Gli studenti della Clemson University debuttano in modalità autonoma

Feb 08, 2024

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Ogni anno, i disastri naturali causano danni significativi e interruzioni alle infrastrutture di trasporto della nazione, distruggendo le vie di consegna alle popolazioni colpite e complicando gli sforzi per valutare la situazione.

Solo nel 2022, secondo la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), i disastri naturali hanno causato danni stimati per 165,1 miliardi di dollari negli Stati Uniti.

Per accelerare la consegna delle forniture e raccogliere dati in tempo reale per i soccorritori, gli studenti della Clemson University presso il Centro internazionale per la ricerca automobilistica (CU-ICAR) a Greenville, Carolina del Sud, hanno sviluppato un veicolo fuoristrada da ricognizione e soccorso in grado di navigare ovunque propria.

Dotato di lidar, telecamere e GPS (GNSS) ad alta precisione, il veicolo autonomo può rilevare e navigare su terreni sconosciuti. Il veicolo può raggiungere i 45 mph, superare ostacoli alti 18 pollici, manovrare superfici con pendenza del 60% e ruotare di 360 gradi sul posto in due secondi.

Il suo propulsore ibrido in serie adattabile consente una potente manovrabilità e un migliore risparmio di carburante, nonché viaggi silenziosi in modalità esclusivamente elettrica. Quando il veicolo arriva a destinazione, può consegnare rifornimenti di emergenza e fungere da generatore mobile in caso di interruzioni dell'elettricità senza mettere in pericolo le persone.

Il veicolo è il risultato del programma di punta di Clemson per prototipi rapidi di veicoli, Deep Orange, ospitato all'interno del master biennale dell'Università incentrato sull'integrazione dei sistemi nell'ingegneria automobilistica. Per rendere possibile un progetto così ambizioso, due gruppi di studenti di Deep Orange hanno collaborato per tre anni per sviluppare da zero questo veicolo di soccorso fuoristrada autonomo, ad alta velocità.

Gli studenti hanno lavorato con docenti e personale del Centro internazionale per la ricerca automobilistica di Clemson (CU-ICAR), insieme allo sponsor principale del progetto, il DEVCOM Ground Vehicle Systems Center (GVSC) dell'esercito americano.

Clemson ha annunciato la sua partnership strategica con GVSC nel 2020 quando l'Università ha fondato il suo centro di prototipazione virtuale di sistemi terrestri abilitati all'autonomia (VIPR-GS), sostenuto dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti. La partnership è stata progettata per promuovere progressi nella ricerca sull’autonomia dei veicoli fuoristrada, sull’elettrificazione dei gruppi propulsori e sugli strumenti di ingegneria digitale per supportare in modo più efficace la missione di GVSC.

Una tecnologia fuoristrada senza conducente affidabile e robusta è fondamentale per lo sviluppo della prossima generazione di veicoli per la mobilità militare. Ancora più fondamentale è lo sviluppo di ingegneri qualificati ed esperti che possano continuare a guidare l’innovazione nel nostro settore in futuro. Questo progetto affronta l’elettrificazione del gruppo propulsore e i processi di ingegneria digitale, che sono aree chiave di sviluppo per GVSC. Insieme all'autonomia, queste aree di sviluppo sono le forze trainanti della partnership di ricerca tra GVSC e Clemson.

Dopo che il team studentesco si è diplomato, il veicolo Deep Orange 14 rappresenta una risorsa di ricerca all'avanguardia unica e complessa per Clemson, catapultando l'Università in prima linea nella ricerca fuoristrada autonoma ad alta velocità. Non è solo uno strumento di validazione e verifica per la complessa modellazione dinamica di minipale cingolate in topografie impegnative, ma anche una sofisticata piattaforma di implementazione per algoritmi di controllo all'avanguardia e strategie di gestione dell'energia per veicoli ibridi di serie.

"Essere testimone dello sviluppo di un veicolo da zero e osservarne le prestazioni di successo rispettando tutte le specifiche è incredibilmente gratificante", ha affermato Kaivalya Khorgade, che è stato ingegnere capo del veicolo di Deep Orange 14. “Con il suo design cingolato e l’avanzato propulsore ibrido in serie, il veicolo può superare vari ostacoli, mentre le sue caratteristiche autonome, tra cui una serie di telecamere e sensori Lidar, offrono preziose capacità di raccolta dati e ricognizione urbana”.

L'accesso a uno strumento di ricerca così altamente sviluppato con la sua integrazione di sistema a più livelli è una rara opportunità nel mondo accademico e un netto vantaggio di ricerca per Clemson.