Робот в машине что это: 6 правил, о которых мало кто знает :: Autonews

Заставь машину думать: как развивают искусственный интеллект у роботов

Робототехника долгое время развивалась отдельно от искусственного интеллекта (ИИ), но сейчас перспектив у автоматизации без него нет. Аналитики Сбербанка рассмотрели практику применения ИИ при создании роботов

Понятие искусственного интеллекта неразрывно связано с робототехникой. По сути, робот — машина, умеющая воспринимать окружающую действительность, ее интерпретировать и действовать соответствующим образом, то есть думать.

Появление терминов «робот» и «искусственный интеллект» сильно разнесено по времени (1921 и 1956 годы соответственно), а за последние полвека пути развития двух областей то сходились, то расходились. Но сейчас прогресс вычислительных мощностей, солидный объем практических наработок и доступность информации вынуждают эти дисциплины вновь объединиться, пишут аналитики Сбербанка в ежегодном обзоре рынка робототехники за 2019 год.

В определении авторов исследования ИИ — это способность программ и устройств интерпретировать данные, обучаться на них и использовать полученные знания для достижения целей, в том числе самостоятельно. В свою очередь ИИ делится на два типа:

• сильный ИИ — интеллект в широком смысле, способный решать задачи наравне с человеческим разумом;
• слабый ИИ занимается решением узкоспециальных задач, достигает конкретных поставленных целей.

Экономика инноваций Три мифа о замещении человека роботами

Сегодня, пишут аналитики Сбербанка, сильного ИИ в природе пока не существует и вообще есть обоснованные сомнения в возможности его реализации. Поэтому искусственный интеллект сейчас и в ближайшем будущем — это слабый ИИ, занимающийся отдельными проблемами и задачами. Решить их помогает набор технологий, сгруппированный авторами доклада по пяти видам.

Технологии искусственного интеллекта

1. Компьютерное зрение

Это обработка визуальной информации для получения знаний. Базовая задача внутри этой технологии — детектирование объекта на изображениях и видео, то есть осознание того, что на одной фотографии в углу изображен автомобиль, а на другой — компьютер, клавиатура и телефон. В робототехнике результаты обнаружения объектов дают роботу понимание, что и как делать, а также способствуют его обучению.

Логическим продолжением детектирования является трекинг, то есть вначале объект обнаружен, затем начинается отслеживание его перемещений. Роботам это нужно, чтобы понимать визуальную сцену и учиться прогнозировать действия других объектов, что незаменимо, например, для беспилотных автомобилей.
Другие задачи компьютерного зрения — это сегментация изображения (понимание, где пол, где стена, а где дверь) и оценка глубины. Последнее подразумевает понимание расстояния до того или иного объекта и решается восстановлением трехмерной геометрии по серии двухмерных фотоснимков.

Экономика инноваций Как роботы помогают сделать телепортацию реальной

2. Обработка естественного языка

Коммуникация с человеком невозможна без понимания его языка. Специалисты в области ИИ разбирают по частям отдельные морфемы, даже эмоциональный окрас слов в тексте, зашивая это в программу. Роботы нуждаются в таких технологиях, для них это как диалоговое окно с человеком, причем речь идет не просто о понимании, но и об ответной реакции и обучении новым понятиям.

3. Речевая аналитика

Если обработка языка касается текстовой информации, то речевая аналитика — звуковой. В первую очередь это распознавание речи, которое к 2019 году уже прочно вошло в быт людей. Следующий шаг — синтез речи, совершенствование голосовых качеств самого робота и/или программы до уровней человеческого общения.

4. Принятие решений

По-другому эту технологию можно назвать автоматизацией процессов, когда они проходят без участия человека. Поскольку опять же мы говорим о слабом ИИ, заточенном под решение отдельных задач, технологии принятия решений являются едва ли не самыми понятными по своему назначению. Авторы обзора выделяют несколько сфер применения таких технологий:

• навигация, например обход препятствий, запоминание и учет пройденного пути, локализация себя в пространстве;
• обучение путем демонстраций, когда робот заучивает показанные визуально или механически действия;
• эмоциональное взаимодействие, для которого машине нужно понимать настроение стоящего перед тобой человека, накладывать его на свои особенности «характера» и выдавать результат в виде «мимики» или «эмоций»;
• автоматизация машинного обучения, то есть снижение участия в нем человека, частичный перевод на самообучение.

Разумеется, такие технологии должны применяться совместно с другими: самостоятельная навигация вместе с компьютерным зрением, а эмоции — вместе с речевой аналитикой.

5. Рекомендательные системы

Отдаленно эта технология схожа с принятием решений, но аналитики Сбербанка выделили ее отдельным пунктом. Причина — потенциал широкого применения именно рекомендательных систем в сервисной робототехнике. Речь идет о предложении товаров и услуг, таргетированной рекламе, подборке кинофильмов и музыки. Применительно же к роботам технология может привести к распространению роботов-официантов или продавцов-консультантов.

Настоящее и будущее

Многие из указанных выше технологий уже применяются в робототехнике, причем не только в прототипах, но и в массовом производстве. Наибольший путь на данный момент пройден в областях компьютерного зрения и обработки естественного языка — другими словами, в распознавании визуальной и текстовой информации.

Уже сейчас существуют роботизированные системы, успешно применяющие те или иные наработки в области искусственного интеллекта. К самым известным аналитики Сбербанка относят три типа роботов:

• самоуправляемые автомобили. Пока это именно самоуправляемые, а не беспилотные транспортные средства. По закону водитель все равно необходим, хотя значительную работу по восприятию и оценке окружающей действительности проводит именно машина;
• промышленные роботы. На производстве они применяются уже достаточно долго (например, высокоточные станки или манипуляторы для сборки машин), но технологии ИИ начали проникать сюда недавно, например машинное обучение роботов, призванных корректировать работу сервомоторов, или же использование компьютерного зрения для оценки того, как лучше упаковать продукт;
• кухонные роботы. Компьютерное зрение помогает им определить местонахождение ингредиентов и утвари и составить план приготовления блюда.

Индустрия 4.0 Правовед Виктор Наумов — о законодательном регулировании робототехники

В будущем развитие робототехники будет происходить в первую очередь за счет более широкого и глубокого внедрения ИИ, а не совершенствования материально-технической базы, уверены авторы обзора. Перспективы развития рынка они разделяют на краткосрочные и долгосрочные, правда, конкретных дат не называют.

1. Краткосрочные инновации:

• захват объектов и манипуляция ими будут доведены до уровня действий человека;
• мобильность роботов, преодоление ими препятствий также сравняются по возможностям с человеческими умениями;
• разговор с роботом будет неотличим от разговора с человеком;
• затраты и время на программирование роботов будут сокращаться, что сделает их самих дешевле, а внедрение автоматизации — шире.

2. Долгосрочные инновации:

• по умолчанию каждый робот сможет решать любые задачи, присущие слабому (узкоспециальному) ИИ;
• в рамках решения своих задач роботы станут полностью автономными, тогда как выход за их пределы потребует вмешательства человека;
• непрерывный обмен информацией и какими-то удачными решениями между роботами ускорит процесс самообучения;
• роботы начнут не просто общаться, как люди, они смогут планировать поведение с учетом возможного эффекта на окружающих, по сути выработают социальный интеллект;
• благодаря технологиям ИИ роботы получат не просто базовые знания по определенному виду деятельности, но и станут считаться высококлассными специалистами, например в качестве продавцов или медсестер.

Как правильно обслуживать роботизированную КПП

Механическую коробку переключения передач с автоматическим управлением обычно называют роботизированной. У каждого автомобильного концерна есть в арсенале такая разновидность коробки передач. Создавая роботизированную КПП, компании преследовали цель занять привлекательную рыночную нишу между дешевой МКПП и дорогой АКПП. 

Роботизированная коробка передач (КПП) на легковых автомобилях у каждого производителя имеет свое название: Quickshift («Рено»), 2-tronic («Пежо»), Allshift, Twin Clutch SST, Sporttronic («Мицубиси»), Easytronic («Опель»), Durashift EST («Форд»), Dualogic, Speedgear («Фиат»), MultiMode, SMT («Тойота»), i-Shift («Хонда»), SensoDrive, EGS или BMP («Ситроен»), Selespeed («Альфа Ромео»), Automatic Stickshift, DSG («Фольксваген»), Sequentronic («Мерседес-Бенц»), SMG/SSG («БМВ»), S-Tronic («Ауди»), PDK («Порше»).   

Принцип работы  роботизированной коробки.  

Роботизированная КПП состоит из механической коробки передач, оборудованной исполнительными механизмами и блоком управления. Блок управления считывает информацию либо с датчиков вращения коленчатого вала, либо с датчика скорости и, при необходимости, осуществляет переключение передач посредством гидравлического либо электрического исполнительного механизма. Вот почему «роботроник» иногда классифицируется как «автомат» – при переключении передач вам не надо выжимать сцепление. Однако это не совсем верно.   

Дело в том, что отсутствие педали сцепления в салоне не исключает самого диска сцепления из всего механизма. Типичная проблема всех роботизированных коробок заключается в разрыве потока мощности при переключении передач, что порой выливается в неприятные рывки при переключении. 

Казалось бы, подобная проблема существует и в МКПП, но не следует сбрасывать со счетов человеческий фактор. Человек, управляющий автомобилем с МКПП, способен быстро подстраиваться под любую дорожную ситуацию, оценивая ее наперед, и делать переключение передач практически незаметным. 

  Различные компании используют разные настройки для «роботроников». Например, фирма Opel устанавливает на свои модели роботизированную КПП под названием Easytronic, которая обеспечивает максимально комфортное переключение передач при спокойном вождении и вызывает дискомфорт при активной езде.   

  Ford устанавливает Durashift специально для любителей быстрой, агрессивной езды, но… в условиях города, медленного передвижения в пробках, в отличие от «роботроников». Кстати, «роботроник» позволяет тормозить двигателем, в отличие от автоматической коробки. Для водителей, любящих держать процесс поездки под контролем, такая функция просто незаменима. Также роботизированная КПП позволяет переключать передачи в ручном режиме, что делает процесс езды более динамичным.   

Основные проблемы «роботов» 

  Изначально роботизированные коробки устанавливались на автомобили класса «B», такие как Opel Corsa, Ford Fiesta и т.д. Сейчас сфера применения роботизированных КПП значительно расширилась. Теперь «роботроники» устанавливаются на автомобили гольф-класса – Ford Focus, VW Golf и многие другие, а также на компактные мини-вэны и кроссоверы. Для потребителя, не располагающего достаточной суммой денег на покупку автомобиля с АКПП и не желающего «путаться в педалях», роботизированная коробка кажется просто незаменимой.   

Впрочем, все виды коробок передач имеют свою «ахиллесову пяту», в том числе и роботизированная. Из-за ее схожести с МКПП есть проблема замены диска сцепления. С другой стороны, сам процесс замены диска сцепления не намного сложнее замены сцепления в механической коробке. 

Еще одна актуальная проблема роботизированных коробок передач – стабильная работа контактов. Система управления «роботроником» имеет массу контактов, разъемов, а также электрические приводы. При нарушении одного из контактов «роботроник» перестает функционировать. Подобная остановка коробки приводит к тому, что переключение передач становится невозможным. Крайне неприятно, если такое случилось не в нейтральном положении «роботроника». При такой остановке коробки буксировать автомобиль нельзя, придется вызывать эвакуатор и транспортировать машину к месту ремонта. 

  Помимо перечисленных проблем у роботроников бывают сбои в системной плате. Подобная проблема «лечится» перепрошивкой чипа. Остальные проблемы схожи с проблемами механической коробки передач: при большом пробеге изнашиваются синхронизаторы, иногда требуются настройка сцепления, регулировка тяги. Все эти проблемы легко устраняются в специализированном автосервисе (и сравнительно недорого). В принципе глобальных проблем в процессе эксплуатации роботизированных коробок передач не встречается.  

