CajunBot - CajunBot - Wikipedia

CajunBot Odkazuje na autonomní pozemní vozidla vyvinutý společností University of Louisiana v Lafayette pro Velké výzvy DARPA. CajunBot byl uveden na CNN[1] a na Discovery Channel vědecká série Robocars.[2][3][4][5]

Vlastní software AGV společnosti CajunBot, CBSystem, má umělá inteligence plánování cesty schopnosti, stejně jako komponenty vizualizace a simulace.[6]

Hardwarový repertoár CajunBotu zahrnuje špičkovou technologii GPS /INS polohovací jednotka pro navigaci na určené trase při detekci a vyhýbání se překážkám pomocí LIDAR laserové měřicí jednotky.

Dějiny

Počátek a velká výzva 2004

Viz také: DARPA Grand Challenge (2004)
CajunBot opouští startovací padák na závěrečné akci DARPA Grand Challenge 2004
Členové týmu CajunBot na 2004 DARPA Grand Challenge

V roce 2002 vyhlásila společnost DARPA první velkou výzvu: „Postavte robotické vozidlo schopné bez pomoci cestovat na předem definované trase dlouhé asi 130 mil přes poušť Mojave. Nejrychlejší robot, který zvládne kurz za méně než 10 hodin, si odnese 1 milion dolarů. " První soutěž byla naplánována na březen 2004.

Po seznámení s výzvou v roce 2003, malá skupina UL Lafayette studenti a profesoři se spojili, aby zjistili, zda by mohli převzít úkol navrhnout zcela autonomní vozidlo.[7] „GPS Bot“ byl zkonstruován jako proof-of-concept, pomocí malého dálkově ovládaného automobilu ve spojení s mikrořadičem a senzorem GPS. „GPS Bot“ byl schopen navigovat v předprogramovaných trasových bodech GPS bez jakékoli lidské interakce.

Označují se jako „Team CajunBot“,[8] (UL Lafayette atletické týmy jsou označovány jako Ragin 'Cajuns ) skupina dokázala mít první vozidlo CajunBot připravené během několika krátkých měsíců.[9] "CajunBot" byl postaven na 6kolovém terénním vozidle běžně používaném k lovu v bažinách a bažinách.

Tým CajunBot, pod napětím ohromné ​​podpory ze strany komunity Lafayette, vzdoroval šance a úspěšně soutěžil v kvalifikačních kolech, čímž si vydělal místo mezi 13 týmy vybranými do finále, ze 106 původních uchazečů.[10][11]

Žádnému týmu se nepodařilo dokončit kurz Grand Challenge 2004,[11] ale výsledky DARPA povzbudily. Spojilo inženýry a vynálezce a podařilo se jim nasměrovat jejich energii do vývoje důležitých technologií určených k záchraně amerických životů na bojišti.[12]

Velká výzva 2005

Viz také: DARPA Grand Challenge (2005)
CajunBot na národní kvalifikační akci Grand Challenge 2005

V roce 2005 DARPA zopakoval výzvu a postavil více než 198 týmových záznamů. Tým CajunBot opět úspěšně prošel kvalifikačními koly a získal místo mezi 23 týmy vybranými do finále.

V Grand Challenge 2005 se historie zapsala do historie, když vozidlo Stanfordské univerzity, Stanley, překročilo cílovou čáru poté, co za 6 hodin a 52 minut absolvovalo trať dlouhou 132 mil.

Jak předpokládá DARPA, Grand Challenges v letech 2004 a 2005 úspěšně urychlily vývoj základní technologie plně autonomních bojových vozidel. Ale technologie byla sotva připravena na bitvu.[13]

Urban Challenge 2007

Viz také: DARPA Grand Challenge (2007)
Zahajovací ceremoniál DARPA Urban Challenge 2007

V návaznosti na úspěch předchozích výzev vyhlásila DARPA novou soutěž nazvanou „Urban Challenge“. Akce se konala v listopadu 2007 ve Victorville v Kalifornii.

Urban Challenge požaduje, aby týmy „postavily robotické vozidlo schopné provozu v městském provozu, hledání vlastní cesty a zároveň dodržování dopravních pravidel“.

