Alunos da Clemson University estreiam modo autônomo

Feb 08, 2024

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Todos os anos, os desastres naturais causam danos e perturbações significativos nas infra-estruturas de transporte do país, destruindo rotas de entrega às populações afectadas e complicando os esforços para avaliar a situação.

Só em 2022, os desastres naturais causaram danos estimados em 165,1 mil milhões de dólares nos Estados Unidos, de acordo com a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica dos EUA (NOAA).

Para agilizar a entrega de suprimentos e coletar dados em tempo real para equipes de emergência, os alunos da Universidade Clemson do Centro Internacional de Pesquisa Automotiva (CU-ICAR) em Greenville, SC, desenvolveram um veículo off-road de reconhecimento e socorro que pode navegar em todos os lugares. seu próprio.

Equipado com lidars, câmeras e GPS de alta precisão (GNSS), o veículo autônomo pode detectar e navegar em terreno desconhecido. O veículo pode atingir 45 mph, escalar obstáculos de 18 polegadas de altura, manobrar superfícies com inclinação de 60% e girar 360 graus no lugar em dois segundos.

Seu trem de força híbrido em série adaptável permite manobrabilidade poderosa e maior economia de combustível, bem como deslocamento silencioso no modo somente elétrico. Quando o veículo chega ao seu destino, ele pode entregar suprimentos de emergência e atuar como gerador móvel em caso de interrupções de energia elétrica, sem colocar os seres humanos em perigo.

O veículo é resultado do principal programa de protótipos de veículos rápidos da Clemson, Deep Orange, inserido no mestrado de dois anos da Universidade focado na integração de sistemas em engenharia automotiva. Para tornar possível um projeto tão ambicioso, dois grupos de estudantes da Deep Orange colaboraram durante três anos para desenvolver desde o início este veículo de socorro off-road autônomo e de alta velocidade.

Os alunos trabalharam com professores e funcionários do Centro Internacional de Pesquisa Automotiva de Clemson (CU-ICAR), juntamente com o principal patrocinador do projeto, o DEVCOM Ground Vehicle Systems Center (GVSC), do Exército dos EUA.

Clemson anunciou sua parceria estratégica com GVSC em 2020, quando a Universidade fundou seu centro de Prototipagem Virtual de Sistemas Terrestres com Autonomia (VIPR-GS), apoiado pelo Departamento de Defesa dos EUA. A parceria foi concebida para impulsionar avanços na investigação em autonomia de veículos todo-o-terreno, eletrificação de grupos motopropulsores e ferramentas de engenharia digital para apoiar de forma mais eficaz a missão do GVSC.

A tecnologia off-road sem motorista confiável e robusta é fundamental para o desenvolvimento da próxima geração de veículos de mobilidade militar. Ainda mais crítico é o desenvolvimento de engenheiros qualificados e experientes que possam continuar a impulsionar a inovação no nosso setor no futuro. Este projeto aborda a eletrificação do trem de força e os processos de engenharia digital, que são áreas-chave de desenvolvimento para o GVSC. Juntamente com a autonomia, estas áreas de desenvolvimento são as forças motrizes da parceria de investigação do GVSC com Clemson.

Após a graduação da equipe de estudantes, o veículo Deep Orange 14 representa um ativo de pesquisa de última geração único e complexo para Clemson, catapultando a Universidade para a vanguarda da pesquisa off-road autônoma de alta velocidade. Não é apenas uma ferramenta de validação e verificação para a modelagem dinâmica complexa de veículos minicarregadores sobre esteiras em topografias desafiadoras, mas também uma plataforma de implantação sofisticada para algoritmos de controle de ponta e estratégias de gerenciamento de energia para veículos híbridos em série.

“Testemunhar o desenvolvimento de um veículo desde o início e observar seu desempenho bem-sucedido enquanto atende a todas as especificações é incrivelmente gratificante”, disse Kaivalya Khorgade, que atuou como engenheiro-chefe de veículos do Deep Orange 14. “Com seu design rastreado e trem de força híbrido em série avançado, o veículo pode superar vários obstáculos, enquanto seus recursos autônomos, incluindo uma série de câmeras e sensores lidar, oferecem coleta de dados inestimáveis ​​e capacidades de reconhecimento urbano.”

O acesso a uma ferramenta de pesquisa altamente desenvolvida com sua integração de sistemas em múltiplas camadas é uma oportunidade rara na academia e uma vantagem de pesquisa distinta para Clemson.