Стэнли (транспортное средство)

Стэнли припарковался после конкурса DARPA Grand Challenge 2005 года.

Stanley — беспилотный автомобиль , созданный Стэнфордского университета гоночной командой в сотрудничестве с исследовательской лабораторией электроники Volkswagen (ERL) . Он выиграл конкурс DARPA Grand Challenge 2005 года . ^[1] принес Стэнфордской гоночной команде приз в 2 миллиона долларов.

Стэнфордская гоночная команда

Под руководством доцента Себастьяна Труна , ^[2] Директор Стэнфордской лаборатории искусственного интеллекта . Стэнфордская гоночная команда была создана исключительно для участия в турнире DARPA Grand Challenge 2005 года. Стэнфорд не участвовал в турнире DARPA Grand Challenge 2004 года и имел шансы на победу в конкурсе 2005 года 20:1. ^[3] В настоящее время автомобиль находится в Смитсоновском национальном музее авиации и космонавтики. Он демонстрировался на Нью-Йоркском международном автосалоне 2006 года и два года в музее Volkswagen Autostadt (Германия). Стэнфордская гоночная команда представила новый автомобиль, модифицированный универсал Volkswagen Touareg , получивший название «Junior», в соревновании DARPA Urban Challenge 2007 года . ^[4] Среди других ключевых участников команды — Майкл Монтемерло (руководитель программного обеспечения), Свен Стробанд (ведущий инженер по аппаратному обеспечению), Дэвид Стэйвенс (робототехник/инженер), Хендрик Далкамп (руководитель отдела компьютерного зрения), Седрик Дюпон (руководитель по транспортным средствам) и Памела Махони (коммуникации). вести). ^[5]

Строительство

Автомобиль начинался как стандартная европейская дизельная модель Volkswagen Touareg, предоставленная ERL Volkswagen для соревнований. Стэнфордская гоночная команда выбрала Touareg из-за его системы управления « по проводам », которую можно было адаптировать (и это было сделано ERL) для управления непосредственно с бортового компьютера без использования приводов или серводвигателей; однако рулевое колесо приводилось в движение электродвигателем, а переключение передач осуществлялось с помощью гидравлического поршня). ^[6]

Для навигации автомобиль был оснащен пятью установленными на крыше блоками Sick AG LIDAR для построения трехмерной карты окружающей среды, дополняя тем самым систему определения местоположения GPS . Внутренняя система наведения, использующая гироскопы и акселерометры, контролировала ориентацию автомобиля, а также дополняла данные GPS и других датчиков. Дополнительные данные наведения предоставлялись видеокамерой, которая использовалась для наблюдения за условиями движения на расстоянии до восьмидесяти метров (за пределами дальности действия лидара) и для обеспечения достаточного места для ускорения. У Стэнли также были установлены датчики в колесной арке, чтобы регистрировать рисунок, отпечатанный на шине, и действовать как одометр в случае потери сигнала (например, при движении по туннелю). Используя данные этого датчика, бортовой компьютер может экстраполировать, какое расстояние он проехал с момента потери сигнала. ^[7]

Для обработки данных датчиков и принятия решений автомобиль был оснащен шестью маломощными компьютерами на базе процессора Intel Pentium M с тактовой частотой 1,6 ГГц в багажнике, работающими под управлением различных версий операционной системы Linux .

Программирование

Инженерная школа разработала 100 000 строк программного обеспечения для интерпретации данных датчиков и принятия навигационных решений. Используя то, что журнал Popular Mechanics описал как «общую иерархию роботов», транспортное средство использует «модули низкого уровня, передающие необработанные данные от лидара, камеры, наборов GPS и инерционных датчиков в программное обеспечение [для управления] скоростью, направлением и принятием решений. ^[6]

В автомобиле использовался подход к обнаружению препятствий, основанный на машинном обучении . Данные лидаров были объединены с изображениями системы технического зрения для выполнения дальнего прогнозирования. Если дорогу, по которой можно двигаться, не удавалось обнаружить на расстоянии как минимум 40 метров перед автомобилем, скорость снижалась и лидары использовались для определения безопасного прохода.

