В 2020 году практически ежедневно выходят новости связанные с беспилотными автомобилями. Все крупные автоконцеры занимаются разработками технологий для этого. Может показаться, что история развития беспилотного транспорта началась в 21 веке. Однако это не так.
А как? Давайте разберемся!
Первые эксперименты транспорта без водителя предпринимались еще в начале 20 века. Фактом остается то, что изначально все подобные разработки создавались для военных целей. В начале 20 века стали вестись первые исследования в области беспилотных летательных аппаратов. Еще 1916 году Арчибальдом Лоу был создан первый дрон — самолет на радиоуправлении. Во время Первой мировой войны уже активно применялись воздушные торпеды и самоходные немецкие мины.
В 1921 году на улицах Дейтона появился «автомобиль» на радиоуправлении. Он был трехколесным и подходил больше для перевозки грузов, чем для людей.
Однако до середины 20 века разработки в области беспилотных технологий носили скорее экспериментальный, чем практический характер. Так или иначе, без непосредственного участия человека ни одна модель не обходилась. Беспилотные автомобили, как и летающие дроны, вначале были обычными прототипами на дистанционном управлении, и лишь постепенно становились автономными.
Научные эксперименты
Первые эксперименты по созданию беспилотной машины датируются началом 1960-х годов. В 1961 году студент Стэнфордского университета Джеймс Адамс в рамках своей научной работы создал прототип самоуправляемой тележки, более известной, как «Стэнфордская тележка».
Самая первая модель управлялась посредством передачи сигнала через кабель. Второй прототип Адамс уже сделал радиоуправляемым. В 1970-х годах математик Джон Маккарти усовершенствовал тележку, оснастив ее системой технического зрения, с помощью которого устройство могло частично автономно двигаться, ориентируясь на белую линию. Тележка также имела несколько камер, дальномер и четыре канала для сбора информации. Более того Маккарти были предприняты попытки создания трехмерного картографирования окружающей обстановки.
В последующие годы основные усилия инженеров в основном были направлены на разработку уже полностью автономного, а не дистанционного управляемого транспорта. На начальных этапах наибольших успехов добились ученые из США, Японии и Германии.
Первые успехи
Первый автоматизированный автомобиль с восприятием окружающей среды был разработан в 1977 году в лаборатории машиностроения Университета Цукуба. Исследовательская группа занималась разработкой беспилотных транспортных средств на протяжении 20 лет. В документе 1994 года говорится о транспортном средстве, сконструированном компанией Toyota. С помощью одной камеры машина была способна проехать по разметке 50 м со скоростью 50 км/ч.
По утверждениям независимых экспертов, первый полностью автономный автомобиль удалось создать группе немецких исследователей под руководством пионера робототехники Эрнста Дикманса в 1980 году.
По проекту Дикмансом было написано несколько научных работ, в которых описывается каждая деталь робомобиля. Удивительно, но многие технологии, применяемые более 30 лет назад предвосхитили многое из того, что сейчас применяется в современных беспилотниках.
На основе разработок Дикманса с 1987 по 1995 год действовал проект «Прометей», направленный на совершенствование беспилотных автомобилей. В «Прометей» было вложено более $1 млрд., что сделало его самым дорогим в истории проектом по созданию роботизированных автомобилей. В 1994 году автомобиль «VAmP» Mercedes оборудованный технологиями Дикманса на протяжении нескольких часов самостоятельно на скорости до 130 км/ч передвигался по улицам Парижа, поворачивал, обгонял другие автомобили и перестраивался из одной полосы в другую.
В середине 1990-х годов большой толчок к развитию беспилотных автомобилей дал прорыв в области искусственного интеллекта, нейронных сетей и машинного обучения. В 2004 году прошло первое в мире соревнование с участием роботов-автомобилей DARPA Grand Challenge, а еще спустя шесть лет Google протестировала первые робомобили. После этого идею создания беспилотных автомобилей подхватило большинство крупных автомобильных компаний. В настоящее время наиболее крупными игроками в этой сфере являются компании General Motors, Volkswagen, Audi, BMW, Volvo, Nissan, Google, Tesla Motors и другие.
21 век
В немецком исследовательском проекте «Autonomes Fahren», который проходил с 1997 по 2000 год, приняли участие Volkswagen, Bosch, Технический университет Брауншвейга и другие компании.
В рамках проекта на испытательных площадках Volkswagen проводились тест-драйвы производимых автомобилей. Машины были оснащены лидарами, камерами, радарами, GPS, цифровой маршрутной картой.
Чтобы тестируемые машины могли ездить без водителя-испытателя по замкнутому маршруту в смешанном движении среди другого транспорта, в них посадили электромеханических роботов-водителей, которые приводили в действие три педали, переключали передачи и управляли рулевым колесом.
На данный момент разработками в сфере беспилотных автомобилей занимаются многие компании. Мы выделим некоторые из них.
BMW. В 2016 году представила на выставке модель смарт-машины – i8 Wonder. Сейчас компания сотрудничает с Intel. В планах у них выпуск на рынок автоиндустрии полностью беспилотного авто BMW iNext. Старт продаж начнется ближе к 2021 году.
Tesla. Компания реализовывает себя в создании беспилотников и в модернизации автоматизированных систем для любого транспорта. Именно Тесла первой внедрила в авто систему полного автономного управления. Сейчас это лидер на современном рынке автоиндустрии. Компания не только проектирует и воплощает свои идеи в реальность в данном направлении, но и старается «идти в ногу со временем».
Toyota. Компания только недавно начала путь в автоматизации машин. Но уже может похвастаться ошеломляющими результатами. В 2016 году в данную индустрию было вложено около одного миллиарда долларов. На презентации CES 2017 был представлен автомобиль Concept – i. Это авто со встроенным искусственным интеллектом – система полностью самообучаема.
Uber. Известная компания такси также осваивает рынок беспилотников. В 2016 году, сотрудничая с Volvo, Uber заявил, что к 2021 году будет выпущена первая партия смарт-автомобилей. Компания также работает с Toyota. Чтобы не зависеть от Google карт, фирма решила выкупить доли в deCarta и BingMaps.
Правовое поле для использования беспилотников в России
Правительство России 22 февраля 2020 года утвердило постановление, согласно которому с 1 марта испытывать беспилотные автомобили можно будет в 13 регионах страны. В настоящее время такие испытания разрешены только в двух регионах: в городе Москве и Республике Татарстан. Новый документ уточнил постановление правительства от ноября 2018 года, разрешивший проведение испытаний «высокоавтоматизированных транспортных средств».
Современные системы автоматизации беспилотных автомобилей считаются разработчиками достаточно надежными для безопасной эксплуатации такого транспорта на дорогах общего пользования. Однако получить достоверные данные о безопасности беспилотных машин можно только благодаря натурным испытаниям.
В 2019 и 2020 году беспилотный транспорт начал тестировать Яндекс совместно с автомобилями Hyundai. Так что вполне скоро мы сможем увидеть беспилотное такси как минимум в столице.
Транспорту без участия водителей еще предстоит многому научиться, чтобы полноценно войти в общественную жизнь. Однако разработки длиною почти в сто лет сделали такой вид управления доступным уже сейчас.
Подписывайтесь на AXON, чтобы не пропустить следующие статьи!