la furgoneta fantàstica

Ciencia, explicada




martes 21 de septiembre de 2010
Desde Italia a China: vehículo autónomo recorre 13.000Km sin conductor
El policía ruso gesticulaba a la furgoneta naranja que zig-zageaba por la plaza vacía, ordenándole parar. Como la furgoneta no se paraba, el policía se acercó más para hablarle al conductor.

Pero no había conductor. La furgoneta es un vehículo autónomo desarrollada en la Universidad de Parma, por el laboratorio de Visión Artificial y Sistemas Inteligentes, el VisLab. Repleto de ordenadores, cámaras y sensores, el vehículo es capaz de detectar otros coches, los carriles y obstáculos... además de conducirse a sí mismo.




Cansados de hacer pruebas en el laboratorio, los investigadores del VisLab decidieron hacer una prueba más realista: un viaje de 13.000Km de tres meses, desde Parma hasta Shangai. El grupo ya lleva la mitad del camino, que empezó en Julio y acabará a final de Octubre, en la Expo Mundial 2010 de China (ver vídeo en directo y grupo de Facebook donde narran su aventura).

La idea de vehículos autónomos que se conduzcan solos fue popularizada por la serie de Grand Challenges del DARPA Americano. Tras participar dos veces en esas competiciones, VisLab ha decidido buscar nuevas formas de poner su vehículo a prueba.

"Cuando haces cosas en el laboratorio, todo funciona. Pero cuando sales al mundo real, con tráfico real, tiempo real, es otra historia", dice Alberto Broggi, el director de VisLab y profesor de Ingeniería en la Universidad de Parma.

Así es como surgió la idea de su gran viaje a Shangai, financiado en parte por proyectos europeos. El objetivo es probar, y perfeccionar, sus sistemas de navegación y visión que los investigadores esperan algún día lleven vehículos comerciales.




A diferencia de los vehículos del DARPA, la furgoneta de VisLab no conduce 100% automáticamente desde principio a fin. Eso requeriría al menos un mapa aproximado de la ruta completa, y hay partes de Mongolia y Kazajistan de las que no se dispone de mapas. Así que en lugar de programar una trayectoria prefijada, los italianos adoptaron una táctica más simple pero aún muy compleja tecnológicamente. Dos furgonetas viajan en fila. La primera usa mapas y GPS para conducirse sola mientras pueda, pero un conductor humano lleva el control casi todo el tiempo. La segunda furgoneta usa sus cámaras y un sistema de navegación para seguir a la primera. Sigue visualmente a la furgoneta delantera, planifica trayectorias en tiempo real y genera el control del volante, acelerador y freno. Si otro coche se mete en medio de las dos furgonetas, la segunda se guía por las instrucciones GPS dejadas por la primera. Mirad este vídeo:







Mientras que los vehículos del DARPA iban totalmente vacíos, las furgonetas de VisLab llevan a los investigadores, que monitorizan constantemente los sistemas y toman el control del vehículo si es realmente necesario. Las furgonetas solo van realmente vacías durante demos. Ese fue el caso cuando fue parada por un policía en Yekaterinburg, en Rusia central.

Broggi insiste en que no están tratando de demostrar nada, solo de llevar su sistema al límite. Admite que ni siquiera la segunda furgoneta está conduciendo automáticamente el 100% del tiempo. A veces tuvieron que tomar el control por otros conductores agresivos o peatones distraídos, o porque querían acelerar para recuperar tiempo perdido en retrasos. Aún así, estima que condujo autónomamente sobre el 90% del tiempo.


El pequeño vehículo lleva mucho equipamiento. Lleva siete cámaras, cuatro escáners lásers, un GPS y un sistema inercial. Dos cámaras frontales proporcionan una vista panorámica de 180º. Los escáners (tres de un sólo rayo, y uno de 4 planos de escaneado) detectan obstáculos, peatones y otros vehículos, así como baches o problemas en la carretera.

Cada vehículo también lleva tres ordenadores. Uno para procesado de imágenes y datos del frontal del vehículo. Otro para los datos de los laterales. Y el tercero integra todos los datos y planifica el camino a seguir, que a su vez en procesado por los sistemas de control de bajo nivel para el acelerador, freno y volante. Paneles solares en el techo dan la energía necesaria para toda la electrónica.

Una parte fundamental del software es la que procesa la imagen de los 180º frontales. Ese componente toma la imagen panorámica e identifica la furgoneta delantera (N.d.T: Ahora entiendo el color de la furgoneta!), incluso cuando hay curvas pronunciadas o oclusiones. También detecta señales de tráfico, peatones y obstáculos en general. Aunque reconoce las señales italianas, no entiende las chinas ni las rusas.

Un grupo de 20 investigadores y estudiantes viaja en un convoy formado por cuatro furgonetas (dos pares de furgonetas líder-seguidora) y seis camiones de soporte, con material mecánico, almacenamiento y comunicaciones por satélite. Cada pocas semanas unos pocos miembros del equipo regresan a Italia a descansar y otros se turnan para volver.

El experimento producirá una montaña de datos. Por donde quiera que el vehículo vaya, los ordenadores están grabando datos de las cámras, lásers, sistemas inerciales, GPS, actuadores, baterías y otros sistmeas. Cada noche el equipo reemplaza el juego de discos duros con otro nuevo. Estiman que acabarán con unos 50 a 100 Terabytes de datos.

La idea es que al finalizar, los investigadores podrán usar todos esos datos para ver qué ha ido mal y como mejorar el sistema.



Broggi bromea: "¡Está siendo muy peligroso conducir legalmente!". Y si la tecnología es un reto, la burocracia puede ser incluso peor. VisLab, un grupo de alto nivel en investigación en su país le propuso a su Gobierno realizar este viaje hace años; y nunca tuvieron respuesta. Solo empezaron a hacer progresos cuando se unieron a Overland, quienes se han encargado de parte de los permisos y el papeleo.

De hecho, al cruzar la frontera rusa el grupo fue retenido por 22 horas en las aduanas, y les tomaron montones de fotos y requirieron una montaña de documentación. Los rusos también les obligaron a tener acceso a cada paquete de datos enviado vía satélite.


Actualmente, el grupo VisLab está cruzando Siberia, enfrentándose a lluvia, hielo y carreteras heladas. Luego entrarán en situaciones peores, al atravesar las montañas de Kazajistán, con peligrosas pendientes, que durarán varios días.

Sobre el policía ruso que les paró, les pidió documentación... pero ningún carnet de conducir. Al final, no pareció sorprenderse demasiado (N.d.T: Esto me recuerda a la gente preguntándote por la calle como si nada cuando vas por Málaga con un vehículo similar...¡¿A nadie le llama la atención?!).



http://ciencia-explicada.blogspot.com/2010/09/desde-italia-china-vehiculo-autonomo.html