东南大学使用自动驾驶配送原型车解决借还书难题

抱着厚厚的书本跨越大半个校园还书，相信不少同学都曾有过这样的经历。如今，一款借书还书的“全自动快递员”即将在东南大学投入试用，届时，全校3万余名师生将在教学楼、宿舍楼前轻松还借书本。5月28日，东南大学首届汽车文化节在九龙湖校区举办，两辆由东大机械工程学院师生自主研发的自动驾驶配送原型车首次亮相。小小自动驾驶配送原型车如何解决曾让师生头疼的借还书难题?

“这两辆原型车搭载了十几项技术专利，融合多款传感器，可以真正应用于各种实际场景中。”东南大学机械工程学院副院长殷国栋介绍，尽管自动驾驶配送原型车的体积不大，却可以承载半吨的书籍。和市面上流行的无人车相比，这款自动驾驶配送原型车有两方面特别之处。首先是其搭载的团队完全自主设计的感知系统，可以360度感知周围环境;其次，两辆车并非独立运行，而是借助网联系统协同工作，从而尽可能优化配送时间、路径等。

“在实际运行中，如何提升用户体验感，同时确保精准运行也是团队所考虑的问题。”殷国栋表示，该车可以实现室内定位与导航、紧急避障、室外联合激光雷达路径规划等功能，以三栋楼为一个楼群，为同学们提供“半小时达”的借还书服务。虽然目前还只是一个原型，但其未来可以与多个项目联合，运用于商场、工厂、学校等多种场景。东南大学图书馆副馆长范斌表示：“我们会在原型车上加置独立书柜等配件。不久的将来，同学们仅需在网上下单，然后根据短信或者微信提示在指定时间内到达最近的借还书点，即可以轻松完成借还书。”

解决师生“急愁难盼”的问题，实现“借还书自由”，其背后有着满满的科技支撑。《科技周刊》记者了解到，殷国栋团队所研发的无人驾驶实验平台和智能电动底盘等技术也都被应用于此款小物流车之中，而基于这些技术所开发的乘用车此前曾斩获多项国际大奖。

活动现场，一辆车顶装载多个雷达设备的展车十分引人注目，而这辆车正搭载了无人驾驶实验平台。“不久前，这辆无人驾驶车参加了2021世界智能驾驶挑战赛中的极限挑战赛和智能驾驶仿真赛，从清华大学、天津大学等140余支队伍赛车中脱颖而出，斩获两项金奖。这款车在比赛中实现了6公里全无人干预自动驾驶，达到了世界领先水平。”东南大学机械工程学院车辆工程系研二学生胡敬宇介绍，团队在车顶部设置了一个128线的主雷达，左右两侧各放置一个16线的补盲雷达，从而实现行人、车辆等交通参与者的实时三维检测。为了能够更好地捕捉道路信息，车顶还架设了一个三目摄像头，从而对激光雷达所采集到的数据进行视觉融合。“例如车道线、红路灯信息等激光雷达难以采集到的信息，都可以交由摄像头来捕捉。此外，基于数据融合算法、避障算法等，这辆无人驾驶车还可以根据任务需求形成全局路径文件;综合考虑超车避障、跟驰行驶等工况，形成局部路径;计算并发送驾驶模式、挡位、速度、制动等控制信息，从而实现路径跟踪。”

“现在造车的门槛，已经由传统的把上万个零部件进行集成，转变成上亿行代码的组合运行能力，而我们突破了其中的关键技术，并实现了产业化落地。”机械工程学院任彦君博士介绍，团队所研发的智能电动汽车尽管从外观看和普通车并无二致，但其最大特点在于采用了轮毂电机驱动。传统电动汽车是通过一个电动机，由一系列复杂的机械传动，把动力传输到左右两侧车轮。“我们所研发的智能汽车则是直接把电机塞到车轮里去，一个电机驱动一个车轮。因为没有机械传动中的机械损失，其能量效率更高。由于我们可以独立调节左右两侧的电机，其操控也更安全，尤其是急转向时，车身不会侧滑和甩尾。”

任彦君介绍，这辆车的底盘也大有“玄机”。和传统汽车方向盘、油门等都需要人操控不同，这辆车整个底盘是线控化的，驾驶者只需给执行器发送电信号，即可以实现车辆的自动驾驶，团队将此套系统称之为“智能电动底盘”。“目前，汽车产业向电动化、智能化、网联化变革，而智能电动底盘是最关键的技术核心点，或者说实现汽车行业转型升级的必要载体，也将是我们课题组重点攻坚的研究方向。”任彦君说。