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斯坦福最新研究:自動駕駛玩漂移,蛇皮走位何其騷


斯坦福最新研究:自動駕駛玩漂移,蛇皮走位何其騷 1

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  原標題:自動駕駛玩漂移,蛇皮走位何其騷!斯坦福最新研究:《頭文字D》無人車版來了

  文/十三 魚羊

  來源:量子位(ID:QbitAI)

  輪胎劇烈摩擦著地面,煙霧在車輛疾馳的路徑上留下長尾。急速過彎的聲響,讓人回想起秋名山上因漂移而熱血沸騰的那些夜晚。

  當這輛車向鏡頭駛來,你以為它要失控側滑出跑道,後一秒它卻連續漂移,完美過彎。

  身過之處,沒碰倒一個錐桶。

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  那一刻,你可能以為駕駛它的不是一個人。

  沒錯,驅動這輛連外形都神似AE86的汽車蛇皮走位的並非人類。它是一輛斯坦福大學動力設計實驗室訓練的自動駕駛汽車,名叫MARTY。

  漂移若閑庭信步。

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  車的外觀也像極了《頭文字·D》裡藤原拓海的那台。

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  同樣,坐在自動駕駛車裡玩漂移的人,可能也很容易吐

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  這項研究的目的並不是為了炫技,而是為了提高自動駕駛在遇到危險情況下的應急能力

  連專業賽車手都對MARTY贊不絕口。 2015 Formula Drift世界冠軍Fredric Aasbo就指出,MARTY完成連續過彎等等高難度動作時,展現出的敏捷度和精確度,令人印象深刻。

  網友則驚呼:

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  “這款自動駕駛的DeLorean帶來了專業漂移賽車手可以做到的絕技!”

  也有網友表示:

  “控制理論進入機器學習領域後,有趣的事情正在發生。”

  超越極限,自動漂移

  對人類賽車手來說,像《頭文字D》裡的比賽或者表演,是考驗賽車手能力的一種方式。

  而在大多數的自動駕駛車輛在設計的時候,只能處理較為簡單的駕駛情況。

  例如與其它車輛保持一定距離等。

  斯坦福大學機械工程學教授 Chris Gerdes 表示:

  “我們正在努力讓自動駕駛能夠處理像“緊急制動”或者“冰面”這樣的情況。

  我們希望開發能夠利用輪胎與路面之間所有摩擦力的自動駕駛汽車,使汽車免受傷害。 ”

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  訓練自動駕駛汽車,讓它學會漂移就是解決問題的好辦法。

  試想一下,車輛行進的方向和車頭方向不一樣,並且還得踩著離合配合著換擋杆,人類司機面對這種情況可能已是一臉懵逼。

  一般汽車也會阻止車輛進入這種狀態。

  然而漂移,卻能讓汽車通過非常狹窄的道路,並且不碰撞任何障礙物。

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  MARTY項目負責人 Jonathan Goh 表示:

  “通過漂移,我們可以得到驅動物理學的兩個極端例子。

  如果我們能在最安全和最不安全的情況下,很好的控制自動駕駛車輛,那麼控制其他狀態下的自動駕駛車輛也會變得相對容易一些。 ”

  打造“自動·頭文字D”

  這項研究始於2013年。一開始,MARTY只是一輛普通的1981 DMC DeLorean。

  論文作者之一、斯坦福大學汽車研究中心(CARS)主任Chirs Gerdes介紹說,Delorean本身轉向動力不足,很難做到漂移。

  但到了2018年5月,它完全面目一新:

  700V / 300kW / 20kWh的Renovo.auto電動傳動系統,帶前後鋰電池組。

  定制的前後懸架和立柱,增強了彈簧剛度 / 阻尼協調性,增強了MARTY承受更強結構載荷的能力。

  完整的防滾架,斗式座椅和六點式安全帶,這改善了安全性能。

  線控轉向系統 + 升級的轉向齒條和轉向范圍,大大改進轉向問題。

  大剎車 + 線控獨立彎角剎車。

  用於運動測量的集成雙天線RTK GPS-IMU單元。實時汽車控制計算機,以及基於Linux的輔助計算網絡。

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  MARTY沒有配備激光雷達。它依靠車頂的一對GPS來追踪汽車的位置,誤差在1英寸範圍內。

  自動漂移的實現,靠的是lead-lag控制器框架。有了這一控制器,MARTY可以根據車輛速度矢量的旋轉速率來跟踪路徑,同時用偏航加速度來穩定側滑。

  而後,結合非線性模型反演和低輪速控制,就能獲得實現漂移所需的狀態導數。

  並且,早在2015年6月,MARTY就完成了首次自主漂移。

  不過,當時的實驗設置要簡單得多,只是圍繞一個錐桶完成漂移操作,沒有更多限制。

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  斯坦福團隊

  MARTY的項目負責人,是斯坦福動力設計實驗室在讀博士Jonathan Goh。

△Jonathan GohJonathan Goh

  Goh本科畢業於普林斯頓大學,2012年進入斯坦福,開始自動駕駛汽車控制系統的研究。

  他的導師,也是另一位論文作者,是斯坦福大學機械工程學教授、斯坦福大學汽車研究中心(CARS)主任,及斯坦福動力設計實驗室主任Chirs Gerdes。

△Chirs GerdesChirs Gerdes

  據說,不上課的時候,學生們經常能在賽車場上發現他——正與學生們親自試乘最新技術加持的原型車。

  而此番坐​​在Goh副駕駛座上的,是斯坦福動力設計實驗室的另一位博士生,Tushar Goel。

△Tushar GoelTushar Goel

  參與MARTY項目的還有幾位斯坦福大學的碩士生、本科生,他們是Philli Giliver,Shannon McClintock,Michael Carter,Joe Sunde,Arni Lehto和Wyles Vance。

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  論文:

  https://asmedigitalcollection.asme.org/dynamicsystems/article-abstract/142/2/021004/1066044/Toward-Automated-Vehicle-Control-Beyond-the?redirectedFrom=fulltext

  MARTY項目主頁:

  http://jongoh.webfactional.com/projects/beyondthelimits/marty

  斯坦福博客:

  https://news.stanford.edu/2019/12/20/autonomous-delorean-drives-sideways-move-forward/

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(聲明:本文僅代表作者觀點,不代表新浪網立場。)