Особенности обслуживания и эксплуатации 

Независимые СТО предлагают свои услуги по ремонту трансмиссии с учетом объективной ситуации местного рынка. А это значит, что у новосибирских мастеров автосервиса накоплен опыт обслуживания преимущественно автоматических коробок передач, вариаторов и, конечно же, классической «механики». 

«Подержанные машины с роботизированными коробками поступают в Россию в основном из Западной Европы, – говорит Константин Зайцев, управляющий автосервисом «Мастерская по ремонту АКПП». – По таким машинам пока еще недостаточно информации, на рынке их мало. К нам эти машины поступают в основном со вторичного рынка, и их пока еще немного в Новосибирске». 

Однако Константин Зайцев упомянул в числе наиболее часто встречающихся «болезней» роботизированных коробок проблемы с электронным блоком – тем самым, который руководит работой сцепления. 

В силу объективных причин, на базе которых формируется рынок автомобилей Новосибирска, дилерские автосервисы имеют значительно больший опыт ремонта машин с роботизированными коробками передач. 

  «Многое зависит от того, насколько грамотно водитель управляет машиной с роботизированной коробкой, – рассказывает Андрей Владимиров, заместитель начальника СТО сервисного центра «Сибтрансавто Новосибирск», официального дилера Opel, Chevrolet. – «Робот» управляет сцеплением, с его помощью происходит включение/выключение сцепления, и поэтому, если водитель не выключает передачу, а стоит на светофоре с включенной передачей, у его автомобиля в итоге быстро изнашиваются диски сцепления. То есть это происходит от неправильной эксплуатации и незнания особенностей работы роботизированной КПП».   

Несмотря на то что общий принцип работы коробок передач – «роботов» схож, каждый производитель выпускает на рынок свой собственный, немного отличный от других вариант этого узла автомобиля. Поэтому ремонт роботизированных коробок передач требует знаний всех рекомендованных производителем технологий, а также наличия необходимого оборудования и одобренных изготовителем запасных частей и расходных материалов. 

В гарантийный период диски сцепления чаще всего меняются за счет дилера, а по истечении срока гарантии – за счет владельца автомобиля. Поэтому владельцам таких машин рекомендуется ремонтировать роботизированные коробки в постгарантийный период у дилера, так как все запчасти в данном случае точно будут оригинальными, с завода-изготовителя – это значительно увеличит ресурс «робота». 

  Еще раз напомним, что современная роботизированная КПП  буквально нашпигована электроникой. Ремонт большинства из них порой невозможно выполнить без дилерского сканера. Или же, устранив механическую поломку, без необходимого дилерского оборудования нельзя выполнить электронное перепрограммирование коробки передач. Если этого не сделать – она опять выйдет из строя.   

Владельцам автомобилей с роботизированной коробкой передач следует помнить, что «робот» – это, скорее, усовершенствованная электроникой «механика». Такие машины имеют свои особенности эксплуатации, которые следует неукоснительно соблюдать. 

 

http://www.auto-sib.com/remont/detail/7522.html

РОБОТИЗИРОВАННЫЕ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ — Робот рулит ?

04.13 09 Устройство АКПП На сайте выложены схемы внутреннего устройства АКПП Toyota 03.12 06 Обновлен прайс-лист. Свежий прайс можно взять здесь — price_2012_07_03 12.11 15 Появился новый раздел — «Доска объявлений». Теперь, если у Вас есть автозапчасти, вы сможете разместить объявление о продаже на нашем сайте.   01.11 15 Совет № 132 Гидроусилитель будет жить дольше ,если … 12.10 02 Особенности запуска двигателя в зимний период Добавлена новая статья в разделе «Личный опыт»

Ко второй половине 90-ых годов Тойота работала с двумя традиционными трансмиссиями — автоматическими и механическими коробками передач, и работала, надо сказать, успешно. Но однажды ее маркетологи заметили, что в Европе набирают популярность автоматизированные (или роботизированные) механические КПП — при всей своей непонятной любви к механике, жителям западной Европы оказался не чужд и хотя бы минимальный комфорт. Тойотовцам нужно было всего лишь не отходить от собственных традиций — немного выждать и затем позаимствовать уже отработанные другими технологии. Но увы, здесь они решили обойтись своими силами и учиться на своих ошибках… Первым опытом стала впечатляющая по своей ненадежности система Toyota FreeTronic — механическая коробка передач с автоматическим сцеплением. Выжимать сцепление TFT умеет, но в остальном… Электроника TFT живет своей жизнью и сыплет кодами ложных неисправностей. Быстро заканчивают свои дни золотниковый клапан, датчик давления и гидроаккумулятор. В свою очередь, конченный гидроаккумулятор заставляет постоянно трудится электронасос, который подобное обращение терпит очень недолго. Жидкость гидропривода просто вытекает через абсолютно ненадежные уплотнения. Разумеется, вся эта совокупность сбоящих узлов периодически сжигает диск сцепления (на удивление, это происходит не так часто, как могло бы). В добавок ко всему, запчасти TFT стоят более чем впечатляющих денег, а для полноценного ремонта одних слесарей мало — нужен еще человек со сканером, желательно фирменным. Хотя проще всего решить вопрос установкой обычной механической коробки. В итоге, система получилась настолько гнилой, что от нее стали шарахаться даже не обойденные сервисной сетью европейцы. А динамика продаж заставила тойотовцев очень быстро забыть про технологию FreeTronic. Но тогда еще никто не знал, что японские инженеры заготовили любителям комфортной езды вторую бомбу — Multi-Mode Transmission… Задача их была ясной — сделать «как бы автоматическую» коробку передач по цене механической, а уж другие подразделения компании постараются внушить покупателям, какой прорывной продукт им достался — сплав простоты и экономичности механики с комфортом автомата. Опыт TFT показал, что без гидроприводов лучше обойтись, тем более чистая электрика дешевле и совершеннее… Пять датчиков, три электромотора — и вот уже готов агрегат, не только самостоятельно выжимающий сцепление, но и передергивающий передачи. Всего за три года в Европе (тамошние автовладельцы не считают зазорным делиться проблемами и обманутыми ожиданиями) эта коробка успела заслужить определение «Dreadful gearbox» — от несчастных водителей, сервисменов и даже эвакуаторщиков, посредством которых тойоты с M-MT зачастую и передвигаются. В отсутствие гидравлики число возможных неисправностей здесь уменьшилось. Регулярнее всего заменяются блоки управления трансмиссией, чуть реже — сгоревшие диски сцепления и силовые приводы. Но главная проблема кроется даже не в надежности деталей, а в том, что тойотовцы просто не смогли наладить адекватную работу M-MT и заставить ее быть долговечной. Самый безобидный недостаток — впечатляющая тугодумность коробки при переключениях. Неизбежны выматывающие рывки и провалы тяги (M-MT не способна переключаться не то что без разрыва потока мощности, но даже без сброса газа, поэтому обязана придушивать мотор). При езде накатом коробка любит некстати подтыкать пониженную передачу, при движении на подъем «робот» путается в двух смежных передачах и постоянно переключается вверх-вниз. Машина откатывается назад на мало-мальской горке, что для коробки, претендующей на звание «как бы автоматической», вообще недопустимо. Идеологически M-MT создавалась для экономичной городской езды по пробкам, но оказалось, что именно в пробках на такой машине делать нечего. Сцепление очень быстро перегревается, начинает вонять, потом дымить и окончательно сгорает — пробочного движения «ползком» оно не выносит в принципе, особенно если надо трогаться или ползти в горку. При движении с частыми остановками коробка периодически забывает переключиться, так что старт как минимум со второй передачи только усугубляет судьбу сцепления. Еще одна серьезная проблема — выбивание передачи и блокировка коробки на нейтрали, которая происходит не только при остановках, но даже и на ходу — так реализован своеобразный защитный алгоритм M-MT. Будьте добры остановиться, немного остудить коробку, перезапустить двигатель — и, возможно, машина поедет дальше. В основном переживают именно по этому поводу: когда нет уверенности в том, что удастся завершить обгон или просто повернуть на перекрестке перед встречным потоком — ездить не очень приятно. «Имеются большие проблемы с коробкой MMT. В прошлом году, когда машине еще не было и года, машина переключилась на нейтраль во время движения. К счастью, позади нас на дороге никого не было… Нам сказали, что это известная проблема производителя со сцеплением и надо установить новые модифицированные запчасти. Были заменены сцепление и блок управления. Несколько недель спустя та же проблема повторилась, и детали вновь поменяли. Прошло еще несколько недель — и сейчас проблема случилась прямо на автостраде. В машине были дети. Машина снова в сервисе. Теперь говорят, что возникли проблемы с программой ЭБУ… Я ненавижу эту машину. Я ее боюсь и не хочу снова садиться за руль. Я не хочу рисковать своей жизнью и жизнью своих троих детей.» «Машина хорошая, но MMT — это одна большая проблема. Сломалась уже дважды (заклинивает на N). Отвез машину к дилеру, они поменяли блок управления, но безрезультатно. Машина пробежала 25 т.км и проблемы начались два месяца назад» «Мы разочарованы. На пробеге 5 т.км коробка MMT прыгает между 3-4-5 передачами… Сказади, что заменили ЭБУ, но через неделю проблемы повторились. Теперь нам сказали, что ЭБУ заменен на модифицированный, который уж точно проверен во всех условиях и работает отчлично. По дороге домой коробка вновь мечется между 4 и 5 передачами.» «После трех месяцев на новой машине она меня уже достала. Почему? Я уже двадцать лет езжу на машинах с автоматами и меня уверили, что MMT работает плавно как автомат и экономично, как механика. Экономить-то она экономит, вот только передвигается с чудовищными рывками в автоматическом или спортивном режимах. Проблема в затянутом переключении — например, когда ты медленно подкатываешься к перекрестку, коробка решает, что ты хочешь переключиться с 2 на 1 и начинает переключаться. За это время ты уже начинаешь разгоняться — в результате получаешь два мощных рывка — при переключении вниз и тут же при следующем переключении вверх. Рывки и то, что коробке хочется совершенно неожиданно менять передачи — я не ожидал. Все мои пассажиры соглашаются, что машина явно больна. Проверяли дважды у тойотовских дилеров — говорят, что работает нормально. Разговаривая с техниками, услышал разные истории…» «Имею Версо с MMT и много проблем с ней. Я до сих пор ездил на шести разных тойотах и могу уверенно сказать, что не было еще такого дуэта тормознутости и ненадежности. Трансмиссия ломалась на сегодняшний день более 5 раз. Установлен новый ЭБУ, но проблемы продолжаются, периодически машина скидывает передачи на нейтраль и не едет…» На этом фоне частные советы тойотовских официалов по езде с M-MT звучат просто издевательски: — Если переключения стали неэффективными, то некоторое время двигайтесь на ровном газу, позволив трансмиссии отдохнуть. — Помогайте переключать передачи — если перед самым моментом переключения сбросить газ, то оно произойдет плавнее. — Не нажимайте педаль газа слишком резко, чтобы не допустить срабатывания защиты и сброса на нейтраль. — Чтобы при длительной езде на подъем не происходило циклических переключений (например, 3-2-3-2-…), переключайесь в ручной режим и принудительно фиксируйте более низкую передачу. — Для уменьшения толчков при переключениях, разгоняйтесь плавно, не нажимая педаль газа больше чем наполовину. — Двигаться с очень низкой скоростью, особенно на подъем, нельзя, иначе при постоянной пробуксовке сцепление перегреется. В этом случае остановитесь и остудите его. — Старатйтесь ездить в режимах, когда сцепление полностью включено. — Старайтесь избегать движения в плотных городских пробках. — Система М-МТ — новое слово в технологиях Toyota и требует некоторой адаптации. Постарайтесь перестроить свои водительские навыки и манеру езды. Все это, разумеется, чушь — для того и покупаются автоматические и автоматизированные коробки, чтобы при езде вообще не задумываться о них. Именно для медленной езды по городу, именно для непринужденного троганья в горку… И владелец автомобиля вовсе не должен каждый раз подстраиваться под очередное «гениальное» изобретение японских инженеров. Не можете сами сделать работоспособный агрегат — так не перекладывайте эти проблемы на покупателей. А может быть, построить нормальную роботизированную коробку для массовых машин нельзя в принципе? Да нет, очень даже можно — взять хотя бы трансмиссии концерна VAG… Но, к сожалению, между их продвинутым DSG с двумя многодисковыми «мокрыми» сцеплениями и предлагаемым тойотой убогим эрзац-автоматом лежит дистанция огромного размера. Стоит обратить внимание, что примитивные «роботы» в Европе внедрялись больше в качестве альтернативы механике, нежели как замена автоматам. Поэтому думающие о перспективах автопроизводители предлагают на выбор все три варианта — «дешевая» базовая механика, немного более дорогой «робот» и дорогой классический автомат. Однако Toyota пошла другим путем, комплектуя все младшие модели европейского рынка только механикой и M-MT — Yaris, Corolla Verso, а теперь и новое поколения евро-королл. Вероятно, на этих машинах еще поездят любители обычных механических коробок, но в нашем мегаполисе, где для ежедневной езды автомат уже просто необходим, придется забыть про существование таких моделей — похоже, история Corolla закончилась. Желающие и дальше спонсировать эксперименты над собой могут оставаться с Тойотой, ну а как же быть остальным? К счастью, в мире достаточно и других нормальных машин с нормальными трансмиссиями.   Eugenio,77 [email protected] Вернуться к списку статей

