【今日頭條】百公里加速3秒的無人駕駛賽車，竟然被一群北理工學生造出來了？
發布日期：2016-01-26 供稿：今日頭條 編輯：新聞中心 趙琳 閱讀次數：
原文標題：百公里加速3秒的無人駕駛賽車，竟然被一群學生造出來了？
原文鏈接：http://toutiao.com/a6242211098695680257/
「百公里加速 3 秒」、「無人駕駛」，聽起來還真有點小激動。但更重要的是，這是一群學生造出來的一輛車。
這是全國第一輛無人駕駛賽車，由北京理工大學無人賽車隊打造。他們之所以做這個，是為了參加今年8月份的「德國大學生方程式」無人車組的比賽。
提前要明確一點，這輛車只是「原理驗證車」，可以算是前期試水，很多設計并不完善。在今年3月，他們會開始造一輛尺寸更大的無人車，偏向于軍工使用。
如何做到無人駕駛？
首先來說說這輛車的機械配置，車隊的人說百公里加速做到了3秒。這輛車的車身由「銀鯊二代」改裝而來，銀鯊二代是北理工在 2013 年設計出的電動賽車。
動力方面是輪邊驅動雙電機設計，使用了斯洛文尼亞的 Emrax207 電機，峰值功率 80 千瓦，重 8 公斤；電池采用了磷酸鐵鋰的單體電池，安裝位置就在駕駛位兩側；電機控制器來自于德國 Unitic 公司，安裝位置在防滾架下方。
之后就是傳動結構了，他們拆除了賽車原有的油門和剎車踏板、方向盤等機構，取而代之的分別是制動舵機和對應用的減速器，以及轉向舵機。
百公里加速3秒的無人駕駛賽車，竟然被一群學生造出來了？
機械條件能夠勝任無人駕駛后，接下來要進行的就是一系列電子化改造。
環境感知方面，使用了雙目攝像頭用于行人偵測、避障這樣的局部路線規劃。另外，他們還打算用 Velodyne 的 16 線激光雷達，處于調試階段，尚未上車。
全局路線規劃依靠 GPS 系統，在車前方和后方安裝了各安裝了 GPS 天線。由于賽道并不大，定位稍有差池就沖出賽道了，所以特別介紹一下他們的定位方案，主要就是「GPS 差分原理」。
他們在賽道周圍布置了 GPS 基準站（精確位置已知），之后會得出基準站到衛星的「改正數」，基準站會把這個數據實時發送給車輛。車輛會同時接受衛星信號和基站信號，經過處理后就會得到非常高精度的定位。目前，北理工這輛車的定位精度是「1 厘米」，可以滿足賽道使用了。
百公里加速3秒的無人駕駛賽車，竟然被一群學生造出來了？
有了環境感知設備后，就需要有個「大腦」來思考和控制車輛了。
在右側電池箱上的是車輛底層控制器，用來控制車輛速度、轉向動作；另外還有一個頂層控制器，接入了 GPS 和攝像頭等數據，需要計算量很大的工作站才能完成，相當于一個「決策層」。在左側電池箱上的是無線數據通訊的電臺，用來和控制人員進行通訊。
經過了一系列改造后，車重大大上升，達到了 300 公斤左右，而一般參加大學生方程式的電動車在 200 公斤左右，好在這輛無人駕駛車不需要賽車手…
如何無人駕駛？
目前來看，北理工的這輛車可以實現三種方式的無人駕駛。
第一種方式是通過把賽道的 GPS 坐標輸入到賽車里，車就會按照路線行駛，主要依靠高精度定位。用他們的話說，這叫「給定路徑下的極限駕駛」。
第二種方式是遙控駕駛，通過一個改裝的航模遙控來控制車輛，負責遙控的人可以觀看第一視角實時視頻，由無限數據通訊模塊負責。
第三種方式是跟隨行人，在展示的視頻里，這輛車可以跟在人后面走。當人突然停下時，車也可以自動剎停，主要依靠的是車前方雙目攝像頭以及行人識別技術。
作為一輛「原理驗證車」，北理工的這輛無人駕駛賽車，硬件配置上該有的已經都有了。在設計方面，還是需要改進，比如 GPS 系統和控制器直接布置在了車身外。或許可以通過合理的布局，把外露的硬件集成在車身內部，從而降低賽車重心，提高賽車空氣動力性能。畢竟，這還是一輛賽車。
至于我們前面提到的「德國大學生方程式」無人車組比賽，其實是第一屆，甚至目前只有北理工一只參賽隊伍，所以北理工之于這項賽事，也就扮演了「規則制定者」的角色。
另外，北理工本身在無人駕駛研發方面也積累了非常多的經驗，在國內相關研究領域很知名。他們曾和比亞迪合作研發了線控無人駕駛實驗汽車，并且參加全國無人車比賽。
而眼前這輛無人駕駛電動賽車，對于這群學生來說，更大的意義在于他們在造車過程中學習到了什么，比如，在和隊員們的交流過程中，他們說最大的瓶頸就是「經費問題」了。
創新不易，大學里的創新更加不易。
分享到：
