Em parceria com a Scania, a Universidade de São Paulo (USP) apresenta um protótipo de caminhão autônomo totalmente desenvolvido por pesquisadores brasileiros. A tecnologia aplicada no veículo, um caminhão Scania G360 6x4, é fruto do convênio de cooperação tecnológica firmado em 2013 entre a montadora sueca, a Escola de Engenharia de São Carlos e o Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC).
O projeto consiste na automação do caminhão e em incentivar programas de pesquisa e desenvolvimento com a comunidade acadêmica, um modelo já consolidado na Europa. “Temos experiência em parcerias com universidades na Suécia e algumas já consolidadas no Brasil. Esse tipo de trabalho traz conhecimento para dentro da empresa e, ao mesmo tempo, permite aos alunos e professores envolvidos vivenciar desafios concretos da indústria”, diz Rogério Rezende, diretor de Assuntos Institucionais e Governamentais da Scania Latin America.
Ao todo foi destinado ao projeto R$ 1,2 milhão, e a Scania disponibilizou dois caminhões para a realização da pesquisa. “O investimento é um conjunto de iniciativas que vão muito além do aporte financeiro. Nós entendemos que incentivar a pesquisa é pensar no futuro, e os resultados alcançados por meio de parcerias como esta geram conhecimento, matéria-prima para desenvolver as melhores soluções para um transporte sustentável”, explica Rogério.
A expectativa é ter um caminhão capaz de executar percursos de forma autônoma, além de gerar artigos científicos que serão publicados na comunidade acadêmica. “A Scania é uma empresa de vanguarda em inovação e tecnologia. Estar próximo às instituições de ensino é parte de nosso negócio”, acrescenta Rogério.
Apesar de ainda se tratar de um protótipo, que circula apenas na área 2 do campus da USP, em São Carlos, os resultados obtidos projetam um futuro promissor para caminhões autônomos. Operações confinadas e off-road, com roteiros predefinidos, podem utilizar essa solução em benefício da produtividade e segurança. “O sistema autônomo não vai substituir os motoristas, mas foi criado para ajudá-los a cumprir suas tarefas com mais segurança e tranquilidade”, acrescenta Denis Wolf, professor do ICMC e um dos coordenadores do projeto.
No transporte rodoviário, por exemplo, com um simples toque em um botão o sistema autônomo poderá assumir o controle do caminhão durante parte do trajeto, solicitando que o motorista volte a assumir o comando ao entrar em uma cidade, onde o trânsito é mais complicado. “Grandes empresas como a Scania e institutos de pesquisa em todo o mundo estão investindo no transporte inteligente. Nosso projeto também abre caminho nesse campo, oferecendo soluções e novas tecnologias para responder a essa tendência global”, afirma Denis Wolf.
Também participam do projeto os professores Fernando Osório e Kalinka Castelo Branco, ambos do ICMC; Valdir Grassi Junior e Marco Terra, da EESC, e vários estudantes de graduação e pós-graduação.
Como funciona – O caminhão recebeu diversos itens para que o sistema autônomo pudesse controlar todos os movimentos. Foram acoplados alguns pequenos motores que atuam no volante e nos freios, além da instalação de um circuito eletrônico no comando do acelerador para que seja possível controlar a velocidade do caminhão. Não foi preciso realizar nenhuma outra alteração no trem de força do veículo, pois o caminhão já dispõe de câmbio automático.
“Substituímos os pés e as mãos do motorista por sistemas de atuação mecânica e eletrônica. Depois, colocamos sensores para que atuassem como os olhos e os demais sentidos dos seres humanos. Mas a tarefa mais difícil é substituir nosso cérebro por meio de um computador”, conta Wolf. Um computador ligado a todos os sistemas do caminhão é responsável por captar as informações dos sensores, sistema GPS, interpretá-las e realizar o comando correto para a manobra – acelerar, fazer uma curva e frear. Tudo isso para chegar ao destino final com segurança.
O desafio dos pesquisadores foi encontrar soluções de baixo custo para viabilizar, no futuro, uma possível aplicação comercial do projeto. Dessa forma, eles dispensaram o uso de sensores a laser, que onerariam muito a proposta, e optaram por empregar radares para detectar obstáculos e um par de câmeras em estéreo, localizadas na parte frontal do caminhão. Essas câmeras imitam a atuação do olho humano, captando duas imagens, o que possibilita estimar a profundidade e a forma dos objetos (um semáforo, por exemplo). Há, ainda, antenas de GPS no topo da cabine, além de um sensor na barra de direção, que registra qualquer movimento no volante.O projeto consiste na automação do caminhão e em incentivar programas de pesquisa e desenvolvimento com a comunidade acadêmica, um modelo já consolidado na Europa. “Temos experiência em parcerias com universidades na Suécia e algumas já consolidadas no Brasil. Esse tipo de trabalho traz conhecimento para dentro da empresa e, ao mesmo tempo, permite aos alunos e professores envolvidos vivenciar desafios concretos da indústria”, diz Rogério Rezende, diretor de Assuntos Institucionais e Governamentais da Scania Latin America.