=============================== ===============================         ===============================   Наши посетители: неактивные точки — прошлые визиты. активные точки — сейчас на сайте. =============================   Наши цены       ============================= =============================

машин-роботов: 10 вещей, которые нужно знать | Автомобили

1 Беспилотные автомобили Google

С тех пор, как интернет-гигант объявил о своем стремлении создать беспилотный автомобиль в течение десятилетия, его парк из 10 переоборудованных автомобилей Toyota Prius стал лидером в производстве беспилотных роботизированных транспортных средств. На данный момент они без происшествий преодолели более 300 000 миль по дорогам Калифорнии. В автомобилях установлены камеры и датчики на крыше, которые постоянно сканируют окружающую среду, составляя трехмерную карту каждого маршрута.В прошлом году слепой по имени Стив Махан смог «водить» одну из машин в Морган-Хилл, Калифорния.

2 Автомобиль Mercedes-Benz с лазерным управлением

Mercedes установил радарную систему спереди, сзади и по всем четырем углам одного из своих седанов S-класса. Наряду с камерами, скрытыми в переднем и заднем ветровом стекле, автомобиль собирает информацию и сравнивает ее с трехмерной цифровой картой, созданной Nokia. В августе машина проехала 62 мили по заранее подготовленному маршруту.Огромное преимущество, которое он имеет перед автомобилем Google, заключается в том, что все оборудование управления скрыто внутри кузова автомобиля. Не только Mercedes наступает на пятки Google. Nissan, Volvo, Audi, GM, Ford и Toyota работают над прототипами.

3 Динамический круиз-контроль

Круиз-контроль был одним из первых больших шагов на пути к беспилотному автомобилю, но активный круиз-контроль выводит систему на новый уровень. Вы устанавливаете желаемую скорость и позволяете машине делать все остальное.Он использует обращенные вперед лазеры, чтобы «видеть» трафик. Когда он обнаруживает впереди идущий автомобиль, он снижает вашу скорость. Когда эта машина движется, она восстанавливает первоначальную скорость.

4 Системы предотвращения столкновений

Представьте себе «цифровую тётю», сидящую на заднем сиденье и постоянно наблюдающую за дорогой. Если впереди идущая машина внезапно затормозит, она вас предупредит. И это то, что делают эти системы. Если расстояние между вами и автомобилем впереди начинает быстро сокращаться, он предварительно натягивает ремни безопасности, включает аварийные огни и, в самых сложных системах, полностью тормозит.Система безопасности Volvo City будет реагировать не только на автомобили, но и на пешеходов, велосипедистов и даже животных.

5 Датчики парковки

Движение задним ходом до тех пор, пока вы не почувствуете, что ваш бампер нажимает на автомобиль сзади, помогает вам втиснуться в самые узкие места, но не впечатлит соседей. Датчики теперь издают звуковой сигнал и мигают, когда вы приближаетесь к объекту. Многие автомобили теперь имеют их как спереди, так и сзади, а иногда и сбоку. С помощью камер эти изображения можно просматривать на приборной панели. Самые продвинутые модели создают изображение вашего точного положения с высоты птичьего полета.Они даже будут следить за пешеходным переходом позади вас.

6 Система помощи при парковке

Интеллектуальная система парковки ценится только для домашнего уюта. Ультразвуковые датчики в передних бамперах сканируют каждое пространство, чтобы определить, достаточно ли оно велико. Когда он его находит, вы выбираете задний ход и отпускаете руль. Все остальное машина делает. Все, что вам нужно сделать, это в конце нажать на ручной тормоз. Если, конечно, у вас нет электронного ручного тормоза, и в этом случае вам даже не нужно этого делать.

7 Переключение передач под управлением GPS

Используя GPS для сканирования топографии впереди, система прогнозирующей спутниковой передачи отслеживает ваше поведение при вождении и сопоставляет его с дорожными условиями. По сути, он знает, что за следующим поворотом есть большой холм, и поэтому выбирает подходящую передачу. Это улучшает вашу езду и экономит топливо. Rolls-Royce использует эту систему для создания своего так называемого «ковра-самолета».

8 Система предупреждения о внимании

Клевание за рулем имеет огромное значение для безопасности.С помощью системы датчиков в салоне и мониторов вождения ваша машина отслеживает признаки сонливости. Если ваше вождение становится неустойчивым или движения вашей головы резкие, автомобиль издает неприятный высокий звук и высвечивает вам предупреждение, в котором говорится: «Вы опасно устали! Остановитесь, как только это будет безопасно!»

9 Контроль выезда с полосы

Камеры отслеживают, где ваш автомобиль находится на своей полосе движения. Когда вы поворачиваете около белой линии, ваше рулевое колесо или сиденье начинает вибрировать.Более продвинутые системы также будут применять «смещенное торможение», чтобы выпрямить вас, другие будут даже блокировать рулевое колесо, чтобы вы безопасно находились в середине полосы движения.

10 Динамические фары

Фары, которые включаются и выключаются сами по себе, указывают в правильном направлении и опускаются, когда рядом находится другая машина.

Каждая машина — это робот — обзор бизнеса робототехники

Благодаря круиз-контролю, автоматическим дворникам и датчикам приближения средний автомобиль на протяжении десятилетий неуклонно приобретал интеллектуальность и автоматизацию.Однако в последние несколько лет эта тенденция усилилась, поскольку миниатюризация и снижение стоимости компьютеров и датчиков позволяют автомобилям быстрее обнаруживать окружающую среду и реагировать на нее, а также помогают водителям-людям безопасно работать. Хотя многие водители могут не решаться полностью передать контроль над своими автомобилями компьютерам, факт остается фактом: с технической точки зрения до серийного полностью автономного транспортного средства могут появиться годы.

Одна из причин быстрого прогресса заключается в том, что технологии, разработанные для беспилотных наземных транспортных средств в армии, быстро становятся рентабельными для потребительских автомобилей.Исследователи робототехники воспользовались возможностью использовать готовую мобильную платформу — автомобиль — для пилотирования новых моделей поведения беспилотных автомобилей, систем взаимодействия с водителями и сетей с несколькими автомобилями для системной автоматизации. Это исследование больше не ограничивается академическими лабораториями или командами, спонсируемыми DARPA. Крупные производители автомобилей и правительства по всему миру в настоящее время работают над тем, чтобы сделать беспилотные автомобили реальностью ближайшего будущего.

Разрешающие технологии

В своих усилиях по созданию автономных транспортных средств и сложных алгоритмов, используемых для их управления, исследователи будут иметь множество данных, на которые можно положиться.Автомобили превратились из в основном механических систем в сложные машины с компьютерным управлением с широким спектром датчиков, которые обеспечивают все — от оставшегося расхода бензина до резервных камер.

Поскольку эти технологии становятся стандартом даже для автомобилей начального уровня, исследователи имеют больший доступ к данным об окружающей среде автомобиля, которые могут определять автономное поведение. Круиз-контроль, например, или, точнее, то, что известно как регулирование скорости с обратной связью, было доступно в автомобилях на протяжении десятилетий.В связи с недавним снижением стоимости камер и лазерных дальномеров регулирование скорости с обратной связью стало адаптивным: эти датчики используются для определения расстояния до впереди идущего автомобиля и соответствующего изменения скорости, если передний автомобиль замедляется или ускоряется.

Датчики приближения и датчики дальности также имеют много других применений. В 2004 году Toyota впервые применила на автомобилях Lexus возможность автоматической параллельной парковки, получившую название Intelligent Parking Assist System, с использованием дальномеров на переднем и заднем бамперах для автономной парковки автомобиля.Эти датчики, иногда в сочетании с камерами для обнаружения и визуальной обратной связи с операторами, также использовались для уведомления водителей о надвигающихся столкновениях при резервном копировании.

Между тем, другие датчики, которые либо уже установлены в автомобилях, либо могут быть добавлены за небольшую плату, готовы предоставить дополнительные возможности автономной системе. Акселерометры и GPS-приемники обеспечивают навигацию как с относительным, так и с абсолютным позиционированием. Камеры могут обнаруживать полосы движения, светофоры, уличные знаки и другие маркеры.Более сложные наборы датчиков дальности позволят более совершенным образом предотвращать препятствия и столкновения. Каждая из этих сенсорных систем имеет более быстрое время отклика, чем человек.

Но хотя отдельные автомобили можно оборудовать разными способами, одной недостающей частью уравнения технологии автономности является управление несколькими транспортными средствами. В самом деле, если автомобили автономны, для исследователей может иметь смысл рассматривать трафик как проблему многоагентной «рои» робототехники. Люди управляют своим собственным «роем» с помощью визуальных индикаторов, таких как стоп-сигналы и сигналы поворота, наряду с общим пониманием человеческой природы, что позволяет им различать, что другие водители могут сделать в данной дорожной ситуации.Опираясь на способность людей функционировать в составе роя, автомобили могли напрямую передавать друг другу информацию о местоположении, скорости или намерении проехать или слиться через протоколы беспроводной связи.

Кто, что и почему

Индивидуальные водители могут быть не готовы к тому, чтобы их автомобили водили сами, но многие в восторге от автономных автомобилей из-за улучшений, которые они предлагают в области безопасности шоссе, экономии топлива и дорожных заторов. Такой интерес не ограничивается легковыми автомобилями.Фактически, существует множество транспортных средств, которые могут извлечь выгоду из автономных возможностей, например, тех, которые используются в строительстве и для обработки грузов. Военные грузовые и транспортные машины таких компаний, как Oshkosh Defense, уже включают автономные возможности для сокращения личного состава, необходимого в полевых условиях, и, в конечном итоге, предотвращения травм в результате атак и взрыва придорожных бомб.

