Российские инженеры разрабатывают беспилотную коммунальную машину, которая сможет в автоматическом режиме чистить улицы и дворы от снега и мусора. Управление ею доверят искусственному интеллекту: он будет анализировать данные с видеокамер и других датчиков, установленных на машине. Электрическая колесная платформа разработки уже создана. Она хорошо показала себя в ходе испытаний, которые проводили коммунальщики подмосковной Истры. По мнению экспертов, создание такой техники сделает уборку улиц качественнее и дешевле. Но перед разработчиками стоят и вызовы: добиться того, чтобы беспилотник не причинял ущерб другим объектам и людям и эффективно работал в плохую погоду. Разработчики планируют представить опытный образец уже в следующем году, а начать серийное производство — к 2025-му.
Инновационный ЖКХ
Первую в России беспилотную коммунальную машину разрабатывают инженеры Московского политеха совместно со специалистами компании — производителя электрокаров «Конкордия». Она сможет в автоматическом и полуавтоматическом (с водителем) режимах убирать улицы от мусора, листьев и снега, распылять противогололедные реагенты. Опытный образец устройства планируют представить уже в 2024 году, а начать его серийное производство должны к 2025-му.
Разработка столичных инженеров победила на конкурсе проектов по созданию высокотехнологичных производств, проводимом Минобрнауки. Она получила 68 млн рублей государственных субсидий. Еще столько же инвестировал бизнес-партнер московского вуза.
— Мы разрабатываем беспилотные системы достаточно давно. Это не первый наш опыт, он базируется на предыдущих достижениях. Наш партнер — разработчик транспортной платформы с электроприводом, а мы делаем модуль автоматического управления, который выполняет функцию беспилотного движения,— пояснил начальник центра перспективных разработок автономных систем Московского политеха Николай Панокин.
Машина создается на базе колесной платформы с электроприводом с нулевым выбросом вредных веществ и низким уровнем шума. Она будет оборудована универсальными креплениями для различных механизмов, которые используют коммунальные службы. Это, например, грейдерные отвалы, щетки и разбрызгиватели. Электромобиль в режиме робота-уборщика сможет круглосуточно работать на улицах и в зонах отдыха. Это позволит сократить персонал, задействованный в уборке улиц, а значит снизить расходы на содержание территорий.
В Московском политехе занимаются созданием автоматической системы управления беспилотником с использованием технологии машинного зрения. Особенность устройства в том, что оно должно работать в окружении многочисленных препятствий. В зависимости от их характера робот решает: совершить объезд, остановиться и подождать, пока путь станет свободен, либо убрать помеху, если это куча мусора или снега.
С учетом подобной задачи искусственный интеллект устройства должен уметь не просто определить наличие преграды, но и классифицировать ее. Для этого инженеры разрабатывают специальные алгоритмы распознавания. Данные к ИИ будут поступать с видеокамер, ультразвуковых, электростатических и других датчиков.
— Наша система сможет строить маршрут по данными со спутников, но они будет дополнительным источником информации, основной — это видеокамеры и видеокарты маршрута, — добавил Николай Панокин.
Хорошее приобретение
На предварительном этапе обучение ИИ происходит на примере компьютерной модели окружающей среды. Затем нейросеть, лежащую в основе системы, обучат на реальных данных. Также в устройстве будет функция удаленного управления, чтобы в случае внештатной ситуации оператор мог его контролировать.
Емкость рынка машин для коммунальных служб в России составляет около 10 тыс. штук в год. По словам специалистов, в перспективе он может вырасти в 10–20 раз.
— Наш малый коммунальный электромобиль без оборудования будет длиной 3,3 метра. Его оснастят синхронным электрическим двигателем на постоянных магнитах номинальной мощностью 10–15 киловатт. Однако благодаря особенностям конструкции он будет иметь очень высокий крутящий момент и реальную мощность более 200 киловатт, — пояснил директор по развитию компании «Конкордия» Сергей Забелин.
Машину можно будет заряжать от обычной розетки, поэтому у заказчика не возникнет необходимости покупать дорогостоящие зарядные станции, которые могут стоить до 3,5 млн рублей. На зарядку электромобиля уходит 6–8 часов. В режиме уборки с отвалом и щеткой она проработает до восьми часов, то есть полную рабочую смену.
Колесная платформа электромобиля успешно прошла испытания в Дирекции обслуживания дорожного хозяйства и благоустройства Истринского муниципального района.
«Малый коммунальный электромобиль является экологически чистым, бесшумным, малогабаритным и маневренным, будет хорошим приобретением для коммунального автопарка и оптимально подойдет для уборки территории в городских скверах, парках и придомовых территорий» — написано в официальном заключении ведомства.
В направлении автоматизации уборки во всем мире работает немалое количество компаний, развивающих роботизированный подход. Однако чаще всего они сконцентрированы на уборке закрытых территорий, а вот полномасштабная уборка городских улиц — сложная, но очень перспективная задача, уверен научный сотрудник Лаборатории «Цифровое моделирование индустриальных систем» Центра НТИ СПбПУ Георгий Васильянов.
— Основные плюсы такого подхода — круглосуточная работа без перерывов, технически — более высокое качество уборки за счет более тщательного следования по траекториям. Как следствие — снижение стоимости уборки в среднесрочной и долгосрочной перспективах, — сказал эксперт.
Однако для всех подобных разработок актуален вопрос взаимодействия с другими объектами и людьми — как не причинить им ущерб, особенно во дворах и придомовых территориях. Кроме того, работа в плохую погоду и в сложных метеоусловиях — задача, требующая повышенного внимания и детальной проработки со стороны разработчиков, добавил специалист.