東南大學使用自動駕駛配送原型車解決借還書難題
抱著厚厚的書本跨越大半個校園還書,相信不少同學都曾有過這樣的經歷。如今,一款借書還書的“全自動快遞員”即將在東南大學投入試用,屆時,全校3萬余名師生將在教學樓、宿舍樓前輕松還借書本。5月28日,東南大學首屆汽車文化節在九龍湖校區舉辦,兩輛由東大機械工程學院師生自主研發的自動駕駛配送原型車首次亮相。小小自動駕駛配送原型車如何解決曾讓師生頭疼的借還書難題?
“這兩輛原型車搭載了十幾項技術專利,融合多款傳感器,可以真正應用于各種實際場景中。”東南大學機械工程學院副院長殷國棟介紹,盡管自動駕駛配送原型車的體積不大,卻可以承載半噸的書籍。和市面上流行的無人車相比,這款自動駕駛配送原型車有兩方面特別之處。首先是其搭載的團隊完全自主設計的感知系統,可以360度感知周圍環境;其次,兩輛車并非獨立運行,而是借助網聯系統協同工作,從而盡可能優化配送時間、路徑等。
“在實際運行中,如何提升用戶體驗感,同時確保精準運行也是團隊所考慮的問題。”殷國棟表示,該車可以實現室內定位與導航、緊急避障、室外聯合激光雷達路徑規劃等功能,以三棟樓為一個樓群,為同學們提供“半小時達”的借還書服務。雖然目前還只是一個原型,但其未來可以與多個項目聯合,運用于商場、工廠、學校等多種場景。東南大學圖書館副館長范斌表示:“我們會在原型車上加置獨立書柜等配件。不久的將來,同學們僅需在網上下單,然后根據短信或者微信提示在指定時間內到達最近的借還書點,即可以輕松完成借還書。”
解決師生“急愁難盼”的問題,實現“借還書自由”,其背后有著滿滿的科技支撐。《科技周刊》記者了解到,殷國棟團隊所研發的無人駕駛實驗平臺和智能電動底盤等技術也都被應用于此款小物流車之中,而基于這些技術所開發的乘用車此前曾斬獲多項國際大獎。
活動現場,一輛車頂裝載多個雷達設備的展車十分引人注目,而這輛車正搭載了無人駕駛實驗平臺。“不久前,這輛無人駕駛車參加了2021世界智能駕駛挑戰賽中的極限挑戰賽和智能駕駛仿真賽,從清華大學、天津大學等140余支隊伍賽車中脫穎而出,斬獲兩項金獎。這款車在比賽中實現了6公里全無人干預自動駕駛,達到了世界領先水平。”東南大學機械工程學院車輛工程系研二學生胡敬宇介紹,團隊在車頂部設置了一個128線的主雷達,左右兩側各放置一個16線的補盲雷達,從而實現行人、車輛等交通參與者的實時三維檢測。為了能夠更好地捕捉道路信息,車頂還架設了一個三目攝像頭,從而對激光雷達所采集到的數據進行視覺融合。“例如車道線、紅路燈信息等激光雷達難以采集到的信息,都可以交由攝像頭來捕捉。此外,基于數據融合算法、避障算法等,這輛無人駕駛車還可以根據任務需求形成全局路徑文件;綜合考慮超車避障、跟馳行駛等工況,形成局部路徑;計算并發送駕駛模式、擋位、速度、制動等控制信息,從而實現路徑跟蹤。”
“現在造車的門檻,已經由傳統的把上萬個零部件進行集成,轉變成上億行代碼的組合運行能力,而我們突破了其中的關鍵技術,并實現了產業化落地。”機械工程學院任彥君博士介紹,團隊所研發的智能電動汽車盡管從外觀看和普通車并無二致,但其最大特點在于采用了輪轂電機驅動。傳統電動汽車是通過一個電動機,由一系列復雜的機械傳動,把動力傳輸到左右兩側車輪。“我們所研發的智能汽車則是直接把電機塞到車輪里去,一個電機驅動一個車輪。因為沒有機械傳動中的機械損失,其能量效率更高。由于我們可以獨立調節左右兩側的電機,其操控也更安全,尤其是急轉向時,車身不會側滑和甩尾。”
任彥君介紹,這輛車的底盤也大有“玄機”。和傳統汽車方向盤、油門等都需要人操控不同,這輛車整個底盤是線控化的,駕駛者只需給執行器發送電信號,即可以實現車輛的自動駕駛,團隊將此套系統稱之為“智能電動底盤”。“目前,汽車產業向電動化、智能化、網聯化變革,而智能電動底盤是最關鍵的技術核心點,或者說實現汽車行業轉型升級的必要載體,也將是我們課題組重點攻堅的研究方向。”任彥君說。
                                        
                                        
                                        
                                        