DARPA Grand Challenge 2004 и 2005 гг. И последующие DARPA Urban Challenge 2007 г. были первыми получившими широкую огласку соревнованиями по автономным автомобилям.Эти автомобили, оснащенные GPS, LIDAR, камерами и другими датчиками, успешно прошли пустыню, а затем и пригород. Однако благодаря спонсорству DARPA проблемы были сосредоточены на военных приложениях, которые не обязательно находили отклик у широкой публики. Хотя в рамках этой программы не было произведено никаких серийных автомобилей, она действительно стимулировала разработку более дешевых и высокопроизводительных датчиков, которые сегодня становятся обычным явлением на беспилотных наземных транспортных средствах.

X Prize

Фонд X Prize Foundation, который присуждает призы в размере 10 миллионов долларов победителям многолетних передовых технологических соревнований, надеется решить проблему участия общественности.В 2012 году фонд официально объявит о новом конкурсе Automotive X Prize, который побудит участников разработать автономные автомобили, которые смогут ездить по треку «лучше, чем лучший водитель-человек» за счет повышения безопасности и снижения риска аварий.

Эрика Вагнер, старший директор по разработке призов в X Prize Foundation, надеется, что эта идея привлечет больше общественности и привлечет внимание к автономным автомобилям. Несколько европейских организаций также спонсируют программы исследования автономных автомобилей, которые завершаются соревнованиями или крупными демонстрационными мероприятиями.

В июне 2011 года в рамках проекта HAVEIt (высокоавтоматизированные транспортные средства для интеллектуального транспорта) стоимостью 28 млн евро было продемонстрировано 17 различных технологий автономных автомобилей. HAVEit был посвящен повышению безопасности легковых автомобилей. Volkswagen, например, впервые применил временный автопилот на VW Passat в рамках программы HAVEit. VW TAP, полуавтономная система управления, за которой должен наблюдать водитель, будет работать только на скорости до 80 миль в час; но в дополнение к контролю скорости система поддерживает безопасную дистанцию ​​следования, правильно обрабатывает повороты дороги, замечает разметку полосы движения и подчиняется ей, а также может безопасно обгонять другие автомобили.

SARTRE (Безопасные дорожные поезда для окружающей среды) — это еще одна программа, финансируемая ЕС, во главе с партнерством между отраслью и академическим сообществом по созданию «взводов» автономных транспортных средств. Эти взводы будут использовать пилотируемый автомобиль спереди, а полуавтономные автомобили будут следовать за ним. Их можно использовать в строительстве и судоходстве, где нескольким транспортным средствам приходится преодолевать большие расстояния. Используя такие технологии, как адаптивный круиз-контроль, автомобили сзади могут поддерживать безопасное расстояние от автомобилей впереди них и использовать ведущее транспортное средство для навигации.

Адаптивный круиз-контроль, временные автопилоты и другие разработки предназначены для повышения осведомленности и реакции водителя; другие технологии, такие как системы обнаружения или связи, которые могут указать другой автомобиль в слепой зоне во время смены полосы движения, могут дополнительно помочь водителям в более безопасном управлении их транспортными средствами. С учетом того, что сегодня водителям доступны отвлекающие факторы — мобильные телефоны, еда, макияж, разговоры с другими пассажирами, автомобильные развлекательные системы — повышение осведомленности может резко сократить количество этих факторов, превышающих 5.5 миллионов автомобильных аварий в год только в Соединенных Штатах. Эти системы могут помочь даже водителям с ослабленным зрением или иным нарушениям зрения, предлагая новый уровень мобильности и автономии для людей, которые обычно не могут управлять автомобилем.

Например, исследователь Деннис Хонг из Технологического университета Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния, разработал системы обратной связи на основе вибрирующих перчаток и сидений водителя, которые дают слабовидящему водителю транспортного средства тактильное ощущение скорости и других рабочих параметров.Хонг считает, что эту технологию можно было бы использовать где угодно в повседневной жизни, чтобы дать людям с ослабленным зрением невизуальную обратную связь о других системах. В недавнем интервью CNN Хонг сказал, что его Лаборатория робототехники и механизмов (RoMeLa) рассматривает исследования автономных транспортных средств как ценный инструмент для развития технологий для людей с ослабленным зрением и других людей с ограниченными физическими возможностями.

Однако преимущества автономных транспортных средств не ограничиваются безопасностью. Даже если человек-водитель управляет обычным автомобилем безопасным и внимательным образом, он все равно может управлять автомобилем не самым экономичным образом.Ненужные резкие ускорения, режимы движения с частыми остановками и высокие скорости могут снизить топливную экономичность транспортного средства, что приведет к большему загрязнению окружающей среды и, в больших масштабах, к более высоким ценам на топливо. Если автономные системы в автомобиле будут оптимизированы для экономичного вождения, не только улучшится экономия топлива отдельного автомобиля, что может помочь достичь цели 2025 года по средней экономии топлива 54,5 миль на галлон для легковых автомобилей, но и постоянным остановкам. условия, которые вызывают повсеместную неэффективность, также могут быть уменьшены.

На самом деле, многие условия плохого движения можно улучшить с помощью межмашинной связи или интеллектуальных систем управления поведением, которые распознают наиболее эффективный способ слиться с потоком или съехать с автострады. В то время как многие водители-люди могут чувствовать себя конкурентоспособными с другими водителями в этой ситуации, автономный автомобиль может подключаться к более крупной системе для координации движения нескольких транспортных средств, чтобы избежать или ограничить пробки. Для этого потребуется надежная операционная система транспортного средства, которая сможет управлять не только внутренней сетью транспортного средства, но и позволит транспортному средству интегрироваться в более крупную систему.

Ford находится в авангарде, даже пользуясь преимуществами программного обеспечения, изначально разработанного для разработки робототехники. Система Ford Fiestaware является результатом сотрудничества Ford и Microsoft на основе Microsoft Robotics Developer Studio. Система обеспечивает подключение к Интернету для пассажиров, а также основу для общения между транспортными средствами. Более зрелый, но менее функциональный программный продукт Ford под названием SYNC, основанный на операционной системе Microsoft Windows Embedded Automotive, используется на потребительских автомобилях с 2007 года.Система помогает с голосовым управлением для навигации, телефонных звонков и развлекательной системы, а также для мониторинга технического обслуживания автомобилей и информации о безопасности и предоставления услуг службы экстренной помощи 911. SYNC уже дополняется возможностью Wi-Fi в сотрудничестве Ford и Broadcom.

Барьеры для усыновления

Хотя появление автономных автомобилей может показаться близким, юридические ограничения и постановления правительства, отсутствие инфраструктуры и опасения потребителей могут задержать широкое распространение.Поскольку автономные автомобильные системы по-прежнему спроектированы так, чтобы они находились под контролем, когда водитель-человек может взять на себя управление в любое время, возникнут юридические вопросы об ответственности в случае аварии. Как только они почувствуют себя комфортно с системами безопасности, у водителей-людей может возникнуть соблазн воспользоваться полуавтономной работой транспортного средства, чтобы ненадлежащим образом отправлять текстовые сообщения, разговаривать по мобильному телефону или отвлекаться на любое количество других вещей, потенциально создавая ситуацию. в котором они не могут отключать системы автомобиля, когда это необходимо.На раннем этапе необходимо будет не только решить юридический вопрос, но и ввести строгие правила для обеспечения надлежащего тестирования любого программного обеспечения для автономных автомобилей перед публичным предложением.

Некоторые правительства уже предприняли шаги по регулированию автономных автомобилей. Законодательный орган штата Невада недавно принял Закон о собрании 511, который включает требование о том, чтобы штат разработал правила сертификации, тестирования и лицензирования автономных автомобилей. Интересно, что лоббистской силой этого законопроекта была компания Google.Хотя Google не является производителем автомобилей, компания уже вложила свои возможности по разработке программного обеспечения в проект по исследованию автономных автомобилей, возглавляемый Себастьяном Труном, профессором ИИ Стэнфордского университета, команда которого выиграла DARPA Grand Challenge 2005 года. По результатам проекта Google в совокупности было проехано более 140 000 миль по Калифорнии, и, похоже, Невада станет новым испытательным полигоном.

Но даже когда действуют правила и потребители убеждают в безопасности автономных систем, некоторые водители могут не захотеть уступить контроль датчикам и программному обеспечению.В частности, в Соединенных Штатах многие люди наслаждаются вождением и ощущают контроль, что говорит о том, что, несмотря на преимущества, любая технология, устраняющая этот контроль, в некоторых культурах может оказаться трудной продажей.

В зависимости от направления исследования автономных автомобилей может также потребоваться значительная инфраструктура для поддержки новых систем. Если для определения оптимального потока трафика требуется центральный «контроллер», необходимо установить много оборудования и решить множество логистических проблем.В качестве отправной точки FCC уже утвердила выделение частот для беспроводной связи между автомобилями. Но это только часть более широкой картины.

Путь вперед

На данный момент автомобили, скорее всего, получат только постепенное увеличение автономности и интеллекта. Частично это будет сделано из соображений стоимости, но это также предотвратит внезапную необходимость или желание водителей отдать колесо компьютеру. Поскольку системы считаются дополнениями, а не автономными возможностями, водители с большей вероятностью будут поддерживать уровень внимания, необходимый для безопасного вождения, и смогут при необходимости отключить автопилот.

Этот постепенный путь также позволяет регулирующим органам и транспортным властям понять, как автономные автомобили будут использоваться и развертываться в будущем. Нормы, законы и инфраструктура, необходимые для поддержки автономных автомобилей, интеллектуальных автопоездов и других технологий автономных транспортных средств, должны будут разрабатываться и внедряться с течением времени.

Но совсем скоро личные автомобили, коммерческие автомобили, услуги почасовой аренды автомобилей, такие как ZipCar, и даже такси с экипажем будут заменены эффективно организованным парком автономных автомобилей, готовых доставить нас к месту назначения.

На видео запечатлен внедорожник, уносящий этого автономного робота-доставщика

Пересекать городские улицы, заполненные водителями внедорожников в спешке, сложно для любого пешехода, но как насчет робота ростом менее двух футов? Starship Technologies наводняет студенческие городки автономными электрическими роботами-доставщиками, которые доставляют товары к вам в свои запертые складские отсеки. В то время как безопасность людей-пешеходов вокруг больших транспортных средств с автономными возможностями все еще обсуждается, на этот раз роли поменялись местами.Как показано в видео, опубликованном в TikTok компанией rach, ipsa, даже пара источников света плюс камеры, радар, ультразвуковые датчики и нейронные сети были недостаточны для этого робота, чтобы его не подрезал Ford Escape.

В защиту робота, похоже, у него было преимущество. Это видео было снято в Университете Кентукки, одной из четырех школ, которые компания Starship Technologies заявила, что будет расширяться этой осенью. Объедините незнакомых роботов со студентами и преподавателями, которые, вероятно, отсутствовали в университетском городке более года, и вы почувствуете неизбежность того, что в конечном итоге возникнет мусор.

Хотя бот-доставщик мог отступить на тротуар, несмотря на сломанное колесо или два, неясно, получил ли транспортное средство, с которым он столкнулся, какие-либо повреждения. Со страховыми компаниями не всегда легко иметь дело, и трудно представить, что они готовы реагировать, когда кто-то сталкивается с роботом. В сентябре прошлого года женщина из Фриско, штат Техас, заявила, что робот Starship врезался в ее машину на светофоре, нанеся ущерб в размере 2600 долларов. Как сообщает NBC 5 Dallas-Fort Worth , она узнала, что у Starship есть видео инцидента, но она не смогла получить копию или получить дополнительные ответы.

