WaymoSelf-drivingCar
Waymo自动驾驶车
因为疫情的缘故,“非接触式”生活成了热门需求,有关自动驾驶车的话题也再度火爆,尤其是在出租车和快递服务领域的无人驾驶。此前有车厂预言L5级全自动驾驶车能在2020年实现,然而现实证明他们的预测太过理想化。如今不少公司暂时搁置了L5级全自动驾驶车,更多着力于研发局限于特定地理环境和气候条件的L4级自动驾驶车,比如在机场、大学校园、商务园区内的短驳车。
在众多自动驾驶技术公司中,就已投入运行的车辆数量、已积累的行驶里程(真实世界的公共道路上3200万公里,模拟环境中已超过160亿公里)、技术成熟度三个指标来看,Waymo远远领先于其他公司。Waymo脱胎于2009年启动的谷歌自动驾驶车项目,2015年完成了世上首辆在公共道路上行驶的全自动驾驶车,并于2016年独立出来成为Alphabet旗下的一家公司。最初他们通过供应商获取关键零部件,之后逐步自主研发,并于去年开始对外售卖LiDAR短距离传感器。
相比其他自动驾驶公司,Waymo迭代的速度是最快的。今年3月,Waymo发布了他们的第五代自动驾驶技术,不仅将传感器及相关数字处理器的价格减半,还将可视的范围加倍。他们重新设计了传感器的结构、输出、信号处理等方面,并打造出了自动驾驶专用的成像雷达系统,在清晰度、探测距离以及视野方面都占据了优势。Waymo的自动驾驶技术将能应用于不同的汽车平台(货车、SUV、轿车皆可)、多样的使用场景(按需叫车、本地快递、长途运输),其中既有载人的WaymoOne,也有载货的WaymoVia。
Waymo新车搭载了5个雷达单元、29个摄像头,这些部件主要集成在车顶、前脸、车头两侧和车尾中央。新车的“视力”大大增强:几乎达到了“全气候”,在强烈的太阳光下、没有月光的夜晚、雾天、雪天以及雾霾天都能“看到”;在长距离摄像头和360环视系统的助力下,能“看到”300米之外的骑手、行人或是其他障碍,从而具有了更充裕的反应时间;不只是“看”得更远,得益于工程师开发的Perimeter摄像头,极近距离也能“看”清,更多细节的摄入,还有助于提高新车识别物体的可靠性;不只是“看”的距离,“看”的清晰度大为改善,大型车辆以及停靠的车辆所致的视野盲区也大幅减少。为了让自动驾驶模块在各种极端状况下运作正常,Waymo还给它加装上了雨刮、加热器、冷却器、排气口、风扇、喷嘴等,除此之外,在设计时,还要考虑到防UV、防老化、防水、防尘以及热力性能、信号传输功能等。
目前Waymo在亚利桑那州凤凰城同时进行L4以及L5级无人驾驶车的测试。虽然他们测试的距离最长,但由于他们早期的测试所在地,并没有太大的车流、严酷的气候或是复杂的路况,因此更多不同环境、条件下的测试需要跟进,比如他们选择了加州的密歇根测试冬季的车辆使用情况。今年,Waymo的大动作不断,除了融资30亿美元,还与沃尔沃和菲亚特展开了新的合作。前者是为了组织电动出租车车队,后者则是共同探索自动驾驶车辆在商用和送货领域的可能性。另外,Waymo试点的车队还将进一步扩容,他们计划纳入6.2万辆克莱斯勒PacificaHybridVan以及2万辆捷豹I-Pace。
2020MarsPerseveranceRover
毅力号火星探测车
为了采用霍曼转移轨道前往火星,以便缩短航行时间,节约航天燃料,各国“扎堆”在今年7月启动火星探测任务,错过这个发射窗口,就必须等到2022年。阿联酋的希望号探测器于7月20日率先搭载火箭升空,紧接着是7月23日我国的天问一号,再来则是7月30日美国的毅力号。
美国的毅力号火星探测车是有史以来最大个、最成熟的一辆,尺寸为3米长、2.7米宽、2.2米高,大小跟汽车差不多。毅力号外面有隔热保护罩,在穿过火星大气层后,为了减少着陆点的偏离,还会启用降落伞。毅力号六个车轮为铝材制成,辐条的材料为钛。它的车速仅为152米/小时。虽然速度不快,但在星球探索中,速度不是最重要的因素,而且毅力号要边行驶边测绘,速度慢还能减少能耗。
过去美国已经在火星上成功着陆过探测车机遇号、好奇号,机遇号因为沙尘暴遮挡了太阳光,缺少能量来源而失联,为此从好奇号起,NASA就启用了核能。毅力号跟好奇号一样,是由10.6磅的放射性元素钵提供动力,其衰变产生的热量将为探测车的锂电池充电,以此确保电能的持续供应。
毅力号搭载了七大装备,为它完成使命保驾护航:Mastcam-Z摄像头拍摄高清视频和3D图像;SuperCam结合了摄像头、激光和光谱仪,用来寻找有机化合物以及分析目标物的化学成分和矿物成分组成;SHERLOC能拍摄显微图像,还能向土壤或岩石发出UV光,并对之加以分析;PIXL也就是X光岩石化学探测仪,用来探测火星表面物质的成分组成;RIMFAX雷达可以透过地表,提供次表层地质结构的厘米级图像;MEDA是一套传感器,可以用来测量温度、风速和风向、压力、湿度、灰尘的尺寸和形状等,这些数据对于预测火星上的天气非常重要;MOXIE将大气中的二氧化碳转成氧气,若实验成功,未来宇航员不只可以用来呼吸,还可以燃烧火箭燃料,以便返回地球。毅力号上还配备了麦克风和钻头,用来采集声音和土壤、岩石样本。
为了应对火星上起伏不定的地形,以及提高越障和脱困的能力,毅力号采用了Rocker-Bogie悬架系统,前轮一根轴,后两轮一根轴,两者的连接点为可转动式。这种结构使前后轮的高度和角度都更能适应复杂的路况,也使毅力號不易侧倾,而且最高能攀爬40厘米高的岩石。另外,为了躲避障碍以及在困难地形上更快地行驶,毅力号还配备了自动导航系统。
这次毅力号的任务不只是拍一拍火星的风光,而是更为艰巨,其中包括了在火星采集岩石、土壤样本,在古河床上探索古生命的遗迹,发射实验性质的独创号直升机,研究火星的气候和地质,以及为未来宇航员登陆火星做准备。毅力号在火星的探测任务预计将持续一个火星年,大约等于地球上的687天。