Чтобы исправить типичные ошибки, допущенные автомобилем на ранних этапах его разработки, Стэнфордская гоночная команда создала журнал «человеческих реакций и решений» и ввела данные в алгоритм обучения, связанный с органами управления автомобилем; это действие послужило уменьшению ошибок. Компьютерный журнал действий людей за рулем также сделал автомобиль более точным в обнаружении теней — проблема, которая стала причиной многих сбоев транспортных средств в конкурсе DARPA Grand Challenge 2004 года . ^[6]

См. также

Одновременная локализация и картографирование

Ссылки

^ Трун, С.; Монтемерло, М.; Далкамп, Х.; Ставенс, Д.; Арон, А.; Дибель, Дж.; Фонг, П.; Гейл, Дж.; Халпенни, М.; Хоффманн, Г.; Лау, К.; Окли, Дж.; Палатуччи, М.; Пратт, В.; Стэнг, П.; Строхбанд, С.; Дюпон, К.; Йендроссек, LE; Коелен, Дж.; Марки, Дж.; Раммель, Дж.; Никерк, Дж.; Дженсен, Э.; Алессандрини, П.; Брадский Г.; Дэвис, Б.; Эттингер, С.; Келер, А.; Нефиан, А.; Махони, П. (2007). «Стэнли: робот, выигравший Гранд-вызов DARPA». Грандиозный вызов DARPA 2005 года . Спрингер Тракты в продвинутой робототехнике. Том. 36. с. 1. дои : 10.1007/978-3-540-73429-1_1 . ISBN 978-3-540-73428-4 .
^ «Личный отчет о разработке Стэнли, робота, выигравшего Grand Challenge DARPA» . Журнал ИИ .
^ Свобода, Елизавета (октябрь 2005 г.). «Обзор Grand Challenge от PopSci's DARPA: обновление № 4» . Популярная наука . Архивировано из оригинала 10 мая 2007 года . Проверено 20 апреля 2007 г.
^ Стэнфордская гоночная команда. «DARPA Challenge приглашает Стэнфордскую гоночную команду построить роботизированный автомобиль» . Проверено 20 апреля 2007 г.
^ «Обзор» . Архивировано из оригинала 14 января 2009 г. Проверено 27 января 2009 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Рассел, Стив (январь 2006 г.). «Победитель Гранд-конкурса DARPA» . Популярная механика . Архивировано из оригинала 13 ноября 2006 года . Проверено 20 апреля 2007 г.
^ Дэвис, Джошуа (январь 2006 г.). «Передай привет Стэнли» . Проводной . Проверено 20 апреля 2007 г.

Внешние ссылки

[1] Трун, С.; Монтемерло, М.; Далкамп, Х.; Ставенс, Д.; Арон, А.; Дибель, Дж.; Фонг, П.; Гейл, Дж.; Халпенни, М.; Хоффманн, Г.; Лау, К.; Окли, Дж.; Палатуччи, М.; Пратт, В.; Стэнг, П.; Строхбанд, С.; Дюпон, К.; Йендроссек, LE; Коелен, Дж.; Марки, Дж.; Раммель, Дж.; Никерк, Дж.; Дженсен, Э.; Алессандрини, П.; Брадский Г.; Дэвис, Б.; Эттингер, С.; Келер, А.; Нефиан, А.; Махони, П. (2007). «Стэнли: робот, выигравший Гранд-вызов DARPA». Грандиозный вызов DARPA 2005 года . Спрингер Тракты в продвинутой робототехнике. Том. 36. с. 1. дои : 10.1007/978-3-540-73429-1_1 . ISBN 978-3-540-73428-4 .

[2] «Личный отчет о разработке Стэнли, робота, выигравшего Grand Challenge DARPA» . Журнал ИИ .

[PopSci-3] Свобода, Елизавета (октябрь 2005 г.). «Обзор Grand Challenge от PopSci's DARPA: обновление № 4» . Популярная наука . Архивировано из оригинала 10 мая 2007 года . Проверено 20 апреля 2007 г.

[4] Стэнфордская гоночная команда. «DARPA Challenge приглашает Стэнфордскую гоночную команду построить роботизированный автомобиль» . Проверено 20 апреля 2007 г.

[5] «Обзор» . Архивировано из оригинала 14 января 2009 г. Проверено 27 января 2009 г.

[PopMech-6] Jump up to: ^а ^б ^с Рассел, Стив (январь 2006 г.). «Победитель Гранд-конкурса DARPA» . Популярная механика . Архивировано из оригинала 13 ноября 2006 года . Проверено 20 апреля 2007 г.

[Wired-7] Дэвис, Джошуа (январь 2006 г.). «Передай привет Стэнли» . Проводной . Проверено 20 апреля 2007 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]