Поводырь:зачем КАМАЗу беспилотник

На Камском автозаводе создали первый отечественный грузовик-беспилотник. Мы побывали на ходовых испытаниях этой уникальной машины и оценили ее возможности

Информация, проскочившая в СМИ, о том, что КАМАЗ ведет работы по беспилотнику, слегка озадачила. Где КАМАЗ, а где беспилотники. Но появившаяся вслед за этим фотография расставила все по местам. Приглашение же на КАМАЗ — убедиться в серьезности намерений разработчиков — только утвердило в обоснованности работ.

Итак, беспилотный КАМАЗ. Зачем, для чего? КАМАЗ-5350 цвета хаки, представленный на первых фото, думается, в первую очередь предназначен для военных целей. Его основная задача — доставка боеприпасов и провизии на передовую с минимальными потерями живой силы. В какой-то степени это прообраз транспортных роботов военного назначения будущего.

Вместе с тем на презентации не прозвучало ни слова об этом. Предусмотрительно автомобиль перекрасили в цвета пожарной техники, недвусмысленно дав понять, что он в первую очередь предназначен для пожарных и МЧС. Цели практически те же: тушение пожаров в опасной близости от огня и повышенной задымленности, а также работа в экстремальных ситуациях при возникновении разного рода катастроф.

На самом деле ничего нового «камазовцы» не выдумали. В настоящее время целый ряд именитых фирм работают в этом направлении, и весьма плодотворно. Для меня наиболее значимым является опыт американской фирмы Oshkosh, которая с самого начала не скрывала область применения своих разработок, в частности, машин военного назначения, оборудованных системой TerraMax.

Что, куда и почему

По заявлению главного конструктора по инновационным продуктам НТЦ «КАМАЗ» Сергея Назаренко, работы по беспилотнику проводятся в инициативном порядке за счет собственных средств КАМАЗа. Потенциальный заказчик — МЧС. Основное применение — тушение пожаров в осложненной обстановке.

Техническое зрение спереди обеспечивается пятью видеокамерами

Грузовик оснащен разного вида сенсорами. Есть электромагнитные радары спереди и по бокам, лазерный 2D-лидар (установлен также спереди) и техническое зрение в виде стереокамер (три камеры на крыше, две по бокам плюс камера сзади). Последние предназначены для дистанционного управления грузовиком. Естественно, присутствует и GPS/ГЛОНАСС-навигация для осуществления определенных режимов движения. Аппаратная часть (компьютер, радары, лидары, стереокамеры) пока импортная. Задание от определенных структур на переход к отечественной аппаратной части может быть выполнено, но лишь в обозримой перспективе (в течение двух-трех лет). Радиус действия небольшой — порядка одного километра. Но это лишь проблема подбора оборудования в соответствии с требованиями заказчика.

В перспективе, начиная со второго образца, предполагается оснастить беспилотник обзором в 360 градусов. Предполагается использовать систему Bird View фирмы Continental.

Водитель специально держит дверь ногой, рука же у него с телефоном. Тем самым показывалось, что машина им не управляется

В случае потери визуальной информации (сильная задымленность) предусмотрен алгоритм возвращения по уже отработанному маршруту. Одно из решений проблемы — использование устройств, работающих в инфракрасном диапазоне. Это дорогое удовольствие, однако на данный момент на его работу имеется много положительных отзывов. В этом году планируется закупить подобное устройство и приступить к испытаниям беспилотника с его использованием. Кстати, программное обеспечение для беспилотника разрабатывалось двумя российскими компаниями — «ВИСТ Групп» и Cognitive Technologies, специализирующимися в данном направлении.

В кабине водителя также предусмотрены сенсорные устройства

Так, на «ВИСТ Групп» возложены подбор аппаратной части и разработка алгоритмов управления автомобилем. У этой компании есть определенный опыт работы. В 2011 году ею совместно с БелАЗом был сделан образец дистанционно управляемого карьерного самосвала грузоподъемностью 130 тонн. Основная идея — исключение человека из зоны ведения горных работ. Следующим шагом стало создание полностью автономной машины, которая уже на протяжении полутора лет проходит испытания на заводском полигоне. Конечная задача — создать образец, способный работать непосредственно в карьере. Определена и площадка — ОАО «СУЭК» (Хакасия). Планами предусмотрено создание пяти автономных БелАЗов и одного экскаватора.

Cognitive Technologies отвечает за блок технического зрения, алгоритм распознавания объектов (ранее упоминаемые две стереокамеры, расположенные за ветровым стеклом) и передачу данных на оборудование «ВИСТ Групп». На основе полученной от всех источников информации принимаются решения, как будет двигаться автомобиль, когда ему необходимо объезжать препятствие, когда тормозить. Пока система стабильно обнаруживает объекты величиной чуть более 200 мм в диаметре, их цвет уже не играет роли.

На бампере спереди, по бокам грузовика и на задней поперечине установлены электромагнитные радары

Как уже было сказано, на беспилотнике применена роботизированная коробка передач ZF AS-Tronic со специальной прошивкой. Для ускорения работ сервопривод рулевого управления был взят от одной из американских фирм. Это позволило в течение двух месяцев поставить оборудование на машину и управлять ею автономно по внешнему сигналу. Есть и другие пути, правда более затратные. Например, электроусилитель или электрогидроусилитель руля с управлением по CAN-шине. Варианты будут опробованы на втором и третьем образце. Последнее решение рассматривается как более предпочтительное, в том числе со стороны предполагаемого заказчика.Торможение грузовика обеспечивается за счет применения системы EBS, которая в силу своей «электронности» легко поддается автоматизации.

