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牛津大学研制机器人汽车:可自动驾驶导航
添加时间:2011-10-13  作者:孝文  来源:新浪网  点击:1803  
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机器人汽车“野猫”,装有两台强大的电脑,通过激光扫描仪和数码摄影机监视周围环境,能够在复杂的地形导航

  机器人汽车“野猫”,装有两台强大的电脑,通过激光扫描仪和数码摄影机监视周围环境,能够在复杂的地形导航

人类驾驶员帮助“野猫”完成自动驾驶系统的早期测试。最终版本将完全具备自动驾驶和导航能力

  人类驾驶员帮助“野猫”完成自动驾驶系统的早期测试。最终版本将完全具备自动驾驶和导航能力

专家们表示类似“野猫”这样的自驾驶机器人汽车将在15年内大量出现并成为主流 图4

  专家们表示类似“野猫”这样的自驾驶机器人汽车将在15年内大量出现并成为主流 图4

“野猫”是全天候汽车,能够经受住多冰环境考验

“野猫”是全天候汽车,能够经受住多冰环境考验

  牛津大学的科学家研制出一辆先进的机器人汽车,名为“野猫”(Wildcat),借助一系列高技术装备实现自动驾驶和导航。研究人员指出,只有了解周围的环境,机器人汽车才能真正实现在没有人类驾驶者参与的情况下自动驾驶并且确保行车安全。为了确保新一代机器人汽车能够让公路变得更安全、更通畅和更洁净,他们需要进一步提高汽车的智能化程度。

  先进性超卫星导航

  上世纪80年代,电视剧集《霹雳游侠》曾风靡一时,里面出现的未来派汽车更是让人羡慕不已。剧中,大卫-哈塞尔霍夫饰演罪恶斗士麦克-奈特,坐骑是一辆可自动驾驶的电脑控制汽车,名为“KITT”。参与机器人汽车研发工作的科学家表示,自驾驶汽车将在15年内成为公路上的主流。此外,这种汽车也能缓解交通拥堵问题,进而降低损失。这是因为机器人汽车会在行驶时对公路进行监视,它们彼此提醒,一旦得知前面出现拥堵,便立即绕道而行。

  他们指出疲惫的驾驶者可以将驾驶工作交给自动驾驶仪,然后打盹儿休息。是否允许喝醉的人借助自动驾驶仪驾驶汽车,最终将由政府部门决定。牛津大学打造的智能汽车名为“野猫”,在国防承包商BAE系统公司的帮助下研制。“野猫”装有激光器和摄像头“眼睛”,用于监视路面,同时借助一个巨大的计算机大脑处理信息,做决定并根据周围环境和速度的变化做出调整。

  参与这一项目的科学家表示,“野猫”采用的系统先进程度远超常规卫星导航系统,精确度更高,误差不到1英寸(约合2.54厘米),相比之下,卫星导航系统的误差达到几码。这款汽车完全自治,不需要卫星的帮助便可了解自己的方位,同时能够自主地对其他车辆和障碍做出反应。“野猫”主要有两组“眼睛”和传感器。车顶上的3D激光扫描仪不停旋转,频率为每秒数万次,对周围环境进行测绘,在移动中创建周围环境的3D图像。保险杠上的激光扫描仪左右各一个,功能类似,负责监视路面和周围环境。

“野猫”采用高科技打造,先进程度是其他所有汽车无法比拟的

“野猫”采用高科技打造,先进程度是其他所有汽车无法比拟的

出演《霹雳游侠》的大卫-哈塞尔霍夫,右手指向自动驾驶汽车KITT

出演《霹雳游侠》的大卫-哈塞尔霍夫,右手指向自动驾驶汽车KITT

KITT的车牌。这辆汽车是上世纪80年代热门电视剧集《霹雳游侠》中孤胆英雄麦克-奈特的坐骑,给观众留下深刻印象

  KITT的车牌。这辆汽车是上世纪80年代热门电视剧集《霹雳游侠》中孤胆英雄麦克-奈特的坐骑,给观众留下深刻印象

  15年内成为主流

  “野猫”的车顶还装有一台“双眼”立体照相机,每秒可拍摄20幅高清晰照片,允许“野猫”判断测量距离和移动速度,所采取的方式与人类一样。它的行李箱内装有一台16核电脑,内存和处理能力分别是普通家用台式机的2000倍和16倍,帮助协调传感器。“野猫”车底同样装有一台电脑,充当一个电子“大脑”,负责处理摄影机“眼睛”获取的信息。激光扫描仪则负责在行进过程中形成前方路况和周围环境的图像并实时更新。“野猫”可根据这些信息转向、刹车和启动,无需人类驾驶者亲自上阵。

