SCANIA Y UNIVERSIDAD DE SÃO PAULO DESARROLLAN CAMIÓN AUTÓNOMO EN BRASIL
En conjunto con Scania, la Universidad de São Paulo (USP) presenta un prototipo de camión autónomo totalmente desarrollado por investigadores brasileños. La tecnología aplicada en el vehículo, un camión Scania G360 6×4, es fruto del convenio de cooperación tecnológica firmado en 2013 entre la montadora sueca, la Escuela de Ingeniería de São Carlos y el Instituto de Ciencias Matemáticas y de la Computación (ICMC).
El proyecto consiste en la automación del camión y en incentivar programas de investigación y desarrollo junto a la comunidad académica, un modelo ya consolidado en Europa. “Tenemos experiencia en convenios con universidades en Suecia y algunos ya consolidados en Brasil. Este tipo de trabajo lleva conocimiento al interior de la empresa y, al mismo tiempo, permite que los alumnos y profesores involucrados vivencien desafíos concretos de la industria”, señala Rogerio Rezende, Director de Asuntos Institucionales y Gubernamentales de Scania Latin America.
En total se destinaron al proyecto 1,2 millones de Reales, y Scania ofreció dos camiones para la realización del estudio. “La inversión es un conjunto de iniciativas que van mucho más allá del aporte financiero. Nosotros entendemos que incentivar la investigación es pensar en el futuro, y los resultados alcanzados por medio de convenios como este generan conocimiento, materia prima para desarrollar las mejores soluciones para un transporte sustentable”, explica Rogerio.
La expectativa es tener un camión capaz de ejecutar trayectos de forma autónoma, además de generar artículos y tesis de cuño científico que serán publicados en la comunidad académica. “Scania es una empresa de vanguardia en innovación y tecnología. Estar cerca de las instituciones de enseñanza es parte de nuestro negocio”, añade Rogerio.
A pesar de tratarse aún de un prototipo, que circula solo en el área 2 del campus de la USP, en São Carlos, los resultados obtenidos proyectan un futuro promisorio para los camiones autónomos. Operaciones confinadas y off-road, con itinerarios predefinidos, pueden utilizar esa solución en beneficio de la productividad y seguridad. “El sistema autónomo no substituirá a los conductores, pero fue creado para ayudarlos a cumplir sus tareas con más seguridad y tranquilidad”, agrega Denis Wolf, profesor del ICMC y uno de los coordinadores del proyecto.
En el transporte en carreteras, por ejemplo, con un simple toque en un botón el sistema autónomo podrá asumir el control del camión durante parte del trayecto, solicitando que el conductor vuelva a asumir el comando al entrar en una ciudad, donde el tránsito es más complicado. “Grandes empresas como Scania e institutos de estudios en todo el mundo están invirtiendo en el transporte inteligente. Nuestro proyecto también abre camino en ese campo, ofreciendo soluciones y nuevas tecnologías para responder a esa tendencia global”, afirma Denis Wolf.
También participan del proyecto los profesores Fernando Osório y Kalinka Castelo Branco, ambos del ICMC; Valdir Grassi Junior y Marco Terra, de la EESC, además de varios estudiantes de grado y posgrado.
Cómo funciona – El camión recibió diversos ítems para que el sistema autónomo pudiese controlar todos los movimientos. Fueron acoplados algunos pequeños motores que actúan en el volante y en los frenos, además de la instalación de un circuito electrónico en el comando del acelerador para que sea posible controlar la velocidad del camión. No fue necesario realizar ninguna otra alteración en el tren de fuerza del vehículo, pues el camión ya dispone de caja de cambios automática.
“Substituimos los pies y las manos del conductor por sistemas de actuación mecánica y electrónica. Después, colocamos sensores para que actuasen como los ojos y los demás sentidos de los seres humanos. Pero la tarea más difícil es substituir a nuestro cerebro por medio de una computadora”, comenta Wolf. Una computadora ligada a todos los sistemas del camión es responsable por captar las informaciones de los sensores, sistema GPS, interpretarlas y realizar el comando correcto para la maniobra – acelerar, hacer una curva y frenar. Todo eso para llegar al destino final con seguridad.
El desafío de los investigadores fue encontrar soluciones de bajo costo para viabilizar, en el futuro, una posible aplicación comercial del proyecto. De esa forma, ellos dejaron de lado el uso de sensores a láser, que encarecerían mucho la propuesta, y optaron por emplear radares para detectar obstáculos y un par de cámaras en estéreo, localizadas en la parte frontal del camión. Esas cámaras imitan la actuación del ojo humano, captando dos imágenes, lo que posibilita estimar la profundidad y la forma de los objetos (un semáforo, por ejemplo). Existen, además, antenas de GPS en el tope de la cabina, además de un sensor en la barra de dirección, que registra cualquier movimiento en el volante.
El mayor desafío, sin embargo, fue desarrollar programas informáticos capaces de interpretar las informaciones de los sensores. “Las cámaras registran solo colores. Precisamos crear programas extremadamente complejos para interpretar si lo que está en esa imagen es un automóvil, una persona, un árbol o la calle”, señala el profesor. Otro problema es que esa interpretación precisa ser realizada de forma extremadamente rápida. “El sistema cuenta con solo centésimos, o incluso milésimos de segundo para entender lo que está sucediendo, planear lo que debe hacer y ejecutar esa acción.”
Desde 2014, cuando las pruebas con el camión autónomo comenzaron en las calles del campus de la USP en São Carlos, los investigadores vienen trabajando para mejorar la calidad de la navegación y del sistema de percepción. “Encontramos pocos trabajos científicos que trataban del control de un vehículo de gran porte. Fue necesario adaptar soluciones para mantener el camión en su carril de tránsito, realizar curvas de forma suave y con precisión, lo que se refleja directamente en la seguridad”, expresa Wolf.
Todas las pruebas llevadas a cabo en el campus siguen estrictamente un protocolo de seguridad creado por el equipo de investigadores. Entre ellos, un pedal de freno mecánico adicional en el piso del pasajero que, durante las pruebas, permite que el camión sea frenado en cualquier momento. Asimismo, en el ICMC, los investigadores testan los programas de computadora que crearon en un simulador virtual, antes de ponerlos en funcionamiento dentro del camión. “Esta herramienta es fundamental para el proyecto, pues facilita la logística y acelera el proceso de pruebas. En el laboratorio, podemos reproducir situaciones de alto riesgo, como la fechada de otro vehículo o la aparición inesperada de un obstáculo en el camino”, explica el profesor.
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