Ее страховая компания первоначально настаивала на том, что она несет ответственность за выплату франшизы; однако после того, как СМИ связались со Starship Technologies, операторы роботов, как сообщается, оплатили ремонт. Компания Starship Technologies не ответила на запросы о комментариях по поводу инцидента или статуса робота. Тем не менее, для нашего друга-робота все могло быть хуже — в Университете Пердью одного из них сбил мусоровоз, выехавший из переулка.

А вот и робот Тачки

Срыв

Все говорят о революционных транспортных технологиях.Есть совместная семья: прокат велосипедов, прокат велосипедов. Сходными, но немного отличающимися друг от друга, являются компании по доставке пассажиров или транспортные сети — основной бизнес Uber и Lyft.

Кроме того, существуют электромобили следующего поколения и крошечные, одноместные и двухместные автомобили, благодаря которым даже компактные автомобили выглядят как баржи. Теперь добавьте в эту смесь способы, которыми потребители и компании получают товары. Забудьте о походах в магазин; ваши вещи падают к вам на порог грузовиком — а вскоре и дроном.

И, наконец, большой парень: автономные автомобили.Беспилотные автомобили обещали годами. Но сегодня все признаки указывают на их скорое прибытие.

Ниже Тим Чапин, Линдси Стивенс и Джереми Крут из Университета штата Флорида рассказывают о том, как AV-технологии повлияют на строительную среду. Вы планируете это? Говорят, тебе лучше быть.

Прочитав это, просмотрите серию отредактированных интервью с планировщиками и другими ведущими специалистами в области транспорта в Uber, Nissan и Zagster. Все это часть транспортной революции, когда частная машина перестала быть единственной ездой в городе.

— Меган Стромберг, главный редактор

Иллюстрация Уго Эспинозы.

Тим Чапин, Линдси Стивенс и Джереми Крут

На рубеже 20-го века появилась новая технология, первоначально называвшаяся «безлошадная повозка», которая полностью изменила планету.

После того, как Генри Форд разработал процесс массового производства, который сделал их доступными, автомобили быстро изменили личный и коммерческий транспорт.Преимущества повышенной мобильности и доступности ранее удаленных мест изменили то, как и где люди путешествовали, и в течение нескольких коротких десятилетий американский ландшафт был переделан.

В прошлом веке — что в ретроспективе мы могли бы назвать «веком пригородов» — города США испытали отток более богатых семей в пригородные районы, куда можно добраться только на личном автомобиле. Вскоре последовал средний класс, поддерживающий розничную торговлю и услуги. Во второй трети века крупные работодатели также покинули центральные районы города, и то, что когда-то называлось «периферийными городами», возникло там, где автомагистрали пересекались с городской периферией.

Оглядываясь назад, становится ясно, что автомобиль был технологией, которая изменила жизнь миллиардов людей, способствовала быстрорастущей экономике городов и пригородов и изменила то, где люди жили, работали и совершали покупки. Автомобили также принесли с собой новые проблемы в виде региональных заторов, проблем с качеством воздуха и воды, а также уродливых, безлюдных коридоров, которые в первую очередь обслуживали автомобили, а людей — нет.

Большая часть этих преобразований произошла в первые десятилетия профессионального планирования в США.С. Часто цитируемый рассказ о нашей профессии заключается в том, что создание американского автомобильного ландшафта происходило без достаточного, стратегического или долгосрочного участия профессиональных планировщиков. Если бы планировщики обладали навыками, данными и политическими связями современности во время подъема автомобилей, мир мог бы быть другим и лучшим местом.

Но есть и хорошие новости. У городских планировщиков есть еще один шанс на лету, но, чтобы максимально использовать эту возможность, специалисты должны понимать, что нужно делать все возможное.

Расцвет AV

В ближайшие несколько лет в США появятся следующие великие преобразующие технологии, которые появятся на улицах мегаполисов. Автономные транспортные средства, называемые здесь AV, но также в просторечии известные как автомобили без водителя, автомобили с автономным управлением и автомобили-роботы, снова откроют трансформацию нашего ландшафта, аналогичную той, которую произвела Model T более века назад. .

По своей сути, концепция AV очень проста.В мире AV автомобилю больше не требуется водитель-человек для управления им. Вместо этого автомобиль безопасно и эффективно перемещается по улицам благодаря сложному, но элегантному сочетанию программного и аппаратного обеспечения, которое сочетает в себе дистанционное зондирование, алгоритмы распознавания, сетевой анализ и «опыт», полученный в результате миллионов часов вождения, которые распределяются между AV-системами.

Когда человек-оператор становится ненужным, поведение в поездках почти наверняка радикально изменится. Водители смогут спать, читать, писать сообщения, просматривать веб-страницы и работать во время своих путешествий, что сделает поездки на работу и длительные поездки менее обременительными.Поскольку теперь автомобиль может парковаться сам, гонщики захотят, чтобы их высадили как можно ближе к месту назначения, и автомобиль может забирать пассажиров в любом месте, которое они запросят. Люди, которые не умеют водить машину, в том числе пожилые люди, люди без прав и дети, значительно увеличат свою мобильность.

AV появляются по мере того, как на передний план выходят другие изменения в транспортной отрасли, в первую очередь каршеринг и услуги по запросу, такие как Uber и Lyft. В целом ожидается, что количество частных автомобилей сократится, а отдельные лица и домохозяйства будут подписываться на услуги AV, которые доставляют автомобиль по запросу.

С появлением AV, особенно совместно используемых, такие ученые, как профессор Кара Кокельман из Техасского университета, предсказывают серьезные изменения в поведении путешественников. Среди ожидаемых транспортных воздействий:

• в среднем меньше автомобилей на семью и потенциально меньше машин на дорогах
• увеличились годовые пробеги транспортных средств, находящихся в эксплуатации, поскольку они могут находиться в движении гораздо больший процент времени
• сокращение количества ДТП и погибших
• снизил уровень загруженности, даже если население мегаполисов увеличится.

Проведенные на сегодняшний день исследования показывают, что AV-системы открывают большие перспективы для повышения безопасности и эффективности наших транспортных систем.Однако, чтобы увидеть эти преимущества, планировщикам необходимо начать предвидеть потребности и влияние AV и включить эту технологию в планы транспортировки на большие расстояния.

Хотя вопрос о том, когда AV-системы будут массово производиться и станут доминировать на рынке, остается неясным, наш обзор отраслевых данных указывает на 2040 год как переломный момент, когда более половины автомобилей на дорогах смогут работать автономно. Независимо от того, когда AV появятся на улицах, наверняка наступит переходный период, когда управляемые человеком и автономные транспортные средства будут делить дороги.Следовательно, проектировщикам необходимо начать подготовку не только к полностью автономному будущему, но и к безопасному и плавному переходу от управляемых людьми к автономным транспортным средствам.

«Настало время для государственных агентств взять на себя руководство в области AV, поощрять и направлять городские организации планирования и местные органы власти, чтобы признать и спланировать влияние этой замечательной технологии на транспорт», — говорит Эд Хатчинсон, менеджер отдела данных Департамента транспорта Флориды. и аналитический офис.«Наши дорожные системы будут нуждаться в обновлении, как только AV закрепится на потребительском рынке».

Реконструкция проезжей части

Сверху: типичный современный городской пейзаж; как может выглядеть городской пейзаж 2040 года, переходящий к использованию AV, с выделенными полосами для AV, чтобы обеспечить эффективное «взвод» и избежать помех для транспортных средств, управляемых людьми; и концептуальный рисунок городского пейзажа 2060 года в полностью автономном городе. Фото и изображения любезно предоставлены Тимом Чапином.

Типичный современный городской пейзаж.

Как может выглядеть городской пейзаж 2040 года, переходящий к использованию AV.

Концептуальный рисунок городского пейзажа 2060 года в полностью автономном городе.

Преобразующая технология

Развитие AV также принесет проблемы — и возможности — для улучшения нашей искусственной среды. В то время как потенциальные преимущества транспортных средств AV исследуются и документируются, слишком мало внимания уделяется влиянию этой технологии на наши городские и пригородные сообщества.Точно так же, как безлошадные экипажи более века назад, в ближайшие десятилетия АВ будут переделывать нацию и планету.

В исследовании, финансируемом Министерством транспорта Флориды, наша группа исследователей из Департамента городского и регионального планирования Университета штата Флорида выполнила одну из первых оценок потенциального воздействия АВ на землепользование и дизайн территории. В отчете «Представляя будущее Флориды: транспорт и землепользование в мире автоматизированных транспортных средств» подробно описаны некоторые потенциальные воздействия AV-систем на застроенную среду.

В ходе этого проекта, в котором использовалась академическая и отраслевая литература и задействованы фокус-группы, состоящие из специалистов по планированию и заинтересованных сторон транспортной отрасли, было выявлено несколько воздействий на искусственную окружающую среду.

Проектирование проезжей части

Воздействие AV на дизайн и функциональность проезжей части будет значительным в долгосрочной перспективе. Поскольку ожидается, что беспилотные автомобили будут меньше по размеру, будут управлять более точно, чем люди, и будут иметь возможность путешествовать в гармонии и взводе, полосы движения, вероятно, будут сужены.Это позволило бы иметь меньшие права проезда и различное распределение пространства по существующим полосам отвода. Меньшее количество транспортных средств в сочетании со способностью AV-устройств взаимодействовать друг с другом может обеспечить дополнительную эффективность и больше возможностей для восстановления права проезда для других целей.

Вывески и сигнализация

AV-системы

также предлагают захватывающую возможность убрать беспорядок в нашей городской и пригородной среде. По мере отказа от использования водителей-людей огромный процент уличных указателей и светофоров на перекрестках, которые были названы «свободными», станет ненужным.

Вместо этого водитель оставит управление транспортным средствам, а указатели и реклама, указывающая райдерам места назначения, могут быть доставлены в электронном виде через транспортное средство или непосредственно на мобильное устройство водителя. В результате вдоль проезжей части наших сообществ будет установлено значительно меньше каких-либо знаков.

Велосипедные и пешеходные сети

Сокращение количества полос в городских районах может позволить использовать диету на дорогах и более агрессивные инициативы по полному строительству улиц, предоставляя место для расширения велосипедной и пешеходной инфраструктуры.Уравновешивание этой возможности будет заключаться в необходимости разделить автомобильный, велосипедный и пешеходный трафик, поскольку наши исследования показывают, что взаимодействие между AV, велосипедом и пешеходами может быть более безопасным, но за счет замедления движения во всех режимах движения. Свободные перекрестки, в частности, обещают улучшить пропускную способность перекрестков, но эти преимущества в эффективности будут возможны только при разделении велосипедной / пешеходной инфраструктуры, чтобы предотвратить необходимость остановки движения.

Зоны возврата

Способность AV парковаться самостоятельно или очень редко парковаться в случае общих транспортных средств, которые немедленно переедут к следующему водителю, приведет к серьезным воздействиям на застройку земель.Поскольку гонщики хотят, чтобы их подбирали и высадили как можно ближе к месту их отправления и назначения, зоны высадки должны быть включены в большинство мест, но таким образом, чтобы не препятствовать потоку движения. Требуется осторожность при выборе и проектировании этих зон, так как плохое расположение и дизайн могут замедлить движение и затруднить движение велосипедистов и пешеходов в районах с большим количеством остановок и подъемников.

Автономное будущее

Типичный уличный дизайн с уличной парковкой сегодня (вверху) и (внизу), перенастроенной с выделенными полосами для AV.Более узкие полосы отвода также могут быть преобразованы в защищенные велосипедные полосы. Изображения любезно предоставлены Тимом Чапином.

Типичный уличный дизайн с уличной парковкой сегодня.

Перенастроен с полосами высадки для AV. Более узкие полосы отвода также могут быть преобразованы в защищенные велосипедные полосы.