Každý tým dostal GPS mapu městského panoráma, simulující vojenské zásobovací mise v městském prostředí. Cestující mezi provozem s posádkou a robotickým vozidlem cestovala týmová vozidla přes požadované body ve falešném městě. Týmy musely bezpečně dokončit 60mílový kurz za méně než šest hodin.[14]

Tým CajunBot byl semifinalistou.[15] byl vyloučen v posledním kole sekání v důsledku neočekávané srážky se silničním vozidlem.[16] Pokrok týmu vedoucí k výzvě byl dokumentován v seriálu Robocars řady Discovery Science.

Vozidla

CajunBot

  • Plošina: MAX 6kolové obojživelné terénní vozidlo s dvouválcovým motorem o výkonu 25 hp. Palivová kapacita 35 galonů. Maximální rychlost 30+ mph. Celková hmotnost 1200 liber.
  • Elektronika: Ovládáno 2 vysokorychlostními počítači AMD se systémem distribuované paměti, několika mikrokontroléry a mnoha vlastními obvody. Elektrickou energii dodává 2 kilowattový elektrický generátor.
  • Senzory: Dva skenování LIDAR laserové systémy, tři Dopplerovy radary a sonary pomáhají detekovat překážky. C-Nav diferenciál GPS a Oxford inerciální navigační senzor poskytnout přesné informace o poloze.[17]
  • Software: Software CBSystem vyvinutý společností Team CajunBot dělá vše od detekce objektů až po plánování cest. Software Advanced Artificial Intelligence (AI) vyvinutý na UL Lafayette umožňuje CajunBotu zvolit nejkratší cestu a vyhýbat se překážkám.
  • Odhadované náklady: 15 000 $ vozidlo, 90 000 $ elektronika a 70 000 $ věcné výpůjční zařízení. Celkový hardware: 175 000 $. Nezahrnuje tisíce hodin vlastního programování.[18][19]

CajunBot-II (také znám jako Ragin'Bot)

  • Plošina: Jeep Wrangler Rubicon z roku 2004 s benzínovým motorem o objemu 4,0 litru a automatickou převodovkou s pohonem všech kol.
  • Elektronika: Ragin'Bot obsahuje mnoho zařízení umožňujících zpracování senzorů a autonomní ovládání vozidla. Software CajunBot „CBSystem“ běží na třech formálních počítačích EPIC, z nichž každý je poháněn 1,8 GHz procesorem Intel Pentium M a je umístěn v jediném 1U rackovém pouzdře. Několik zařízení převádí různé sériové komunikace na Ethernet takže data mohou být shromažďována všemi počítači v případě poruchy jednoho počítače. Vlastní systém duálního alternátoru pohání vozidlo a palubní elektroniku. Redundantní převodníky stejnosměrného proudu na stejnosměrné převádějí napětí alternátoru na formu použitelnou pro různá zařízení. Vlastní elektronická skříň (EBOX) obsahuje hardware pro nouzové zastavení a poskytuje centrální připojení pro veškerý hardware pro ovládání vozidla.
  • Senzory: Dva Ibeo LIDAR senzory, tři NEMOCNÝ Senzory LIDAR a dva Eaton Radar Vorad Doppler detekuje překážky. An Iteris systém varování před vybočením z jízdního pruhu poskytuje informace o poloze vozidla na silnici. C-Nav GPS přijímač poskytuje StarFire diferenciální korekce a Oxford inerciální navigační senzor poskytuje Kalmanův filtr vyhlazení dat GPS a kompenzace pohybu pomocí gyroskopů a akcelerometrů MEMS.[17]
  • Software: CBSystem vyvinutý týmem CajunBot dělá vše od detekce objektů po plánování cesty. Software Advanced Artificial Intelligence (AI) vyvinutý na UL Lafayette umožňuje Ragin'Botovi zvolit nejkratší cestu a vyhýbat se překážkám.[20]

Software

Vlastní software AGV společnosti CajunBot, CBSystem, byl primárně vyvinut v C ++ pro použití na Linux operační systém.

