Un team di ricercatori dell'Università di Cambridge ha recentemente introdotto un banco di prova sperimentale unico che potrebbe essere utilizzato per esperimenti di guida cooperativa. Questo banco di prova, presentato in un articolo pre-pubblicato su arXiv, consiste di 16 veicoli con sterzo Ackermann in miniatura chiamati Cambridge Minicars.

"L'utilizzo di strutture in scala reale per i banchi di prova dei veicoli è costoso e richiede una grande quantità di spazio, " Amanda Prorok. "Il nostro obiettivo principale era quello di costruire un a basso costo, configurazione sperimentale multi-veicolo facile da mantenere e facile da usare per prototipare nuovi algoritmi di guida autonoma. In particolare, eravamo interessati a testare e dimostrare concretamente i vantaggi della guida cooperativa su topografie stradali a più corsie."

Gli studi che studiano la guida cooperativa sono spesso costosi e richiedono tempo a causa della mancanza di piattaforme a basso costo disponibili che i ricercatori possono utilizzare per testare i loro sistemi e algoritmi. Prorok e i suoi colleghi hanno quindi deciso di sviluppare un banco di prova sperimentale efficace ed economico che potrebbe in definitiva supportare la ricerca sulla guida cooperativa e la navigazione multi-car.

"La nostra architettura del banco di prova è progettata per la facilità d'uso, e il nostro obiettivo principale è il rapido sviluppo e test dei comportamenti di guida su robot simili a automobili, come la Minicar, " ha spiegato Prorok. "Per questo motivo, basiamo il controllo del sistema su una postazione di lavoro esterna (esterna) che controlla singolarmente ogni Minicar."

Prorok e i suoi colleghi hanno progettato un'auto robotica in miniatura chiamata Cambridge Minicar. Il loro banco di prova include 16 Minicar Cambridge, così come una tecnica per la pianificazione del percorso e il controllo del movimento.

Il loro algoritmo di pianificazione del percorso utilizza il feedback di posizionamento, che viene misurato da un sistema di motion capture esterno, nonché informazioni sulla topografia della corsia. Utilizzando queste informazioni, la workstation calcola le traiettorie (cioè la velocità desiderata e gli input di controllo dello sterzo) per tutti i veicoli. Questi valori vengono quindi trasmessi ai veicoli tramite radio a banda larga.

"Utilizziamo anche le informazioni di posizionamento misurate dal sistema di motion capture per dedurre quali auto sono "vicine" (cioè, sono vicini l'uno all'altro sulle corsie), " Prorok ha aggiunto. "Queste informazioni vengono poi inserite nei nostri algoritmi, che emulano il controllo decentralizzato e la comunicazione da veicolo a veicolo. La nostra configurazione si adatta molto facilmente a un gran numero di Minicar. Quindi, si presta naturalmente a testare strategie di guida cooperativa in sistemi composti da un gran numero di veicoli."

Il banco di prova sperimentale sviluppato da Prorok e dai suoi colleghi può essere utilizzato per implementare modelli di guida all'avanguardia e strategie di controllo autonomo, valutando la loro efficacia in una configurazione realistica. Nel loro studio, i ricercatori hanno effettuato una serie di esperimenti sulla loro autostrada in miniatura, dimostrando i vantaggi della guida cooperativa su strade a più corsie.

"Il nostro banco di prova sperimentale è unico per dimensioni, scala e costo, " Prorok ha detto. "La Minicar è uno dei pochissimi modelli disponibili pubblicamente; colma un divario di fascia di prezzo, ed è particolarmente interessante per i laboratori di robotica che già possiedono un'infrastruttura di telemetria, come la cattura del movimento. Il banco di prova ci ha permesso di testare vari comportamenti di guida in un modo che non è stato fatto".

I vantaggi della guida cooperativa non sono mai stati realmente dimostrati in configurazioni fisiche di questo tipo. Negli esperimenti che utilizzano il loro banco di prova, Prorok e i suoi colleghi hanno scoperto che la guida cooperativa può aumentare la produttività fino al 42%. Questi risultati sono molto incoraggianti e potrebbero motivare ulteriori ricerche sulla navigazione multi-car e sulla guida cooperativa.

"Le strategie di guida cooperativa sono molto promettenti per il futuro del traffico, " Disse Prorok. "Tuttavia, c'è ancora molto lavoro da fare per passare veramente da un ambiente di laboratorio al mondo reale".

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