Вкалывают роботы: 5 вопросов к беспилотному БелАЗу
Мы побывали на испытаниях БелАЗов с автопилотом, узнали, что умеют самосвалы-роботы размером с загородный дом и выяснили, почему за такими технологиями будущее.
Огромный, размером почти с трехэтажный дом, самосвал резво скатывается с горы испытательного полигона БелАЗ в белорусском Жодино. Машина направляется в сторону не менее громоздкого погрузчика, ждущего возле большой кучи грунта.
Наше сообщество в Вконтакте. Подпишись, чтобы быть в курсе новостей!Он опускает ковш, зачерпывает более 20 тонн материала и с грохотом высыпает его в кузов грузовика, после чего тот добавляет обороты двигателей и отправляется в сторону места разгрузки. За рулем обеих сложнейших машин, каждая из которых стоит целое состояние, никого нет.
Зачем нужны самосвалы-роботы
Проект безлюдной добычи твердых полезных ископаемых под названием «Интеллектуальный карьер» был задуман еще пять лет назад и изначально формировался в чисто теоретическом виде под руководством академика Климента Трубецкого. Идея перевести тяжелые самосвалы на автопилот связана с тем, что добыча полезных ископаемых все чаще ведется очень сложных геологических и климатических условиях, к которых человеку приходится выполнять сложные действия, связанные с рисками для жизни. Чем дольше и глубже ты копаешь, тем опаснее добыча.
Экстремальные температуры, высокая степень загазованности, туман способны привести к длительным простоям карьеров, из-за того, что в зоне забоя невозможно находиться человеку. Роботам же не страшны жара или холод, да и в свежем воздухе они не нуждаются. Как, впрочем, в перерывах на обед, пересменках и отдыхе. Применение автопилота, способного работать практически круглосуточно, может повысить производительность на 15-20%.
Российская компания VIST Robotics совместно с БелАЗом создали дистанционно управляемый самосвал грузоподъемностью 130 тонн, способный вести работу без водителя в кабине. Еще через два года была разработана полностью роботизированная машина, которая может передвигаться самостоятельно без участия человека.
Как организован процесс добычи ископаемых
Следующим этапом сотрудничества БелАЗа, VIST Robotics и компании «Цифра», занимающейся разработкой алгоритмов искусственного интеллекта, стало создание радиоуправляемого и частично роботизированного фронтального погрузчика БелАЗ 78250 с ковшом объемом 22 тонны. В автоматическом режиме погрузчик доезжает до места работы, после чего удаленное управление на себя берет оператор.
Специалист сидит напротив нескольких мониторов, на которые выводится картинка с камер погрузчика. Еще один сенсорный экран информирует о работе основных систем автомобилей. Управление машиной и ее ковшом осуществляется при помощи специальных джойстиков, руля и педалей, напоминающих дорогой компьютерный набор для гоночных симуляторов.
Погрузчик работает в тандеме с карьерным самосвалом БелАЗ 7513R грузоподъемностью 130-136 тонн. И вот последний уже действует полностью самостоятельно, отрабатывая в режиме автопилота по заранее заданному маршруту.
Как доработали автомобиль
Сам автоматический самосвал представляет собой полностью серийную машину, подвергнутую небольшим доработкам — модернизация коснулась рулевого управления, тормозов, а также системы контроля тяги и привода. В стандартную систему встроена электрическая часть, которая позволяет управлять гидравликой в режиме робота. На борту установлено три сложных компьютера, два из которых дублируют и контролируют работу друг друга.
В пространстве автомобилю помогает ориентироваться сложнейший комплекс, в который входит около 30 различных ультразвуковых датчиков, сенсоров, камер и прочего оборудования. Скажем, электронно-сканирующие радары Delphi ESR, работающие в среднем и дальнем диапазоне, предназначены для обнаружения людей и других транспортных средств на пути следования. Мощный оптический дальномер LiDAR идеально подходит для трехмерного картографирования и позволяет работать в самых сложных условиях, а несколько устройств Leddar призваны фиксировать движущееся объекты. Наконец, 11 видеокамер выполняют функцию обзора на 360 градусов.
Оборудование обходится примерно в 10%-12% от цены самого автомобиля, который стоит более одного миллиона долларов. Таким образом, стоимость превращения БелАЗа в робота может превышать 100 тыс. долларов.
Неужели водители больше не нужны
Разработчики системы говорят, что правильно настроенный робот проявляет себя как очень хороший водитель, в которых сейчас ощущается сильный дефицит. Можно сказать, что на самосвалах сейчас применяется автопилот самого последнего, пятого уровня, однако при этом для его обучения по-прежнему необходим человек.
При возникновении сложных условий дистанционное управление на себя берет оператор, который может одновременно контролировать сразу несколько автомобилей. В то же время искусственный интеллект запоминает алгоритмы действий при возникновении той или иной экстремальной ситуации, чтобы уже в следующий раз самостоятельно решить проблему, применив полученные знания.
Наша страница в Фейсбук! Подпишись!При этом самосвалы с автоматическим управлением не способны функционировать на тех участках, где работают живые экипажи. Это неправильно с точки зрения безопасности и организации самого рабочего процесса, поэтому роботизированные системы могут применяться только на отдельных площадках.
Какие перспективы у беспилотного БелАЗа?
Пока о полной замене человека роботом в добыче полезных ископаемых речи не идет, однако системы автоматического управления карьерными самосвалами могут стать стандартными уже через какие-то 10 лет. Уже в нынешнем году два роботизированных БелАЗа грузоподъемностью 130 тонн начнут работать в тестовом режиме в Хакасии. Кроме того, интерес есть со стороны горнодобывающих компаний с Кольского полуострова и Кузбасса.
В 2019 г. планируется выход на рынки Перу, Чили, где добыча полезных ископаемых ведется высоко в горах, а годом позже беспилотные БелАЗы должны добраться до карьеров в Южной Африке. До глобального внедрения технологии осталось дождаться возникновения критической массы — момента, когда всем станут ясны преимущества, которые дает роботизированная техника.
