Машины-роботы - Студенческий научный форум

IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

Машины-роботы

 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Общее.

Ро́бот (чеш. robot) - автоматическое устройство с антропоморфным действием, которое частично или полностью заменяет человека при выполнении работ в опасных для жизни условиях, при относительной недоступности объекта[1] или для другого использования.

Автомобили-роботы - автомобили, управление которыми осуществляет компьютерная система. На сегодняшний день многие фирмы, лаборатории занимаются созданием автомобилей способных передвигаться без помощи водителя и которые потребляют только безопасную для окружающей среды энергию.

К таким разработкам можно отнести автономные автомобили Google, автомобили-роботы MIG (Made in Germany)[1] , автомобиль из Брауншвейга, получивший имя - Leonie[2], AKTIV. VisLab. AKTIV - аббревиатура немецких слов Adaptive und Kooperative Technologien fur den Intelligenten Verkehr, и означает консорциум компаний (всего 28 в том числе AUDI, BMW, Daimler, Siemens, Volkswagen), совместных разработчиков техники для автотранспорта.

Автомобили-роботы VisLab - итальянской компании, которая была образована при университете Пармы. Компания специализируется в области искусственного интеллекта и технологий обработки визуальной информации. Главный разработчик VisLab - Паоло Гризлери (Paolo Grisleri) говорит, что их команда работает над системами автономного управления транспортом уже около 20 лет.

Автомобили выехали 26 июня 2010 года из Пармы и закончили пробег 10 октября в Шанхае - конечной точке своего путешествия и за четыре месяца прошли около 15 тысяч километров.

Во время передвижения "умный" автомобиль-робот использует информацию, получаемую от множества сенсоров, лазеров, стереокамеры, а также стандартного GPS. Всю энергию, потребляемую автомобилем, производят солнечные батареи. Автомобиль передвигается без помощи водителя, но в нём постоянно находятся специалисты, готовые в любой момент справиться с внештатной ситуацией.

Volkswagen.

Специалисты из Свободного университета Берлина выпустили свой беспилотный автомобиль на улицы столицы. В ходе прошедших выходных он совершил несколько поездок по центру в общем потоке машин.

Автономный автомобиль MadeInGermany, курсируя между площадью перед Бранденбургскими Воротами и Международным конгресс-центром, преодолел в общей сложности 80 километров. Управлял им компьютер, благо датчиков у модифицированного универсала Volkswagen Passat под завязку. Водитель за рулём, а также пассажиры были лишь формальным дополнением и страховкой от возможных сбоев в работе программного обеспечения.

В случае если человек за рулём нажал бы на педаль тормоза, электроника полностью самоустранилась бы от управления MadeInGermany и передала контроль над машиной водителю. Но, к радости создателей, необходимости в этом не возникло.

Немцы уверены, что со временем автономные автомобили станут даже более безопасными, чем обычные. Уже сейчас их детище будто бы имеет полное представление о ситуации в радиусе 70 метров (машины, пешеходы, здания и деревья, сигналы светофоров).

За дорожной разметкой следит чёрно-белая видеокамера, помещённая за зеркалом заднего вида. Скорость и ускорение определяют акселерометры, а положение автомобиля контролируется по GPS. Наличие стационарных и внезапное появление других препятствий считывают лазерные сканеры на крыше и в бамперах, делающие около миллиона сканирований в секунду.

Ну и, наконец, светофоры и их сигналы определяют и обрабатывают две цветные видеокамеры. Кроме того, реакция автомобиля-робота значительно быстрее человеческой.

Отметим, что MadeInGermany - первый автомобиль, который получил официальное разрешение на автономное движение в Берлине и земле Бранденбург (в июне 2011 года). Правда, перед этим Passat-робот намотал несколько тысяч километров по закрытым трассам.

К слову сказать, первоначальной целью проекта было создание нового программного обеспечения, помогающего водителю и существующим системам безопасности обычных авто. Однако со временем он трансформировался в лабораторию AutoNOMOS (работает с 2007 года), в которой задумались о создании автономных транспортных средств для обособленных территорий, например аэропортов и шахт.

По мнению руководителя проекта профессора Рауля Рояса (Raúl Rojas), автомобили-роботы смогут свободно двигаться по автомагистралям уже через 10-15 лет. К тому времени дозреют нужные технологии, чиновники проведут все необходимые сертификации, а люди убедятся в «экстремальной безопасности» таких машин.

Возможно, к тому моменту по улицам будут передвигаться только электрические автомобили, и большинство из них заработают по принципу такси: будут забирать одного или нескольких человек из определённого района города, довозить пассажиров до пункта назначения (места работы, метро) и отправляться к следующему заказчику. В этом случае такой город, как Берлин, сможет навсегда расстаться с 90% своего нынешнего трафика, отмечают инженеры в пресс-релизе.

Но это всего лишь прогнозы. В ближайшие месяцы MadeInGermany продолжит своё движение по улицам Берлина и окрестностям: у исследователей новая цель - отправить своё детище в автономное путешествие между европейскими городами.

Отметим, что автомобили-роботы создают множество команд по всему миру. Так, в прошлом году автономные машины прошли путь от Европы до Азии, параллельно заглянув на просторы России.