Schopnosti CBSystem:[6]

  • Městský plánování cesty pro navigaci RNDF síť, při řešení zablokování jízdních pruhů, zablokovaných vozidel, přednostních křižovatek a řazení do fronty, navigace ve svobodném pásmu a chování při parkování.[21]
  • Statická a dynamická detekce překážek.
  • Vizualizace dat senzorů v reálném čase a stavu plánovače cest, stejně jako vizualizace zaznamenaných dat a simulačních dat.[22]
  • PID - ovladač řízení na základě.
  • Simulace pomocí fyzikálního simulátoru postaveného na Otevřete Dynamics Engine, pro simulaci kol, hmotnosti a zavěšení vozidla i dopravních prostředků, mračna bodů z laserových senzorů a další.[23]

CajunBot den

2. června 2004 guvernérka Kathleen Babineaux Blanco ve středu oficiálně prohlásila, že bude známý jako „den CajunBot“.[24] V tento den vozidlo CajunBot vyšplhalo na 12 schodů hlavní budovy státu Louisiana, když guvernér Blanco prohlásil, že je „vynikajícím příkladem inteligence, kterou zde v Louisianě a na našich univerzitách máme.“[10][25]

Segment CNN

„CajunBot - čtyřkolové terénní vozidlo - bude cestovat přes 210 mil pouštního terénu v rámci výzvy stanovené Agenturou obrany pro pokročilé výzkumné projekty amerického ministerstva obrany. Tým CajunBot si nedávno získal pozornost národních médií. když CNN navštívila kampus UL Lafayette pro segment na své show Next @ CNN. “[26]

„Producentka CNN Marsha Walton uvedla, že se posádka rozhodla pro CajunBot jako předmět kvůli své jedinečnosti a svěžesti v soutěži.“[27]

Dokument Robocars

Během Urban Challenge 2007, CajunBot byl jedním z 10 týmů vybraných k uvedení na Discovery Channel vědecká série "Robocars". Šestidílný dokumentární seriál zaznamenal pokrok týmů, které bojovaly o hlavní cenu 2 miliony dolarů.[2]

Team CajunBot byl uveden prominentně ve 2. a 3. epizodě, která byla vysílána 21. července a 28. 2008.

Algoritmy

Některé výzkumné práce z projektu CajunBot:

  • C. Cavanaugh, Návrh a integrace snímacích a řídicích subsystémů CajunBot, 9. dubna 2004 (PDF ).
  • S. Golconda, Řízení řízení pro smykem řízené autonomní pozemní vozidlo při různé rychlosti, SLEČNA. Práce, únor 2005 (Celá práce ).
  • A. Lakhotia, S. Golconda, A. Maida, P. Mejia, A. Puntambekar, G. Seetharaman a S. Wilson, CajunBot: Architektura a algoritmy, Journal of Field Robotics, 23 (8), 2006, 555-578, doi:10.1002 / rob.20129, (Celý papír ).
  • A. Maida, S. Golconda, P. Mejia, A. Lakhotia a C. Cavanaugh, Místní navigace založená na podgolech a vyhýbání se překážkám pomocí pole vzdálenosti mřížky, International Journal of Vehicle Autonomous Systems (IJVAS), 4 (2-4), 2006, s. 122–142, (Celý papír ).
  • V. Venkitarakrishnan, CBWare - distribuovaný middleware pro autonomní pozemní vozidla, SLEČNA. Práce, prosinec 2006 (práce: přední strana, tělo, Prezentace PPT ).
  • A. Puntambekar, Mapování terénu a detekce překážek pro bezpilotní autonomní pozemní roboty bez stabilizace senzoru, SLEČNA. Práce, 18. října 2006 (Celá práce, Prezentace PPT ).
  • Řešení problémů městské dopravy pomocí algoritmů založených na SLAM - 7. prosince 2006