Ao todo foi destinado ao projeto R$ 1,2 milhão, e a Scania disponibilizou dois caminhões para a realização da pesquisa. “O investimento é um conjunto de iniciativas que vão muito além do aporte financeiro. Nós entendemos que incentivar a pesquisa é pensar no futuro, e os resultados alcançados por meio de parcerias como esta geram conhecimento, matéria-prima para desenvolver as melhores soluções para um transporte sustentável”, explica Rogério.
A expectativa é ter um caminhão capaz de executar percursos de forma autônoma, além de gerar artigos científicos que serão publicados na comunidade acadêmica. “A Scania é uma empresa de vanguarda em inovação e tecnologia. Estar próximo às instituições de ensino é parte de nosso negócio”, acrescenta Rogério.
Apesar de ainda se tratar de um protótipo, que circula apenas na área 2 do campus da USP, em São Carlos, os resultados obtidos projetam um futuro promissor para caminhões autônomos. Operações confinadas e off-road, com roteiros predefinidos, podem utilizar essa solução em benefício da produtividade e segurança. “O sistema autônomo não vai substituir os motoristas, mas foi criado para ajudá-los a cumprir suas tarefas com mais segurança e tranquilidade”, acrescenta Denis Wolf, professor do ICMC e um dos coordenadores do projeto.
No transporte rodoviário, por exemplo, com um simples toque em um botão o sistema autônomo poderá assumir o controle do caminhão durante parte do trajeto, solicitando que o motorista volte a assumir o comando ao entrar em uma cidade, onde o trânsito é mais complicado. “Grandes empresas como a Scania e institutos de pesquisa em todo o mundo estão investindo no transporte inteligente. Nosso projeto também abre caminho nesse campo, oferecendo soluções e novas tecnologias para responder a essa tendência global”, afirma Denis Wolf.
Também participam do projeto os professores Fernando Osório e Kalinka Castelo Branco, ambos do ICMC; Valdir Grassi Junior e Marco Terra, da EESC, e vários estudantes de graduação e pós-graduação.
Como funciona – O caminhão recebeu diversos itens para que o sistema autônomo pudesse controlar todos os movimentos. Foram acoplados alguns pequenos motores que atuam no volante e nos freios, além da instalação de um circuito eletrônico no comando do acelerador para que seja possível controlar a velocidade do caminhão. Não foi preciso realizar nenhuma outra alteração no trem de força do veículo, pois o caminhão já dispõe de câmbio automático.
“Substituímos os pés e as mãos do motorista por sistemas de atuação mecânica e eletrônica. Depois, colocamos sensores para que atuassem como os olhos e os demais sentidos dos seres humanos. Mas a tarefa mais difícil é substituir nosso cérebro por meio de um computador”, conta Wolf. Um computador ligado a todos os sistemas do caminhão é responsável por captar as informações dos sensores, sistema GPS, interpretá-las e realizar o comando correto para a manobra – acelerar, fazer uma curva e frear. Tudo isso para chegar ao destino final com segurança.
O maior desafio, contudo, foi desenvolver programas de computador capazes de interpretar as informações dos sensores. “As câmeras registram apenas cores, precisamos criar programas extremamente complexos para interpretar se o que está naquela imagem é um carro, uma pessoa, uma árvore ou a rua”, diz o professor. Outro problema é que essa interpretação precisa ser realizada de forma extremamente rápida. “O sistema tem centésimos ou até milésimos de segundo para entender o que está acontecendo, planejar o que deve fazer e executar essa ação.”
Desde 2014, quando os testes com o caminhão autônomo começaram nas ruas do campus da USP em São Carlos, os pesquisadores vêm trabalhando para aprimorar a qualidade da navegação e do sistema de percepção. “Encontramos poucos trabalhos científicos que tratavam do controle de um veículo de grande porte. Foi preciso adaptar soluções para manter o caminhão em sua faixa de trânsito, fazer curvas de forma suave e com precisão, o que reflete diretamente na segurança”, diz Wolf.
Todos os testes feitos no campus seguem à risca um protocolo de segurança criado pela equipe de pesquisadores. Entre eles, um pedal de freio mecânico adicional no assoalho do passageiro que, durante os testes, permite que o caminhão seja freado a qualquer momento. Além disso, no ICMC, os pesquisadores testam os programas de computador que criaram em um simulador virtual, antes de colocarem em funcionamento dentro do caminhão. “Essa ferramenta é fundamental para o projeto, pois facilita a logística e acelera o processo de testes. No laboratório, podemos reproduzir situações de risco alto, como a fechada de outro veículo ou o aparecimento inesperado de um obstáculo na via”, relata o professor.
Nenhum comentário:
Postar um comentário