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Como um carro autônomo pode responder a condições perigosas de direção?

23/07/2020

Tempo estimado de leitura: 4 minutos

Equipe da Universidade de Stanford projetou MARTY, um DeLorean capaz de dirigir como um piloto profissional em situações extremas.

A corrida para o lançamento de carros autônomos está longe de acabar. Diversas companhias de inovação (Uber e Waymo) e fabricantes de automóveis (Mercedes-Benz e Ford) tocam projetos para comercializar veículos inteligentes nos próximos anos.

Claro, ainda há muito trabalho pela frente e muitos desses projetos ainda são pilotos e realizados em ambientes controlados. Outro ponto é a questão regulatória, ainda mais quando algumas companhias esperam disponibilizar veículos de nível 4 ou 5.

Esses níveis podem ser resumidos da seguinte forma: são carros equipados com um sistema computadorizado de controle e com diversos sensores e atuadores. Por isso, esses veículos não precisam de uma intervenção humana para se deslocar de um ponto para outro.

Nesse cenário, a Alemanha já deu a partida para criar sua própria legislação quanto ao uso comercial de carros autônomos de nível 4. O projeto está sendo revisado pelo Ministério do Transporte do país e outros órgãos governamentais, segundo o site The Next Web.

Porém, se esse nível não exige uma intervenção humana, como um veículo autônomo vai responder a uma situação de perigo? Ao longo deste blog post, você vai descobrir mais sobre MARTY, um carro inteligente desenvolvido exatamente para essa missão.

MARTY e os carros autônomos

MARTY é um DeLorean (aquele veículo da franquia de filmes “De Volta Para o Futuro”) de 1981 e que foi convertido em um carro de tração autônomo e totalmente elétrico. Ele faz parte de um projeto de direção autônoma do Dynamic Design Lab, da Universidade de Stanford (Estados Unidos).

Uma equipe do Dynamic Design Lab, liderado pelo engenheiro mecânico John Goh, começaram a codificar MARTY para ele ser capaz de aplicar habilidades de drifiting (uma técnica de pilotagem que consiste em fazer o carro “deslizar”) durante um percurso intenso de condução – com muitas curvas e ziguezagues.

Finalizar o percurso, chamado de “MARTYkhana”, em poucos minutos e sem derrubar um único cone, permitiu a equipe recolher dados que vão ajudar a aprimorar as capacidades dos sistemas presentes em carros autônomos atuais.

Até porque, veículos inteligentes são projetados para lidar com condições normais e simples de direção – como se manter em uma faixa, ficar a uma certa distância de outros carros ou diminuir a velocidade quando se aproxima muito de um automóvel.

Porém, esses carros não conseguem tomar uma decisão “inteligente” quando uma manobra de emergência é necessária. Por isso, a equipe de Goh tem usado MARTY para entender como usar o atrito entre o pneu e a estrada para evitar acidentes e outras situações perigosas.

Ensinando MARTY a dirigir

Em situações normais do cotidiano, uma pessoa com um carro autônomo vai dar as coordenadas ao veículo e usar os pedais do acelerador e freio para controlar a velocidade. No entanto, quando um desvio é necessário, intencionalmente ou não, isso pode gerar uma situação emergencial.

“De repente, o carro é apontado para uma direção muito diferente daquela para onde está indo. Seu volante controla a velocidade, o acelerador afeta a rotação e os freios podem afetar a rapidez com que você muda de direção”, disse Goh ao portal de notícias da Universidade de Stanford.

“Você precisa entender como usar essas informações familiares de uma maneira muito diferente para controlar o carro, e a maioria dos motoristas não é muito boa em lidar com o carro quando isso se torna instável”, explicou o PhD em engenharia mecânica.

Vale lembrar que carros inteligentes convencionais possuem um sistema eletrônico de estabilidade para evitar situações atípicas. Assim, a equipe de Goh quis treinar um veículo inteligente à deriva para testar a sua capacidade de dirigir de forma evasiva.

No caso de MARTY, o time estudou as manobras de controle utilizadas por pilotos profissionais e tentou aplicá-las no DeLorean para entender como permitir que sistemas autônomos consigam manobrar com a mesma agilidade que esses motoristas.

Isso exigiu diversas modificações em MARTY, entre elas:

  • Duas antenas GPS para acompanhar a localização de MARTY em até uma polegada (2,54cm).
  • Freios controlados eletronicamente para aumentar a precisão e o controle da frenagem.
  • Motores elétricos que fornecem 700 newton metros (Nm) de torque (força) a cada roda traseira.
  • Direção controlada por computador, capaz de girar todo o alcance do carro em menos de um segundo.
  • Design da suspensão personalizada para suportar variações intensas e curvas rápidas.

Resultados positivos

A primeira publicação sobre os resultados dos testes feitos com MARTY foi divulgada em novembro de 2019 e atualizada em fevereiro deste ano, na revista da Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos.

O time ainda prepara outras publicações com mais detalhes das técnicas desenvolvidas para que um carro consiga realizar com sucesso rotas mais complicadas. Entretanto, Goh e a equipe continuam com alguns experimentos em MARTY, como usar freios dianteiro e traseiro para possibilitar mais recursos em um sistema autônomo.

Até então, a equipe conseguiu definir, de maneira mais ampla, o leque de condições para que um carro autônomo consiga dirigir com segurança e ter a capacidade de se estabilizar em alguma condição fora do normal.

No vídeo abaixo você confere MARTY em ação na “MARTYkhana”:

Principais destaques desta matéria

  • Carros autônomos são fabricados para dirigir em condições estáveis.
  • Porém, sistema de controle desses carros não permitem que eles respondam a situações emergenciais.
  • Equipe da Universidade de Stanford projetou MARTY, um veículo inteligente capaz de dirigir como um piloto profissional.
  • Carro é usado para entender como sistemas autônomos podem ser mais inteligentes.

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