Так осуществляется дистанционное управление грузовиком из «камазовской вахтовки»

В действии

Для «показательного выступления» беспилотника была выбрана площадка предприятия «Ремдизель». В качестве подопытного выступал КАМАЗ-5350 с автоматизированной коробкой передач, сервоприводами и специальным навесным сенсорным оборудованием. Рядом стояли точно такой же грузовик, но в обычном исполнении, и вахтовка с комплексом обмена телеметрией между грузовиком и оператором дистанционного управления беспилотником.

По простоте души устроители мероприятия дали маху, допустив журналистов для осмотра испытуемого раньше времени. Все закончилось тем, что настроенная аппаратура была напрочь выведена из строя. Машина отказывалась объезжать препятствия, попросту не видя их. Пока с этим разобрались, прошло полчаса. Тем не менее справедливость восторжествовала, и беспилотник начал выполнять то, что в него было заложено разработчиками.

Сервопривод рулевого управления пока импортный

Индикатором начала работы в беспилотном режиме стали включившиеся в работу проблесковые маячки. С этого момента всех попросили отойти на безопасное расстояние, от греха подальше.

В первую очередь нам продемонстрировали режим движения по заранее заданному маршруту при отсутствии препятствий. При этом водитель, находящийся в кабине, выполнял роль пассивного наблюдателя. Второй режим предполагал усложнение задачи: появляются препятствия в виде конусов, которые надо было объехать. Объехал все.

Третий режим — имитация ситуации с остановкой перед неожиданно возникшим препятствием. В качестве него выступал солидного размера оранжевый шар, выкатываемый на пути следования грузовика. И на этот раз все прошло без сучка и задоринки. Машина сама предусмотрительно остановилась.

Четвертый режим — движение за лидером. Наконец, пятый — дистанционного управления грузовиком удаленным оператором. Тут для чистоты эксперимента водитель покинул кабину. Грузовик, как цирковая лошадь без наездника, нарезал пару кругов и остановился в заданной оператором точке.

Демонстрация пяти режимов движения беспилотника доказала правильность выбранных решений и достижение первоначально поставленных целей.

Далее предстоит доводка машин до уровня промышленных образцов. В том, что заказчики на данный продукт найдутся, сомнений нет.

Послесловие

В настоящий момент разговор о том, нужен беспилотный КАМАЗ или нет, не идет. Нужен. Подтверждением тому является наше отставание в разработке и производстве беспилотных летательных аппаратов. Чтобы не допустить подобной ситуации с беспилотными наземными транспортными средствами, работы необходимо продолжать, возможно, даже с большей интенсивностью.

Тест на остановку перед препятствием

То, что помимо военного и специального назначения, беспилотники могут найти применение и в народном хозяйстве, уже продемонстрировано компанией «ВИСТ Групп» на примере БелАЗа. Опыт оказался заразительным. В перспективе уже создание роботов на основе карьерных самосвалов КАМАЗ. Это машины с колесной формулой 8х4 и 10х4 на 16-тонных мостах грузоподъемностью 31– 40 тонн. При этом будут задействованы оба способа управления — дистанционный и автономный. Реализация этого проекта отнесена на 2017 год.

Когда лучше бы никого не посылать

Американская корпорация Oshkosh — один из крупнейших производителей спецтехники и оборудования с 90-летней историей. Ее подразделение Oshkosh Defense занято разработкой и производством систем вооружения и, в частности, транспортных средств различного назначения.

Технология Oshkosh TerraMax представляет собой наземные беспилотные транспортные средства, в которых с помощью интеграции мощных военных компьютеров, разведданных, технологий привода по проводам, а также встроенных сенсорных систем реализован принцип беспилотного наземного транспортного средства, управляемого с ограниченным участием водителя или без него. Эта технология доступна в виде комплекта для установки на определенный вид транспортного средства. В зависимости от области применения, технология способна предоставлять следующий спектр услуг — дистанционное управление, следование за лидером, полностью автономная работа.

Беспилотный БелАЗ

Беспилотный самосвал БелАЗ-75131 грузоподъемностью 130 тонн, в отличие от своего предшественника, самосвала с дистанционным управлением, — роботизированный: способен двигаться по заранее заданному маршруту. В процессе движения самосвала, к диспетчеру по беспроводному каналу связи поступает вся необходимая информация о дорожной обстановке и о состоянии систем управления. Движение самосвала к месту погрузки или разгрузки в автономном режиме обеспечивается с помощью спутниковой навигации GPS/ГЛОНАСС. Оптико-электронная система, установленная на самосвал, обеспечивает безопасность вождения машины при любых погодных и климатических условиях, в любое время суток.

Эта разработка призвана снизить риск для человека при работе в местах с опасными условиями эксплуатации и устранить воздействие вредных факторов окружающей среды. Необходимо также отметить, что опытный оператор в непрерывном технологическом цикле успешно управляет четырьмя-пятью роботизированными самосвалами.

Сегодня по заказу потребителей можно устанавливать оборудование для роботизированного управления на любую модель карьерного самосвала БелАЗ с электромеханической трансмиссией грузоподъемностью от 90 до 450 тонн.

Источник: 5koleso.ru

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Вы должны быть авторизованы, чтобы разместить комментарий.