редкость полезно, в то время, когда сигнал GPS выясняется временно недоступен. В память робота загружаются все координаты маршрута с таковой точностью, какая вряд ли доступна для простых автомобильных навигационных совокупностей.

На автомобиле установлены радар дальнего действия и радар ближнего действия. Большая дальность — 150 м, а точность — от 1 м до 25 см. Потому, что у каждого радара бывают слепые пятна и свои ошибки, только на радар надеяться запрещено.

Так, например, валяющаяся на дороге безлюдная пивная банка может послужить хорошим отражателем импульсов, и радар воспримет ее как внушительное препятствие.

Лидар является лазерный радар, другими словами радар, действующий в диапазоне видимого света и ИК-диапазона. Совокупность из дальномеров ближнего, дальнего радиуса и среднего действия отправляет лазерные импульсы и разбирает отраженный свет.

Лидары, установленные на отечественном роботе, имеют дальность действия 150 м и могут видеть межполосную стоп линии и-разметку с точностью до 5 см. С второй стороны, их легко ввести в заблуждение неожиданным уклоном на дороге, и «ослепить» клубами дыма и пыли.

На роботе смонтированы две оптические камеры, направленные вперед (они подобны тем, что ставят на серийных автомобилях с совокупностями оповещения о выходе со своей полосы). Их угол градусов — 45 и 90 зрения.

Они смогут рассмотреть дорожную разметку на большем расстоянии, чем лидар ближнего действия. Но и у камер имеется не сильный места, знаменитые любому водителю и фотографу: им не нравится, в то время, когда их направляют в сторону заката либо восхода солнца.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№61, ноябрь 2007).

Jeep Grand Cherokee & Chevrolet Tahoe внедорожники ? Лузер — трофи 4×4

Записи по принципу Рандом:

• Поршень насвободе: двигатель со свободным поршнем
• 4Х4 для народа: peugeot rcz
• Мягкие лапы, острые когти: полигон
• Жидковоздушные рессоры: гидропневматика
• Как делают автомобильные кузова
• Гибрид всея руси: тест-драйв nissan pathfinder

самые интересные для Вас статьи, подобранные по важим запросам:

• Нечеловеческая гонка: самодвижущиеся кареты

  Нечеловеческая гонка: Самодвижущиеся кареты Обитатели местечка Примм, что в штате Невада, несколько месяцев назад стали свидетелями захватывающего зрелища. В их…

• Какие конкретно сюрпризы готовит автопутешествие…

  Какие конкретно сюрпризы готовит автопутешествие автопутеводитель за рубежом ,авто, ремонт Что приятного в подготовке к путешествию Итак, определившись, куда…

• Авто-помощь самой себе

  Авто-помощь самой себе Что делать, в случае если машина заглохла на ходу? Попытайтесь включить вторую передачу, машина дёрнется и вероятно заведется, не забудьте…

• Свист ишорох

  Свист ишорох Улицы Москвы приняли этап первенства электромобилей в начале лета. И нужно заявить, что это вправду весьма необычные гонки. Тут…

• Замечательный тюнинг range rover от a. kahn design

  Замечательный тюнинг Range Rover от A. Kahn Design A. Kahn Design — известнейшее английское тюнинговое ателье, которое совсем сравнительно не так давно представило собственную…

• Рекомендации для дам предпочитающих джипы

  Рекомендации для дам предпочитающих джипы Если вы, милые автоледи, предпочитаете громадные автомобили, типа джипов либо хамеров, но опасаетесь им управлять, что же…

• Вседорожникам в Соединенных Штатах опустят бампер

  Вседорожникам в Соединенных Штатах опустят бампер // worldcarfans.com В Америке хотят уровнять по высоте пикапов и бампера джипов с автомобилями . Такие меры,…