С учетом того, что парковку могут заменить высадки, мы предвидели, каким будет будущее уличных пейзажей одного из наших родных городов со временем. В Таллахасси улица Монро делит город пополам и ведет на север к межгосударственной магистрали.На верхнем изображении вы можете увидеть текущее состояние Монро как типичную городскую артерию с автоматическим доминированием. По мере появления на рынке аудиовизуальных средств мы прогнозируем эволюцию улицы, которая будет включать в себя отдельные полосы для аудиовизуальных средств и проезжей части, управляемые людьми (см. Фотографии на стр. 19). Двигаясь вперед в мир аудио-видео, на Монро-стрит больше нет светофоров, а внешние полосы служат зонами высадки.

Парковка

Основная возможность заключается в том, что делать с избыточной парковкой, которая есть в большинстве городов и пригородов.Поскольку после того, как к власти пришли АВ, парковка потребуется гораздо меньше, и поскольку парковка может быть отключена практически от всех видов землепользования, форма и место парковки изменятся. Центральные районы и узлы с высокой плотностью населения могут создавать резервные парковки за пределами территории, аналогичные тем, которые есть в аэропортах. Повсеместные наземные парковки, расположенные рядом с типичными офисными и торговыми комплексами, больше не потребуются, освобождая большую часть этой земли для других целей.

Парковка

Типичный проект современного пригородного торгового центра в округе Паско, штат Флорида (вверху), и концептуальный дизайн площадки для коммерческой реконструкции, ориентированной на AV.Изображения любезно предоставлены Тимом Чапином.

Типичный дизайн современного пригородного торгового центра в округе Паско, штат Флорида.

Концептуальный дизайн сайта для коммерческой реконструкции, ориентированной на AV.

На рисунках выше показана потенциальная реконструкция того, что в настоящее время является пригородным торговым центром с большой наземной парковкой в ​​округе Паско, Флорида. Если бы объект был застроен с такой же интенсивностью в мире, где на дорогах правят АВ, торговый центр мог бы включать зоны высадки вдоль главной магистрали, ограниченную парковку на территории, служебные переулки в задней части и гораздо более удобные для людей дизайн по торговому коридору.Это существующее использование земли с автоматическим доминированием может быть преобразовано в место, которое в первую очередь обслуживает людей, а во вторую — транспортные средства.

Роль планировщиков

Очевидно, что когда дело доходит до AV, на данном этапе неизвестно гораздо больше, чем известно.

Как скоро будет разработан полностью функциональный и безопасный автономный автомобиль? Как быстро эти автомобили выйдут на потребительский рынок? Какие из многих основных участников (Google, Apple, Tesla, традиционные автопроизводители) какие стандарты и функции в конечном итоге станут доминирующими на рынке? Как и каким образом автомобили будут соединяться друг с другом и с обслуживающей их инфраструктурой? Как AV повлияет на транспортные системы?

Учитывая эту неопределенность, у сообщества планирования может возникнуть соблазн занять выжидательную позицию.Однако поступить так было бы глупо и привело бы к повторению американского опыта с автомобилем, когда потребности технологий повлияли на изменения в нашей искусственной среде. Напротив, мы считаем, что настало время, чтобы специалисты по планированию помогли направить воздействие антивирусных программ на наши сообщества. Несмотря на то, что об этой технологии многое неизвестно, есть некоторые сильные сигналы о том, что спрос на парковку снизится и что некоторые парковки будут заменены зонами высадки, и что указатели будут переориентированы в сторону от водителей быстро движущихся транспортных средств.Это дает возможности для перепланировки и (воссоздания) мест для людей, а не для автомобилей.

«Местным органам власти необходимо подумать и спланировать грядущую революцию в сфере AV, поскольку эти автомобили изменят не только наши пути передвижения, но и внешний вид наших сообществ», — говорит Сюзанна Кончан, AICP, директор по управлению развитием Санкт-Петербурга. Округ Джона во Флориде. «При правильном исполнении антивирусные программы могут продвигать больше и лучше ориентированных на людей мест, что в конечном итоге является тем, чего хотят наши граждане и, конечно же, то, что надеются создать планировщики.«Так что же могут и должны делать планировщики?

Обучитесь технологиям.

Прежде всего, наш опыт работы с сообществом специалистов по планированию во Флориде ясно показывает, что планировщики должны быстро изучить технологию и ее вероятные последствия для поведения и развития. Слишком многие специалисты по планированию считают, что AV — это просто следующее поколение автомобилей, хотя на самом деле они представляют собой трансформационную технологию, которая будет формировать наши сообщества на десятилетия вперед.

Включите AV в долгосрочные планы.

Специалисты по дальнему планированию должны думать о влиянии АВ на проектирование проезжей части, потребность в парковках и места, ориентированные на пешеходов. Планировщикам следует начать включать AV в наши планы транспортировки на большие расстояния и руководства по проектированию дорог.

Разработка новых стандартов инфраструктуры.

По мере приближения к внедрению AV-систем проектировщикам необходимо будет разработать соответствующие стандарты проектирования для проезжих дорог AV и другой инфраструктуры, такой как зоны высадки и посадки.Кроме того, тщательное планирование интеграции AV-инфраструктуры в велосипедные и пешеходные сети будет жизненно важной частью усилий по созданию городских пространств, ориентированных на человека, без существенного снижения эффективности AV-систем.

Переосмыслить стандарты, типы и расположение парковок.

Разработчикам необходимо будет оценить и, вероятно, ослабить существующие стандарты парковки с прицелом на то время, когда общие парковочные места можно будет объединить в меньшее количество больших площадей или структур.Планы долгосрочного землепользования должны предусматривать размещение соответствующих площадок для стоянок и мест ожидания для AV за пределами центра города.

Определите возможности перепланировки.

Поскольку спрос на парковку на территории уменьшается, существующие парковки и гаражи станут потенциальными площадками для реконструкции. Стимулы к перепланировке наземных парковок могут стать ключевым инструментом для оживления городских центров и модернизации пригородных торговых центров.

Сейчас время

В общем, пришло время планировщикам подумать о том, как грядущую революцию в области AV можно использовать для преобразования национальных транспортных коридоров и сообществ в места проживания людей.

Прошлый век безлошадных повозок подходит к концу, и скоро наступает век автомобилей-роботов. У специалистов по планированию есть прекрасная возможность извлечь уроки из прошлых ошибок и убедиться, что планирование, ориентированное на человека, определяет то, как AV-технологии повлияют на построенную среду, а не наоборот.

Тим Чапин — профессор кафедры городского и регионального планирования Университета штата Флорида. Линдси Стивенс — местный планировщик, а Джереми Крут — старший планировщик.

ресурсов

Micro Mobility: Джош Вестерхолд о Nissan Mobility Concept . The New Mobility Concept — сверхкомпактный электромобиль для поездок на короткие расстояния до двух человек: youtu.be/7cMHe_UAU3w

Концепция мобильности

на улицах Нью-Йорка: youtu.be/gKP_IMInHaU

Веб-семинар «Реальность карьеры»: «Карьера в транспортном планировании»: молодые специалисты по транспортному планированию предлагают отраслевые тенденции, извлеченные уроки и советы по развитию навыков и поиску работы: www.Planning.org/events/eventsingle/9119779

«Автономные транспортные средства увеличивают общественное воображение в 2016 году»: www.planning.org/blog/blogpost/9117693.

«Когда автономные автомобили выезжают на дороги», Planning , май 2015 г .: www.planning.org/planning/2015/may/autonomouscars.htm.

«Беспилотные автомобили и ваше сообщество», The Commissioner , декабрь 2016 г .: www.planning.org/media/document/9116095.

Технология автономных транспортных средств: руководство для политиков: ранда.org / pubs / research_reports / RR443-2.html.

«Автономное будущее» — это серия статей о влиянии АВ от Planetizen: planetizen.com/taxonomy/term/43854.

Федеральная политика в отношении автоматизированных транспортных средств: www.transportation.gov/AV.

Исследование Кары Кокельман: www.ce.utexas.edu/prof/kockelman.

Беспилотные автомобили: интеллектуальные автомобили и дорога вперед . MIT Press, 2016: mitpress.mit.edu/books/driverless.

Будущее за искусственным интеллектом и машинами, управляемыми роботами?

Что бы вы ни думали о беспилотных автомобилях и автономных технологиях в транспортных средствах, реальность такова, что автомобильная промышленность движется в этом направлении.Сейчас сложно купить новую машину, в которой нет какого-либо искусственного интеллекта или технологии помощи водителю, даже если это просто задние датчики парковки.

Здесь мы рассмотрим, где находятся технологии и что ждет водителей.

Quick Navigation

Какие технологии без драйверов уже существуют?

Постепенно роботы становятся все более важной частью нашего стиля вождения. Производители, включая Tesla, BMW, Mercedes, Lexus и Ford, вкладывают миллионы в технологию искусственного интеллекта, которая призвана сделать повседневное вождение проще и безопаснее — от экстренного торможения и помощи при парковке до предупреждений о слепых зонах и полуавтоматических круизов по автомагистралям. .

Роботизированные технологии самообслуживания идут намного дальше. Технологические фирмы, такие как Google, Amazon и Uber, уже начали использовать полностью беспилотные автомобили в некоторых странах; Вот несколько примеров существующих в мире роботизированных машин и транспортных средств с искусственным интеллектом:

• Автобусы без водителя — В американских городах Детройт и Колумбус автобусы с автоматическим управлением уже переправляют пассажиров на работу без водитель. Эти автоматические шаттлы используют ИИ для следования по заранее заданному маршруту и ​​обычно выполняют 2 или 3-мильный круг.Предполагается, что в ближайшие несколько лет в Штатах появится больше автобусов с автоматическим управлением, но мы не уверены, когда мы увидим их здесь, в Великобритании.
• Беспилотные автомобили и такси — Таксомоторная компания Uber является одним из крупных игроков в развитии технологий без водителя и начала использовать беспилотные автомобили в некоторых городах США. Хотя по закону все еще должен контролировать себя водитель, автомобили могут самостоятельно перемещаться между пунктами назначения, указанными в приложении, что вызывает вопросы о будущем таксистов.
• Сельхозтехника — Машины с искусственным интеллектом действительно превосходны, когда они выполняют повторяющиеся задачи в контролируемой среде — например, в поле. Сельское хозяйство — это отрасль, которая, похоже, полностью трансформируется с появлением искусственного интеллекта и роботов, которые могут выполнять те же задачи, что и люди, без необходимости останавливаться. Этот тип техники стоит дорого, но поскольку спрос на продукты питания продолжает расти, это реальность, с которой вскоре, возможно, придется столкнуться всем фермерам.
• Грузовики для дальних перевозок — Одним из направлений карьеры, который, похоже, будет нарушен приход ИИ, является вождение грузовика.Несколько технологических компаний в США недавно запустили в производство беспилотные грузовики, которые могут двигаться вверх и вниз по шоссе 24 часа в сутки без перерывов на отдых. Хотя до них еще далеко, этот тип автономных транспортных средств, похоже, изменит мир судоходства и транспорта, когда станет безопасной реальностью.
• Google Car — Одним из самых успешных автомобилей с полностью автономным управлением на сегодняшний день является Google Ca — крошечный автомобиль в форме пузыря, который настолько далек от стандартного автомобиля, насколько это возможно.Думайте без руля, без водителя и без педалей.

Для навигации по дорогам с интенсивным движением Google Car оснащен так называемым LIDAR — типом камеры, которая может измерять расстояние между объектами с помощью лазеров. Автомобиль, по сути, строит карту своего окружения по мере движения, поэтому он может обнаруживать близлежащие опасности и читать дорожные знаки. Google Car далек от того, чтобы стать реальностью, но это определенно признак того, что будущее не так уж далеко.

