«Одиссей»: все о беспилотном проекте «КАМАЗа» (+фото)

На «КАМАЗе» вступает в финальную фазу проект «Одиссей». Он подразумевает создание экспериментального маршрута беспилотных грузовых автомобилей для внутризоводских логистических операций. По замыслу конструкторов кабины от прессово-рамного до автомобильного завода будут перевозиться без участия человека – на беспилотных машинах.

АВТОНОМНАЯ ЭКОНОМИЯ

Название «Одиссей» выбрано не случайно: маршрут этого беспилотного автомобиля замкнутый, т.  е. грузовик всегда возвращается в ту же точку, откуда стартовал. Двигаться он будет по уже существующим внутризаводским дорогам. Для дистанционного управления и контроля за движением будет создан диспетчерский пост. 

Прототип грузового авторобота уже изготовлен. Первый «Одиссей» собран на основе дизельного грузовика КАМАЗ43083. Машина оснащена сразу четырьмя типами сенсоров: «глаза» и другие «органы чувств» грузовику заменяют видеокамеры, радары, лидары (лазерные дальномеры) и сонары. У авторобота высокоточная навигация (с погрешностью не более 3–5 см) и система связи: промышленный Wi-Fi, 4G и специальный УКВ-диапазон на случай, если заглушены другие каналы связи, то есть экстренный канал. Все данные с датчиков поступают в главный мозг машины – компьютер, где будет происходить обсчёт входящей информации о параметрах движения. Исходя из этого и будет приниматься решение, как машине себя вести и как правильно выполнять задание. 

Бортовой компьютер

Выбор грузовика КАМАЗ-43083 был обусловлен только тем, что данный автомобиль идеально подходит для реализации задачи перевозки кабин из ПРЗ на АВЗ. В целом же в беспилотный можно превратить почти любую машину из всей линейки КАМАЗ. И всё же при работе с транспортным средством на повестке стоит самый важный вопрос: возможно ли адаптировать все механизмы автомобиля для работы в беспилотном режиме. Как видим, конструкторам «КАМАЗа» это удалось. Но чтобы решить эту задачу в конструкцию грузовика пришлось внести некоторые изменения. Гидроусилитель руля был заменён на электрогидроусилитель, также на автомобиль была установлена система сенсоров. Все отрабатываемые операции и технологии будут унифицироваться, чтобы с таким же успехом применять их на самой разной технике, на других маршрутах и для решения нужных задач. Заправку автомобиля и его подготовку к рейсу осуществляет водитель-испытатель. Но движение машина осуществляет без пилота. А что произойдёт, если у беспилотного грузовика, например, во время работы закончится топливо, он остановится прямо на дороге? Оказывается нет. Оператору-контролёру на компьютер постоянно приходит информация о состоянии узлов машины в том числе и об уровне топлива. И если такая ситуация возникнет, оператор дистанционно отправит ТС на дозаправку. И нужно подчеркнуть, что вся информация с грузовика продолжает даже при отсутствии сигнала Wi-Fi – через 3G. На перевозке кабин из ПРЗ на АВЗ на первом этапе будут задействованы 1–2 беспилотные машины, но если испытания пройдут успешно, то их количество может увеличиться, ведь это большая экономическая выгода. Для обслуживания всего маршрута потребуется только один оператор-контролёр, да и тот, возможно, будет скучать. 