  这款机器人汽车具有学习能力,能够根据以往的经验避开各种障碍,例如坑洼和行人,同时绕过拥堵路段。驾驶者可以要求“野猫”前往他们希望的目的地,行驶途中,“野猫”并不需要卫星导航。这款新机器人自驾驶汽车立基于采用2.5升TD5涡轮柴油发动机的越野赛车Bowler“野猫”。作为牛津大学移动机器人技术研究团队一项5年研究计划的一部分,“野猫”正在接受测试。

  研究小组获得140万英镑(约合218万美元)资金,研发机器人技术,BAE系统和日产公司为这项研究提供了支持。牛津大学工程学系教授保罗-纽曼是这项研究的领导人,他认为他们研发的技术能够让机器人汽车在15年内成为主流。牛津大学的专家们指出,“野猫”采用的所有技术都应接受严格测试同时也要获得合法上路的批准,但这只是一个时间问题。在不是很久前,自动防抱死制动系统、卫星导航系统、语音识别系统、iPhone以及能够自动泊车的汽车都被视为“科幻的东西”。

  真正解放驾驶者

  纽曼说:“这项新技术能够消除对GPS的依赖,提高导航的准确性,减少排放和缓解交通拥堵,同时无需驾驶者亲自驾驶,让他们获得双手解放的驾驶体验。这些功能的实现立基于汽车上安装的摄像机、照相机、雷达、传感器和激光装置获取的大量数据。”

  他指出,与工厂和港口的工业机器人不同,自治机器人汽车并不依靠公路上的基础设施导航,例如反光标和导航线。“安装导航设备以及改造我们的公路和城市是一种不切实际的做法,整个过程困难重重并且费用极高。相比之下,发展机器人汽车则是一个更理想的选择。这种汽车能够‘读取’公路和周围环境的信息并根据这些信息做出相应调整,此外,它们也拥有较高的安全性。研制这种汽车就是我们的目标所在。”

  他指出:“只有了解周围的环境,自治汽车才能真正实现在没有人类驾驶者参与情况下自动驾驶并且确保行车安全。我们的长期目标是,确保新一代机器人汽车能够让公路变得更安全、更通畅和更洁净,同时进一步简化个人交通出行。为了实现这些目标,我们需要研制智能程度更高的汽车。我们需要让汽车做到为你思考,为你集中精神,不让你始终处于驾驶状态。如果汽车能够自动驾驶并确保安全,我们便可在车里观看昨晚错过的电视节目,与孩子们视频聊天,看书或者收发邮件。”

  交通拥堵损失惊人

  最近的一份英国议会报告指出,未来15年英国交通拥堵造成的损失每年将增加240亿英镑(约合375亿美元)。与交通部合作的专家们指出,由于人们不愿意放弃私家车,自治汽车将成为更理想之选,它们能够提高交通出行的安全性和效率,在保证英国交通通畅过程中发挥关键作用。

  牛津大学与BAE系统和日产公司的合作研究获得英国工程和自然科学研究委员会的支持。纽曼指出这项研究是世界上首批旨在解决研制自治汽车中遇到的巨大挑战的研究计划之一,这些研究计划的目标是研制出能够前往任何地区,应对任何可能环境和状况的自治汽车。他说:“好消息是,我们并不会面临一个交通拥堵严重和事故频发的未来。未来的自治机器人汽车采用的系统与我们当前研究的系统类似,能够让我们更快更安全地从A地点前往B地点,整个过程中,我们无需亲自驾驶。”

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