Станут ли самоуправляемые автомобили реальностью скоро?

Беспилотные автомобили существуют уже более десяти лет, и хотя за это время они прошли долгий путь, пока не ясно, станут ли они когда-нибудь реальностью.Элементы искусственного интеллекта, такие как экстренное торможение в городе и самостоятельная парковка, могут быть впечатляющими, но они символизируют отрасль, которая изо всех сил пытается преодолеть одно серьезное препятствие на пути развития полностью автоматизированных автомобилей: людей. Во-первых, есть люди, которые по-прежнему любят водить машину и не хотят, чтобы это отняли у технологий.

Во-вторых, роботы могут быть умными, но они просто недостаточно умны, чтобы вычислить непредсказуемость людей. Вот почему разработка беспилотных автомобилей идет так медленно, поскольку инженеры и разработчики пытаются решить огромную проблему, пытаясь заставить ИИ понимать, как люди думают и действуют во время вождения.

Более того, общая безопасность беспилотных технологий вызывает огромный скептицизм, вызванный несколькими инцидентами, в которых пешеходы и другие участники дорожного движения были ранены или убиты из-за того, что беспилотный автомобиль сделал неправильный выбор.

Эти трагедии, вкупе с задачей сделать ИИ умнее, означают, что пока не ясно, в какой степени технологии без водителя будут играть роль в будущем вождения. Наша недавняя статья, посвященная провалам беспилотных автомобилей, показывает масштабы проблем, с которыми сталкиваются разработчики, чтобы воплотить эту технологию в реальность, поэтому мы не надеемся, что в ближайшее время выберем беспилотный автомобиль на вашей местной АЗС.

Лучшие (почти) самоуправляемые автомобили в 2019 году

Тем не менее, это еще не конец гибели для мира автономного вождения, и есть несколько автомобилей, которые имеют достаточно футуристических элементов, которые они могли бы быть классифицированным как минимум как полуавтономный. Вот наша подборка лучших почти беспилотных автомобилей, на которые стоит обратить внимание в 2019 году.

Audi A8

Ультра-роскошный новый седан Audi A8 наполнен технологиями и почти полностью лишен водителя. любой стандартный дорожный автомобиль.В нем есть что-то под названием Traffic Jam Pilot, что означает, что он может самостоятельно управлять медленным движением со скоростью менее 37 миль в час без какой-либо помощи со стороны водителя. Итак, допустим, вы застряли в пробке на автомагистрали, машина заводится и останавливается за вас, принимая решения без каких-либо действий.

BMW 7 серии

Хоть и не так впечатляюще, как A8, у BMW 7 серии есть и другие изящные уловки в рукаве. Автомобиль оснащен адаптивным круиз-контролем, который позволяет ему ускоряться и тормозить в потоке машин до скорости 130 миль в час.Он также может припарковаться, даже если вы не находитесь в машине — идеально, если вы опаздываете на работу.

Ford Focus

Ford вложил значительные средства в автономные технологии во всем своем модельном ряду, но последний Focus получил самый футуристический список функций. Он оснащен технологией центрирования полосы движения и технологией start-stop, поэтому движение по автомагистралям никогда не было проще и безопаснее. Также имеется система помощи при парковке, при которой автомобиль определяет размер и форму пространства и парковается автоматически, без необходимости касаться педалей или рулевого колеса.

Honda Civic

Японский автомобильный бренд Honda давно ассоциируется с новаторскими технологиями, и они превзошли самих себя, выпустив свой последний Civic. Автомобиль оснащен интеллектуальным адаптивным круиз-контролем (i-ACC), который «видит» и реагирует на другие автомобили и препятствия вокруг него, предупреждая вас о потенциальных опасностях при автоматическом торможении и ускорении в зависимости от транспортного потока.

Mercedes E Class

Если есть один производитель, на которого вы можете положиться, чтобы изменить стиль вождения, то это Mercedes.Самая последняя модель немецкого автомобильного гиганта E-класса имеет некоторые серьезно необычные функции, в том числе активную помощь при смене полосы движения (при которой автомобиль автоматически переключает полосу движения), уклонение от рулевого управления (во избежание несчастных случаев) и автоматическое торможение на поворотах, в котором автомобиль использует данные спутниковой навигации для автоматического замедления на приближающихся поворотах.

Нам было бы интересно узнать, что вы думаете о беспилотных автомобилях и о роли, которую ИИ должен играть в вождении, поэтому присоединяйтесь к разговору, , став членом Redex Club на Facebook .Чтобы узнать больше о присадках к топливу и очистителях системы Redex, посетите нашу домашнюю страницу сегодня .

Настройка автомобиля стала проще с помощью роботизированной системы штамповки — Новости — Робототехника и компьютерно-интегрированное производство — Журнал

Ноябрь 2018

Семьи бывают разных форм и размеров, как и автомобили. Производители все чаще предлагают покупателям возможность настраивать свои автомобили в соответствии с их потребностями и вкусами.Хотя больший выбор является благом для потребителей, он создает головную боль для производителей. Каждый нестандартный элемент требует пробивки отверстий разного размера и расположения в кузове автомобиля, а разнообразие ведет к сложности и стоимости.

Теперь, в статье, опубликованной в журнале Robotics and Computer-Integrated Manufacturing , команда из Тяньцзиньского университета в Китае предлагает новую систему штамповки на основе роботов, которая предлагает производителям эффективный и гибкий метод изготовления отверстий в автомобильных панелях по индивидуальному заказу.

В настоящее время для изготовления отверстий широко используется модульная технология пробивки отверстий. Эта установка состоит из нескольких пробивных блоков, которые можно размещать в различных формациях. Это обеспечивает хорошую гибкость, поскольку перфорационные блоки можно отрегулировать для использования на различных частях автомобиля, что идеально подходит для настройки. Однако, поскольку блоки необходимо позиционировать вручную, этот метод может быть неточным, трудоемким и дорогостоящим.

Новое решение сочетает в себе новую систему штамповки с технологией промышленных роботов.Он состоит из роботизированной руки, нестандартных плоскогубцев, высокоточного поворотного стола и системы управления. «Он имеет преимущества небольшого размера, высокой мощности и энергосбережения; он предлагает высокую степень автоматизации и высокое качество штамповки, — говорит член команды Ху Гун.

В новой системе используется роботизированный приводной рычаг для работы с плоскогубцами, что повышает точность и стабильность. Он также решает проблему пробивки отверстий в сложных пространствах за счет включения техники управления инструментом, которая переводит рабочую плоскость из 3D в 2D.Это упрощает процесс создания пути, по которому должна следовать рука робота.

По словам команды, их гибкая система ускоряет производственный процесс и является более точной и рентабельной, чем существующие технологии. Она уже была испытана экспертами автомобильной компании Mianyang Huarui, которые сообщили о положительных результатах: «Эта система может с минимальными затратами удовлетворить различные требования к штамповке для различных моделей автомобилей. Это новое и эффективное решение», — говорит Лей Лю. старший инженер компании.

Подробная информация о артикуле:

Гуотао, Ю. и др .: «Гибкая система штамповки с использованием промышленных роботов для автомобильных панелей», Робототехника и компьютерно-интегрированное производство (2018)

Метательный робот-автомобиль всегда приземляется на четыре колеса

Вы можете подумать, что GPS-навигация идеальна для автоматизированного сельского хозяйства, поскольку задача, стоящая перед оператором сельскохозяйственной машины, такой как комбайн, состоит в том, чтобы просто объехать поле по извилистой схеме, скашивая всю пшеницу или любой другой урожай, которым он заполнен. .Но в действительности все иначе. Операторы должны следить за сотнями вещей, не отрывая глаз от края поля, чтобы быть уверенным, что они двигаются рядом с ним с высокой точностью. Сельскохозяйственный комбайн по сложности эксплуатации не отличается от церковного органа. Когда комбайнер работает с помощником, один из них управляет кромкой урожая, а другой управляет мотовилом, вентилятором, молотильным барабаном и процессом уборки урожая в целом. В советское время в бригаде комбайна было два оператора, а сейчас только один.Это означает выбор между безопасным вождением и эффективной уборкой урожая. А поскольку вы не можете убирать зерно, не двигаясь, вождение становится главным приоритетом, и эффективность процесса уборки, как правило, страдает.

Эффективность сбора урожая особенно важна в Восточной Европе, где сельское хозяйство сопряжено с высоким риском и собирают только один урожай в год. Сезон начинается в марте, и фермеры не отдыхают до осени, когда у них есть всего две недели на сбор урожая. Если что-то пойдет не так, каждый пропущенный день может привести к потере 10 процентов урожая.Если водитель плохо справляется с уборкой урожая или напивается и разбивает машину, теряется драгоценное время — часы или даже дни. Около 90% времени машинист комбайна тратит на то, чтобы убедиться, что комбайн движется точно по краю неубранного урожая, чтобы максимизировать эффективность, не пропуская ни одного урожая. Но это самая неприятная часть вождения, и из-за усталости в конце смены операторы обычно оставляют неразрезанным около метра на краю каждого ряда. Эти ошибки рулевого управления приводят к 25-процентному увеличению времени уборки урожая.Наша технология позволяет операторам комбайнов делегировать управление, чтобы вместо этого они могли сосредоточиться на оптимизации качества уборки урожая.

Добавьте к этому тот факт, что опытный комбайнер — это вымирающая порода. Профессиональное образование снизилось, и молодые люди, попадающие в рабочую силу, не соответствуют тем же стандартам. Хотя то же самое можно сказать и о большинстве ручных операций, этот эффект создает большой спрос на нашу роботизированную систему Cognitive Agro Pilot.

Разработка систем искусственного интеллекта находится в моем геноме.Мой отец, Анатолий Усков, был в первой команде разработчиков программ искусственного интеллекта Институт системных исследований РАН. Их программа, названная Kaissa, стала чемпионом мира по компьютерным шахматам в 1974 году. Два десятилетия спустя, после распада Советского Союза, лаборатории ИИ Института системных исследований сформировали основу моей компании Cognitive Technologies. Нашим первым бизнесом была разработка программного обеспечения для оптического распознавания символов, используемого такими компаниями, как HP, Oracle и Samsung, и наш успех позволил нам поддержать научно-исследовательскую группу математиков и программистов, проводящих фундаментальные исследования в области компьютерного зрения и смежных областях.

В 2012 году мы добавили группу математиков, разрабатывающих нейронные сети. Позже в том же году эта группа с гордостью представила мне свое творение: Вася, игрушечную машинку для игры в футбол с фотоаппаратом вместо глаза. «Одноглазый Вася» среди других предметов в нашем длинном коридоре офиса мог распознать мяч и толкать его. Робот сильно отвлекал всех, кто работал на этом этаже, поскольку сотрудники вышли в коридор и начали «тестировать» машину, споткнувшись о ней и преграждая путь мячу с препятствиями.Между тем алгоритм показал стабильную работу. Вежливо объезжая препятствия, машина продолжала искать мяч и толкать его. Это почти производило впечатление живого существа, и это был момент нашей «эврики» — почему бы нам не попробовать сделать то же самое с чем-то большим и более полезным?

Ваш браузер не поддерживает видео тег. Комбайн с приводом от Cognitive Agro Pilot собирает зерно, а человек управляет им с места водителя. Когнитивный пилот

После первоначальных экспериментов с большими грузовиками большой грузоподъемности мы поняли, что сельскохозяйственный сектор не имеет основных юридических и нормативных ограничений, которые существуют на автомобильном транспорте в России и других странах.Поскольку нашим приоритетом была разработка коммерчески жизнеспособного продукта, мы создали бизнес-подразделение под названием Cognitive Pilot, развивающий дополнительную автономность для комбайнов, которые представляют собой машины, используемые для уборки подавляющего большинства зерновых культур (включая кукурузу, пшеницу, ячмень, овес и рожь) на крупных фермах.