Америка.

Американский штат Невада разрешил ездить по дорогам общего пользования машинам с автопилотом. Правда, законодательная база для этого решения пока не проработана. Несмотря на то что технологии, позволяющие машинам ехать самостоятельно, есть и сегодня, вопрос степени ответственности водителя и автокомпании в случае ДТП так нигде в мире и не определен.

Впервые в истории получено разрешение на езду в автомобилях с автопилотом за рулем по дорогам общего пользования. Такое решение приняли власти штата Невада, США. Правда, речь идет не обо всех дорогах, а лишь об отдельных участках, и технические требования к таким машинам будут разрабатываться только к 2020 году.

Технологии, позволяющие автомобилю ехать самому, есть уже сейчас у многих крупных автокомпаний. Более того, частично они применяются в современных системах безопасности для помощи водителю. Камеры и датчики, рассредоточенные по кузову машины, позволяют бортовому компьютеру сканировать мертвые зоны и не давать водителю перестроиться, если под боком у него другой автомобиль. Специально настроенные датчики сканируют дорожные знаки и выводят информацию о разрешенном скоростном режиме на монитор бортового компьютера или проецируют на лобовое стекло. Другие датчики мешают перестроиться на встречку через сплошную линию разметки. Машины умеют сами парковаться, оценив свои габариты и пространство на парковке, могут сами экстренно тормозить в случае возникновения препятствия и могут поддерживать заданную дистанцию за впереди идущей машиной, притормаживать вместе с ней или ускоряться.

С помощью этих технологий, машину может вести даже ребенок. Электроника берет на себя все больше рисков, контролирует все больше зон.

Но эти системы безопасности вмешиваются в управление автомобилем, они не снимают ответственности с водителя за происходящее. Они лишь подсказывают, направляют, помогают, но не принимают решение за водителя. Подключить к такой умной машине навигатор и google maps и отправить ее в самостоятельное путешествие оставалось для инженеров вопросом времени. Такие машины ездят по заданным координатам по полигонам в экспериментальном режиме уже много лет. Но выпускать их на трассы компании не решаются.

Хотя, казалось бы, раз системы безопасности помогают водителю избежать аварии, потому что «видят» больше, значит, автопилот должен вести машину безопасней, чем человек.

Он не отвлечется от дороги, не будет болтать по сотовому, не уронит на колени сигарету и не начнет на скорости ее поднимать. Не заснет за рулем и не потеряет концентрацию.

Поголовной роботизацией снимается вопрос высокой смертности на дорогах всего мира. В год в мире в автоавариях гибнут 1,3 млн человек. Да и для автопроизводителей такое технологическое развитие стало бы логичной вехой. Освободившийся от вождения человек за рулем будет нуждаться в новых мультимедийных технологиях, которые будут его развлекать.

И если быв потоке стали двигаться одни только роботы, наверное, аварийность бы значительно снизилась. Но по дорогам ездят люди. И предотвратить некоторые аварийные ситуации не могут даже роботы. Да и техника ломается: неконтролируемое ускорение на «Тойотах» расследуется до сих пор. В 80 процентах случаев в ДТП виноваты водители, но есть 3-5% ДТП, к которым приводят технические сбои. На дороге с большой плотностью движения и большими скоростями на автобанах риск ДТП довольно высок.

Автопилоты, конечно, используют на поездах и в самолетах. Но их передвижения согласованы с диспетчерами, внесены в реестры и скоординированы так, чтобы избежать столкновений. Которые, к слову сказать, иногда все же происходят.

Автомобильщики тоже разрабатывают универсальную систему оповещений о ситуации на дороге Car to car. Машина видит аварию или другое препятствие на дороге и передает данные и координаты другим машинам, которые находятся рядом, те - другим и т. д. Но внести в единую программу передвижение множества машин по аналогии с воздушными коридорами и железнодорожными путями невозможно. Есть еще одна разработка - автоколонны, которые будут двигаться гуськом. Главная машина с водителем подает сигналы, как ехать, когда перестраиваться, а остальные подключенные к колонне повторяют за ней. Это снизило бы затраты на автоперевозки и облегчило бы работу логистических компаний.

Но вопрос, кто будет нести ответственность в случае аварий, тем более со смертельным исходом, все еще открыт. Человечество много лет ждет столкновения с роботами, которые принимают решения, и, когда такой робот окажется рядом в потоке, кто гарантирует, что он не сломается?

Это все равно что выпустить на охоту робота с ружьем. Кто будет отвечать, если он случайно застрелит человека?

С другой стороны, автопилоты в самолетах не отменили даже после столкновений, так же как используют их в поездах. Техника, даже при том, что она ломается, ошибается реже, чем человек. Но о тотальном применении роботомобилей говорить преждевременно. Даже если их разрешат во всех странах мира, умные машины будут стоить дорого. А потому вывезти из аварийной ситуации они смогут только автомобилистов класса люкс.

Список использованных источников

 

  1. Роботы-машины.
  2. http://www.robons.ru/
  3. Журнал за рулем
Просмотров работы: 19