2006年5月15日,德國(guó)舉辦了歐洲陸地機(jī)器人競(jìng)賽,這個(gè)比賽是由德國(guó)軍方組織的。與美國(guó)的“挑戰(zhàn)賽”不同,德國(guó)的比賽只有8公里賽程,但要求參賽車輛必須通過(guò)影像處理來(lái)尋找道路,周圍景物會(huì)被處理成3D影像,由光學(xué)定向與測(cè)距系統(tǒng)對(duì)所收集的信息進(jìn)行導(dǎo)航?jīng)Q策。
我國(guó)也從2009年開始,由國(guó)家自然科學(xué)基金委主辦了“中國(guó)智能車未來(lái)挑戰(zhàn)賽”。之后,“跨越險(xiǎn)阻”地面無(wú)人平臺(tái)挑戰(zhàn)賽于2014年在北京舉辦了首次比賽。北京理工大學(xué)在以上兩項(xiàng)比賽中都取得了優(yōu)異的成績(jī)。
但可以看出,之前的這些無(wú)人車比賽都是以開發(fā)軍用無(wú)人車為目的,絕大多數(shù)的車輛都是以量產(chǎn)越野車為基礎(chǔ)加裝各類傳感器與雷達(dá)進(jìn)行無(wú)人駕駛改裝。然而,對(duì)于如何以無(wú)人車為設(shè)計(jì)目標(biāo)對(duì)車輛的底盤和整體架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),這些比賽卻沒有進(jìn)行深入的討論。因此,對(duì)于一項(xiàng)目標(biāo)為競(jìng)速的比賽,無(wú)人車輛應(yīng)該如何進(jìn)行設(shè)計(jì),比賽應(yīng)該包括什么項(xiàng)目,如何進(jìn)行評(píng)價(jià)等,這些都是未知的問題。因此,德國(guó)大學(xué)生方程式大賽組委會(huì)并沒有立刻著手制定比賽規(guī)則,而是在2016年先行設(shè)置了一個(gè)無(wú)人車概念大獎(jiǎng),期望全世界的車隊(duì)集思廣益,共同思考這個(gè)問題。
2016年1月,北京理工大學(xué)無(wú)人賽車隊(duì)完成世界首輛大學(xué)生方程式無(wú)人賽車的研發(fā)制造,并召開新車發(fā)布會(huì)。新車應(yīng)用了獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動(dòng)、第一視角遙控、給定路徑極限工況駕駛和自主駕駛四項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),基本完成了遙控、半自主與自主駕駛技術(shù)的研發(fā)。
該賽車以北京理工大學(xué)方程式賽車隊(duì)“銀鯊2”賽車為基礎(chǔ),將原有的單電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)改為雙電機(jī)輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng);對(duì)轉(zhuǎn)向與制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行改造,加裝執(zhí)行舵機(jī);加裝差分GPS系統(tǒng)以及攝像頭,用于路徑規(guī)劃以及環(huán)境感知。
以往的無(wú)人車的車速多受限于傳感器的性能與控制器的處理性能,因此無(wú)法以較高的速度前進(jìn)。但是對(duì)于賽車而言,行駛軌跡受到賽道限制,而且賽道上所需識(shí)別的物體也相對(duì)單一。因此,采用GPS信號(hào)進(jìn)行引導(dǎo),輔助以由雷達(dá)和攝像頭組成的感知系統(tǒng),成為無(wú)人賽車高速行駛的一種可行方案。