Антенны Wi-Fi и GSM

***

ИНТЕЛЛЕКТ ДЛЯ ГРУЗОВИКА

Компьютер автомобиля разработан силами специалистов Научно-технического центра «КАМАЗа» совместно с партнёром компании – Казанским федеральным Университетом. Чтобы всё получилось, была проведена колоссальная работа. В проекте адаптации транспортного средства к работе в беспилотном режиме участвовало около 60 специалистов. А чтобы научить машину вести себя безопасно и «осознанно», потребовался «процесс обучения», занявший около 6 месяцев. Задачи техзадания четко были обозначены в её названии: «Разработка системы автопилотируемых транспортных средств на закрытых территориях для перевозки грузов». Ничего ни отнять, ни добавить. И в процессе работы какихлибо явных изменений внесено не было, так как на этапе создания технических характеристик была разработана подробная архитектура всей системы как программного обеспечения, так и аппаратного. Все задачи были оговорены заранее, но в процессе работы конструкторы и программисты столкнулись с некоторыми изменениями, которые нельзя назвать трудностями, скорее лучше сформулировать их как дополнительные автономные возможности, которые потребовали новых решений. Усложнилось машинное зрение, подключили частичный искусственный интеллект для управления и принятия решения, появилось дублирование системы связи и системы принятия решений. Но, конечно, были и сложности, которые часто исходили от производителей сенсорики, навигации и систем связи. Они завышают технические характеристики производимого оборудования, а в итоге это влекло за собой появление самостоятельности. Это масштабируемый проект, и одна-две машины на маршруте в будущем превратятся в десятки и сотни. Авторобот сейчас проходит доработку и калибровку. К концу года перед разработчиками стоит задача спроектировать и изготовить такую же машину на электрической тяге. Пилотные заезды на «КАМАЗе» начнутся летом текущего года, проблем. Причем такие слабые звенья обнаруживались уже на этапе тестирования. Поэтому в процессе разработки приходится писать ПО с запасом на погрешность оборудования. И всё же, насколько ПО для технологического транспорта отличается от применяемого на дорогах общего пользования? А отличается оно колоссально, так как на закрытых территориях система машинного зрения идет на втором месте, на первом стоит точное позиционирование, и это влияет на выбор приоритета в принятии решений. На дорогах общего пользования уклон делается на машинное зрение. Следует отметить, что автороботов для дорог общего пользования пока не существует, только сырые прототипы. Меньший набор сенсорики для дорог общего пользования снижает уровень автопилотирования, чем у автороботов для закрытых территорий. Это обусловливается тем, что на закрытых территориях нет законодательных ограничений, а на дорогах общего пользования они имеются. Водитель на дороге общего пользования должен быть всегда за рулем и следить за ситуацией. В проекте «Одиссей», как известно, водителя за рулём нет. 

Камера заднего дистанционного контроля и сонар

***

БЕСПИЛОТНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ 

«Одиссей» – это лишь один из беспилотных проектов, над которыми сейчас активно работают специалисты компании в рамках развития камазовских интеллектуальных транспортных систем. После проведения всех необходимых проверок и испытаний машинам-беспилотникам будет предоставлено больше самостоятельности. Это масштабируемый проект, и одна-две машины на маршруте в будущем превратятся в десятки и сотни. Авторобот сейчас проходит доработку и калибровку. К концу года перед разработчиками стоит задача спроектировать и изготовить такую же машину на электрической тяге.

Пилотные заезды на «КАМАЗе» начнутся летом текущего года, а к его концу будут завершены настройки, чтобы с начала нового 2019 года начать выполнять полноценные рабочие заезды. Перспективы использования беспилотных ТС на производствах «КАМАЗа» очень большие. Сейчас разговор пока идёт о логистических операциях на внутризаводских территориях ПАО «КАМАЗ», но небольшая экстраполяция рисует ясную картину применения таких машин на любых производствах, где требуются челночные перевозки по заданным маршрутам. И это только ближайшая перспектива. В течение 2019–2021 годов завод планирует выпускать пилотные партии автономных машин небольшими партиями до 5 штук. А вот с 2022 года уже возможна и серийная сборка.

Камеры дистанционного контроля расположены на зеркалах заднего вида справа и слева от автомобиля

Сергей Назаренко, главный конструктор инновационных автомобилей Научно-технического центра ПАО «КАМАЗ»: 

– На прессово-рамном заводе автомобиль загружается кабинами с помощью погрузчика, получает команду, отъезжает самостоятельно, без человека в кабине, движется по маршруту между заводами, заезжает в цех автомобильного завода, паркуется к дебаркадеру и ждёт разгрузки. После разгрузки автомобиль направляется назад, на ПРЗ. В таком челночном режиме он перемещается по одному маршруту в течение рабочего дня. У каждого авторобота предусмотрен режим ручного дистанционного управления – через джойстик или руль, как в компьютерной игре. Этот режим будет запасным на случай экстренной ситуации. Базовый режим работы – автономный режим с мониторингом со стороны оператора. Если в пути случилось что-то нестандартное, непредусмотренное, автомобиль останавливается и ждёт команды оператора. Для этого создаётся система мониторинга и управления автороботами.

Передние камеры дистанционного контроля и сонар за ветровым стеклом