"Они не просто с автопилотом, а с искусственным интеллектом". Как БЕЛАЗы ездят без водителя

Источник материала:

Водитель спустился по трапу на землю и ушел. Огромная махина вздохнула могучим мотором и тронулась с места, набирая ход. Это вам не ассистент парковки на какой-нибудь легковушке и даже не автопилот, который может держать машину в полосе, ориентируясь на разметку. Огромный БЕЛАЗ оснащен полноценным автопилотом и искусственным интеллектом. И может ездить абсолютно автономно по таким местам, где разметки не бывало отродясь.

На завод БЕЛАЗ приехали журналисты из России, чтобы познакомиться с новыми технологиями автономного вождения, которые используют на белорусских карьерных самосвалах. Сначала — затянувшаяся пресс-конференция с участием трех сторон — конструкторов БЕЛАЗ, российских компаний Vist Robotics и «Цифра». Мы долго беседовали о настоящем и будущем беспилотных карьерных самосвалов. По прогнозам специалистов, «критическая масса», которая вызовет бум роботизированной техники, наберется лет через десять. То есть нынешним десятилетним мальчишкам уже почти нет смысла мечтать о том, чтобы стать водителем БЕЛАЗа. Их будущее — это оператор. Причем не факт, что будучи виртуальным водителем самосвала, им удастся хоть раз вживую увидеть автомобиль, которым они управляют. А мы увидели. Рассказываем и показываем, как это работает.

Все, что вы не знали о беспилотных БЕЛАЗах

Сколько стоит сделать беспилотный карьерный самосвал?

При цене 130-тонной модели (на фото выше) примерно 1 млн долларов, стоимость роботизации будет составлять около 10−12%.

Считать экономию только зарплатой водителя — неправильно

Отказ от водителя позволит сэкономить лишь малую часть от общих затрат на эксплуатацию карьерного самосвала. Более, того, персонал не сокращается. Ведь нужен оператор, который будет управлять автомобилем на сложных участках. Гораздо больше денег удастся сохранить благодаря повышению производительность на 15−20%, возможности работать практически круглосуточно.

Иногда в карьерах создаются условия, когда там не может работать человек — загазованность, сильный туман, пыль после взрывов. Любой простой — это деньги. Автономная техника может работать в таких условиях. Кроме того, оснащенный искусственным интеллектом БЕЛАЗ всегда работает в оптимальном режиме для сохранения своего ресурса. Например, шин. Затраты на покупку колес могут составлять до 15% бюджета на обслуживание техники. Несоблюдение требований эксплуатации приводит к расходам в десятки и сотни тысяч долларов.

Беспилотную технику пока еще нельзя полноценно эксплуатировать — не дает законодательство

Для полноценной работы автономной техники необходимо менять законодательство, которое регулирует технологии ведения горных работ. В России этим ведает Ростехнадзор. Существуют определенные требования с точки зрения безопасности по уклонам дорог, высоте и углу бортов в карьере. Когда в карьере работает «робот"-самосвал, можно сужать дороги, менять углы бортов. Это, в свою очередь, сокращает вывоз пустой породы, что тоже приводит к экономии.

Самосвал-робот сам следит за своим техническим состоянием

Самосвалы имеют в своем составе расширенную систему контроля и самодиагностики. То есть там во всех системах стоят датчики контроля давления, температуры, вибрации на механических узлах. Есть даже микрофоны, которые слушают фоновые значения. Любые неисправности выявляются на начальных этапах и разделяют по уровню опасности. Желтый — некритичная неисправность, машина может продолжать движение. Например, не горит поворотник. Оранжевый — машину необходимо в ближайшее время (час-два) вывести в зону ремонта, чтобы не навредить еще больше. Красный — вызывает необходимость срочной эвакуации автомобиля в ремзону. Например, повышенная вибрация в редукторе мотор-колеса.

Алгоритм управления устроен таким образом, что если есть критические ошибки, то машина не исполняет команды. И это решение принимается на борту. Электронная система состоит из трех сложных компьютеров, два из которых параллельно дублируют и контролируют друг друга. Системы управления продублированы четырехкратно.

Автономный БЕЛАЗ — самообучаемая система. Он учится принимать решения самостоятельно

Если бортовая система не в состоянии принять решение о каких-то своих дальнейших действиях, тогда она останавливается и обращается за помощью к диспетчеру. Это интеллектуальная самообучаемая система. Она раз спросила у человека, он сказал, как поступать. Она принимает ответ как решение данной проблемы, через год-два, когда база набирается и анализируется, этих вопросов становится все меньше, и в итоге они сводятся к нулю.

Диспетчер может в любой момент остановить сразу все машины

Он видит все машины и может вмешаться в работу каждой из них по отдельности или всех сразу. То есть в случае внештатной ситуации нажатием кнопки можно остановить сразу все машины, находящиеся в системе.

Практически любой карьерный самосвал можно переделать в автономный, но это неправильно

Как устроен «беспилотник»? В рулевое управление, тормоза, систему управления тяговым приводом встроена встроена электрическая часть, которая позволяет управлять гидравликой. Опыт переделки существующих автомобилей в роботизированные есть, но этот подход и на заводе, и в Vist Robotics считают неправильным. Создание «роботов» БЕЛАЗ шло в тесном сотрудничестве с заводом, в конструкцию самосвала было внесено много изменений, чтобы он стал более управляемым и пригодным для «роботизации».

Этот БЕЛАЗ — полностью автономный автомобиль. Но иногда требует ручного управления

Создатели БЕЛАЗа ставят его между четвертым пятым уровнем автономности по классификации SAE. Скорее даже пятым. То есть это полностью автономная система, которая может выполнять работы без участия человека. Но есть условия, где по крайней мере сегодня необходимо присутствие дистанционного оператора. Там, где нормативная база не позволяет использовать полностью автономное управление. Например, в местах, где технологическая дорога пересекает дорогу общего пользования, оператор должен взять управление в свои руки. Но с точки зрения технологий автоматизации система может полностью обходиться без вмешательства человека.

Он ездит по GPS (Глонасс), камерам и датчикам. Но этого мало

Роботизированный БЕЛАЗ увешан камерами и датчиками, словно новогодняя елка игрушками. Это все позволяет ему ориентироваться в пространстве, а также помогает оператору следить за местоположением автомобиля и ситуации вокруг него. Но для автономного самосвала необходима еще и особая инфраструктура. В карьере нет знаков, разметки и светофоров. Самая важная часть инфраструктуры — обеспечение безопасной зоны ведения горных работ. Необходимо ограничить доступ другой техники, которая не может быть опознана системой. «Роботов» невозможно встроить в обычный процесс — например, нельзя, чтобы среди десятка обычных самосвалов работал один роботизированный. Основа работы автономных машин — система диспетчеризации. Она связывает все автомобили в единый функционирующий организм.

Теги: знакомства