Всего пять лет назад было невозможно использовать анализ видеоконтента для управления сельскохозяйственной техникой на таком уровне автоматизации, потому что не было полнофункциональных нейронных сетей, которые могли бы определять границы полосы сельскохозяйственных культур или видеть какие-либо препятствия на ней.

Сначала мы рассматривали возможность объединения GPS с визуальным анализом данных, но нам не потребовалось много времени, чтобы понять, что одной визуальной аналитики достаточно. Для работы системы рулевого управления GPS необходимо заранее подготовить карту, установить базовую станцию ​​для корректировок или приобрести пакет сигналов. Это также требует нажатия множества кнопок во многих меню, а операторы комбинирования очень мало ценят пользовательские интерфейсы. Мы предлагаем камеру и коробку с вычислительной мощностью и нейронными сетями.Как только камера и ящик будут установлены и подключены к системе управления комбайном, все готово. Оказавшись в поле, только что установленный Cognitive Agro Pilot говорит: «Ура, мы в поле», спрашивает у водителя разрешения на смену и начинает движение. Через пять лет мы прогнозируем, что все зерноуборочные комбайны будут оснащены автопилотом на основе компьютерного зрения, способным контролировать все аспекты уборки урожая.

Добраться до этого момента означало решить несколько увлекательных задач.Мы поняли, что столкнемся с огромным разнообразием полевых сцен, которые наша нейронная сеть должна быть обучена понимать. Уже работая с фермерами на ранних стадиях проекта, мы выяснили, что одни и те же культуры могут выглядеть совершенно по-разному в разных климатических зонах. Готовясь к массовому производству нашей системы, мы попытались собрать максимально диверсифицированный набор данных с различными полями и культурами, начиная с видео, снятых на полях нескольких хозяйств по всей России при разных погодных и световых условиях.Но вскоре стало очевидно, что нам нужно найти более гибкое решение.

Мы решили использовать грубый подход для обучения наших сетей автономному вождению. Первоначальная версия улучшается с каждым новым клиентом, поскольку мы получаем дополнительные данные о разных местах и ​​культурах. Мы используем эти данные, чтобы сделать наши сети более точными и надежными, используя неконтролируемую адаптацию домена для их повторной калибровки за короткое время, добавляя тщательно рандомизированный шум и искажения к обучающим изображениям, чтобы сделать сети более устойчивыми.Люди по-прежнему нужны для семантической сегментации новых сортов сельскохозяйственных культур. Благодаря такому подходу мы получили высокоустойчивые универсальные сети, подходящие для использования на более чем дюжине различных культур, выращиваемых в Восточной Европе.

Способ, которым Cognitive Agro Pilot управляет комбайном, аналогичен тому, как это делает человек-водитель. То есть нашим уникальным конкурентным преимуществом является способность системы видеть и понимать ситуацию в поле так же, как это сделал бы человек, поэтому она поддерживает полную эффективность в сотрудничестве с человеческими движущими силами.В конце концов, все сводится к экономике. Один комбайн с приводом от человека может собрать около 20 гектаров урожая за смену. Когда Cognitive Agro Pilot ведет машину, нагрузка на операторов значительно снижается: они не устают, могут делать меньше остановок и делать меньше перерывов. На практике это означает уборку от 25 до 30 га за смену. Для владельца бизнеса это означает, что два комбайна, оснащенные нашей системой, обеспечивают производительность трех комбайнов без нее.

Ваш браузер не поддерживает видео тег. В то время как комбайн движется сам, оператор-человек может вносить изменения в систему уборки урожая, чтобы добиться максимальной скорости и эффективности. Когнитивный пилот

Сейчас на рынке есть отдельные разработки от различных агропромышленных компаний. Но каждая из их автономных функций выполняется как отдельная функция — движение вдоль края поля, движение вдоль ряда и так далее. Мы еще не видели другой промышленной системы, которая могла бы полностью управлять компьютерным зрением, но одноглазый Вася показал нам, что это возможно.И вот, подумав об оптимизации затрат и решении задачи с минимальным набором устройств, мы решили, что для фермера-помощника робота на основе искусственного интеллекта достаточно одной камеры.

Основной датчик Cognitive Agro Pilot — это одна 2-мегапиксельная цветная видеокамера, которая может видеть большую площадь перед транспортным средством, установленную на кронштейне возле одного из боковых зеркал комбайна. Внутри кабины установлен блок управления с компьютерным модулем Nvidia Jetson TX2 со встроенным дисплеем и интерфейсом для водителя.Этот блок управления содержит основной стек алгоритмов автономии, обрабатывает видеопоток и выдает команды гидравлическим системам комбайна для управления рулевым управлением, ускорением и торможением. Дисплей в кабине обеспечивает интерфейс для водителя и отображает предупреждения и настройки. Мы не привязаны к какому-либо конкретному бренду; наш комплект дооснащения будет работать с любой моделью комбайна, имеющейся в парке фермера. Для комбайна старше пяти лет взаимодействие с его системой управления может оказаться не таким простым (иногда требуется дополнительный датчик угла поворота рулевого колеса), но установку и калибровку обычно можно выполнить в течение одного дня, а это займет всего лишь несколько дней. 10 минут на обучение нового водителя.

Наша система технического зрения приводит в движение комбайн, поэтому оператор может сосредоточиться на уборке урожая и регулировать процесс в соответствии с особенностями урожая. Cognitive Agro Pilot выполняет все функции рулевого управления и поддерживает точное расстояние между рядами, сводя к минимуму зазоры. Он ищет препятствия, классифицирует их и прогнозирует их траекторию, если они движутся. Если есть время, он предупреждает водителя, чтобы он избегал препятствий, или решает объехать их или снизить скорость. Он также координирует свое движение с зерновозом и другими комбайнами, когда он входит в строй.Единственный раз, когда оператору обычно требуется вести машину, — это развернуть комбайн в конце работы. Если вам нужно повернуть, продолжайте — Cognitive Agro Pilot освобождает средства управления и начинает искать новую кромку урожая. Как только он его находит, робот говорит: «Дай мне рулить, дружище». Вы нажимаете кнопку, и она берет верх. Все просто и интуитивно понятно. А поскольку длина пробега обычно составляет до 5 километров, на эти повороты приходится менее 1 процента нагрузки водителя.

Оказавшись в поле, только что установленный Cognitive Agro Pilot говорит: «Ура, мы в поле», спрашивает у водителя разрешения на смену и начинает движение.

Во время нашего пилотного проекта в прошлом году урожайность с тех же полей увеличилась на 3-5 процентов благодаря способности комбайна поддерживать ширину скашивания, не оставляя неубранных площадей. Он увеличился еще на 3 процента просто потому, что у операторов было время более внимательно следить за тем, что происходит перед ними, оптимизируя производительность уборки. С нашим вторым пилотом нагрузка на водителей очень низкая. Они запускают систему, отпускают руль и могут сосредоточиться на управлении оборудованием или проверке цен на товары на своих телефонах.Недели уборки урожая — настоящее испытание для комбайнеров, которые не отдыхают, кроме ночного сна. За один месяц им нужно заработать достаточно для следующих шести, поэтому они вымотаны. Однако водители, которые использовали наше решение, поняли, что у них даже осталось немного энергии, а те, кто предпочел работать сверхурочно, сказали, что могут легко работать на 2 часа больше, чем обычно.

Увеличение рабочего времени на 10 или 15 процентов в ходе уборки урожая может показаться незначительным, но это означает, что у водителя есть три дополнительных дня для сбора урожая.Следовательно, если бывают дни плохой погоды (например, дождь, который заставляет зерно прорастать или опадать), вероятность сохранения высокого урожая намного выше. А поскольку операторы комбайнов получают зарплату в соответствии с объемом собранного урожая, использование нашей системы помогает им зарабатывать больше. В конечном итоге и водители, и менеджеры единодушно заявляют, что уборка урожая стала проще, и, как правило, стоимость системы (около 10 000 долларов США) окупается всего за один сезон. Комбинируйте водителей, чтобы быстро освоить нашу технологию — по прошествии первых нескольких дней многие водители либо начинают доверять нашему роботу как всемогущему разуму, либо решают испытать его до смерти.Некоторые ошибочно полагают, что наши роботы думают, как люди, и немного разочарованы, увидев, что наша система работает неэффективно в ночное время и испытывает проблемы при движении по пыли, когда несколько комбайнов едут один за другим. Даже если у людей могут быть проблемы и в этих ситуациях, операторы будут ворчать: «Как он может не видеть?» Водитель-человек понимает, что расстояние до впереди комбайна составляет около 10 метров и что он движется с постоянной скоростью. Облако пыли через минуту сдует, и все будет хорошо.Тормозить не нужно. Алекс, водитель комбайна впереди, тормозить точно не будет. Или он? Поскольку система не провела годы вместе с Алексом и не может использовать жизненный опыт для прогнозирования его действий, она останавливает комбайн и освобождает элементы управления. Вот где человеческий интеллект снова побеждает ИИ.

Повороты в конце каждого забега пока также оставлены на усмотрение человеческого разума. Эта функция всегда удивляла водителей комбайна, но оказалась самой сложной во время тестов: огромная ширина заголовка означает, что необходимо учитывать огромное количество гипотез об объектах, находящихся за пределами прямой видимости нашей единственной камеры.Чтобы автоматизировать эту функцию, ждем завершения тестов на пересеченной местности. Мы также экспериментируем с нашей собственной радарной технологией с синтезированной апертурой, которая может видеть края и ряды сельскохозяйственных культур как радиочастотные изображения. Это не сильно увеличивает общую стоимость решения, и мы планируем использовать радар для продвинутых версий наших «агродроидов», предназначенных для работы в условиях плохой видимости и в ночное время.

Летом и осенью 2020 года более 350 автономных комбайнов, оснащенных системой Cognitive Agro Pilot, проехали по более чем 160000 гектаров полей и помогли своим руководителям собрать более 720 000 тонн урожая от Калининграда на Балтийском море до Владивостока. Дальний Восток России.Наши роботы наработали более 230 000 часов, проехав в автономном режиме 950 000 километров в прошлом году. А к концу 2021 года наша система будет доступна в США и Южной Америке.

Обычные фермеры и конечные пользователи наших решений, возможно, слышали о беспилотных автомобилях в новостях или пару раз видели слово «нейронная сеть», но это подводит итог их опыту работы с ИИ. Так что приятно слышать, как они говорят такие вещи, как «Посмотрите, как хорошо сработала сегментация!» или «Нейронная сеть в порядке!» в кабине водителя.

Изменение технологической парадигмы требует времени, поэтому мы обеспечиваем максимально возможную совместимость наших решений с существующим оборудованием. Несомненно, по мере того, как фермеры адаптируются к текущим инновациям, мы будем постоянно увеличивать автономность всех типов техники для всех видов задач.

Несколько лет назад я изучал работу миссии Организации Объединенных Наций в Руанде, занимающейся проблемами хронического детского недоедания. Никогда не забуду фотографии истощенных детей.Это напомнило мне о голоде, охватившем блокадный Ленинград во время Второй мировой войны. Некоторые из моих родственников умерли там, и их дневники свидетельствуют о том, что мало финалов ужаснее смерти от голода. Я считаю, что роботизированная автоматизация и усовершенствование искусственного интеллекта сельскохозяйственной техники, используемой в сельскохозяйственных районах с повышенным риском или регионах с нехваткой квалифицированных рабочих, должны быть высшим приоритетом для всех правительств, заинтересованных в обеспечении адекватного ответа на глобальные вызовы продовольственной безопасности.