Viz také

Reference

  1. ^ „Mars Rovers najde důkaz vody na Rudé planetě; Pohled na housle Stradivarius;„ Cajun Bot “závodí pouští“. 2004. Archivovány od originál dne 03.03.2012. Citováno 2010-04-18.
  2. ^ A b „Robocars dnes večer mají premiéru na vědeckém kanálu Discovery“. 2008. Archivovány od originál dne 8.7.2011. Citováno 2010-04-18.
  3. ^ „TEAM CAJUNBOT VYBAVEN V ŘADĚ DISCOVERY SCIENCE“. 2008. Citováno 2010-04-18.
  4. ^ „TEAM CAJUNBOT ROZDÁVÁ OCENĚNÍ ČLENŮM, SPONZORŮM“. 2008. Citováno 2010-04-18.
  5. ^ „Team Cajunbot rozdává ocenění“. 2008. Citováno 2010-04-23.
  6. ^ A b "CBSystem - CajunBot Wiki". 2010. Archivovány od originál dne 23. 11. 2010. Citováno 2010-04-18.
  7. ^ „Desert derby k nalezení špičkového bojového robota“. CNN. 2004-03-10. Citováno 2010-04-23.
  8. ^ Calvo, Paco; Gomila, Toni (2008). Příručka kognitivní vědy: ztělesněný přístup. ISBN  9780080466163. Citováno 2010-04-23.
  9. ^ „Student bere robotickou výzvu“. 2004. Archivovány od originál dne 8.7.2011. Citováno 2010-04-23.
  10. ^ A b „CAJUNBOT SE SPLŇUJE VLÁDY. BLANCO V KAPITOLOVÝCH KROCÍCH“. 2004. Citováno 2010-04-18.
  11. ^ A b ""CAJUNBOT „ZOBRAZIT SVÉ POHYBY NA MICHOUDOVÉM ZAŘÍZENÍ NASA“. 2004. Archivovány od originál dne 22.07.2007. Citováno 2010-04-23.
  12. ^ „Grand Challenge 2004 (CajunBot History)“. Archivovány od originál dne 8.7.2011. Citováno 2010-04-18.
  13. ^ „Grand Challenge 2005 (CajunBot History)“. Archivovány od originál dne 8.7.2011. Citováno 2010-04-18.
  14. ^ „Urban Challenge 2007 (CajunBot History)“. Archivovány od originál dne 8.7.2011. Citováno 2010-04-18.
  15. ^ „TEAM CAJUNBOT ZÍSKÁ BLÍZKO URBANNÍ VÝZVY“. 2007. Citováno 2010-04-18.
  16. ^ „CajunBot II odsunut na vedlejší kolej v závodě o 2 miliony dolarů“. 2007. Archivovány od originál dne 8.7.2011. Citováno 2010-04-18.
  17. ^ A b „Autonomous Vehicles (using OXTS technology)“. Archivovány od originál dne 15.7.2011. Citováno 2010-04-23.
  18. ^ „CajunBot Vehicle“. Archivovány od originál dne 8.7.2011. Citováno 2010-04-18.
  19. ^ "Technický přehled CajunBot" (PDF). 2005. Archivovány od originál (PDF) dne 25. 05. 2010. Citováno 2010-04-23.
  20. ^ „Vozidlo RaginBot (také známé jako CajunBot-II)“. Archivovány od originál dne 8.7.2011. Citováno 2010-04-18.
  21. ^ „Architektura plánovače úloh CajunBot pro městskou výzvu“ (PDF). 2008. Archivovány od originál (PDF) dne 02.02.2010. Citováno 2010-04-23.
  22. ^ Lakhotia, Arun; Golconda, Suresh; Maida, Anthony; Mejia, Pablo; Puntambeker, Amit; Seetharaman, Guna; Wilson, Scott (2005). "CajunBot: Architektura a algoritmy". Velká výzva DARPA 2005. Springerovy trakty v pokročilé robotice. 36. str. 245–280. doi:10.1007/978-3-540-73429-1_8. ISBN  978-3-540-73428-4.
  23. ^ „CBSystem for YOU“. Archivovány od originál dne 2010-06-23. Citováno 2010-04-18.
  24. ^ „Oficiální prohlášení o dni CajunBot“ (PDF). 2004. Archivovány od originál (PDF) dne 19. 8. 2011. Citováno 2010-04-23.
  25. ^ „The Times from Shreveport, Louisiana 3. června 2004 · strana 14“. Newspapers.com. Citováno 2018-04-24.
  26. ^ „ZÍSKEJTE DENNÍ DÁVKU CAJUNBOTU NA NOVÉM WEBU“. 2004. Citováno 2010-04-18.
  27. ^ „CAJUNBOT PŘIJÍMÁ VÝZVU, PŘIJÍMA NÁRODNÍ TISK“. 2004. Citováno 2010-04-18.

externí odkazy