GET racing y VA Imaging: Vehículos autónomos innovadores solo con visión
Max Reijngoudt
GET racing, el equipo de Formula Student de la Universidad Técnica de Dortmund, está estableciendo nuevos estándares en vehículos autónomos con su innovador enfoque basado únicamente en visión. Tradicionalmente, los vehículos autónomos han dependido en gran medida de sensores LiDAR para percibir su entorno con alta precisión. Al eliminar la necesidad de sistemas de sensores tradicionales como LiDAR, GET racing confía únicamente en cámaras industriales avanzadas y Visión por computadorasoftwaresoftware para guiar su coche por la pista. Este avance está impulsado por VA Imaging y representa un salto significativo en la tecnología de carreras autónomas.
Tabla de contenido
La Competición Formula Student: De LiDAR a Vehículos Autónomos Solo con Visión
Formula Student es una competición internacional en la que equipos universitarios diseñan, construyen y compiten con vehículos autónomos. Desde 2005, GET racing ha construido más de once coches de carreras, cada uno incorporando tecnología de vanguardia. El equipo pasó de motores de combustión a vehículos eléctricos en 2022 e introdujo su segundo coche eléctrico en 2023. Ahora, GET racing se está centrando en el desarrollo de vehículos autónomos basados únicamente en visión, donde las cámaras y el software sustituyen la necesidad de LiDAR y otros sensores.
Del LiDAR a la visión únicamente: el cambio en la tecnología de vehículos autónomos
En 2024, GET racing utilizó una combinación de tecnología LiDAR y cámaras para detectar los conos de la pista. Sin embargo, una avería del sensor LiDAR durante una tormenta en Hungría obligó al equipo a cambiar a un sistema basado únicamente en cámaras justo antes de participar en el evento Formula Student Germany. Este cambio rápido condujo al desarrollo de un sistema autónomo basado solo en visión, que les valió el Real-Time Video Processing Award 2024.
El avance de 2025: sustitución del LiDAR por vehículos autónomos solo con visión
Para la temporada 2025, GET racing dio un gran salto al diseñar su coche en torno a un sistema de cámara central única, alejándose del enfoque tradicional centrado en LiDAR. Al utilizar Con un objetivo ojo de pez de gran angular, el equipo logró un campo de visión de 185°, cubriendo la parte delantera, los laterales e incluso ligeramente detrás del coche.
Los principales beneficios del enfoque solo de visión son:
Para el procesamiento, el sistema utiliza un ordenador integrado de bajo consumo, que puede procesar las imágenes más de 80 veces por segundo. Esto no sería posible sin su software de percepción GET Visión 2 optimizado para aprovechar al máximo el hardware. Esta solución de baja latencia y bajo consumo supera a los sistemas LiDAR más pesados y lentos que todavía utilizan muchos equipos en las carreras autónomas.
Innovación en software: planificación basada en visión para vehículos autónomos
GET racing también reescribió completamente su software de conducción autónoma. En lugar de mapear la pista durante la primera vuelta (un enfoque común en las carreras autónomas), su sistema utiliza aprendizaje automático para calcular la trayectoria de conducción directamente a partir de los datos de la cámara. Esto permite que el coche opere a máxima velocidad desde la primera vuelta, a diferencia de muchos equipos que utilizan vueltas de exploración más lentas.
Retos y soluciones en el desarrollo de vehículos autónomos solo con visión
Construir un sistema así planteó varios desafíos de ingeniería. Durante las pruebas, el equipo descubrió que la carcasa ligera e impermeable de la cámara provocaba el sobrecalentamiento de las cámaras. Para resolver esto, añadieron un ventilador de refrigeración y un disipador de calor, asegurando que el sistema mantuviera un rendimiento óptimo durante las condiciones de carrera de alta intensidad.
Otro desafío fue garantizar la claridad óptica mientras se protegía el objetivo de la cámara. Se incorporó una iluminación tipo domo de acrílico personalizado mediante impresión 3D en la carcasa para evitar la distorsión de la imagen causada por las ventanas protectoras planas.
Hardware de Visión: Componentes clave para vehículos autónomos solo de Visión
El coche de carreras GET 2025 integra tecnología avanzada de cámara de VA Imaging, haciendo posible su sistema solo de visión. Estos componentes permiten el procesamiento en tiempo real de características esenciales de la pista.
Los componentes clave incluyen:
- Cámara industrial MER3-506-58G3C-P: una cámara GigE de 5MP con un sensor Sony IMX547 que captura 58 fotogramas por segundo. Esta cámara está diseñada para el procesamiento de datos a alta velocidad y se conecta mediante Power over Ethernet (PoE) para facilitar las pruebas.
- Objetivo ojo de pez VA-LCM-5MP-1.8MM-F1.4-015-FISH: Un objetivo ojo de pez de 5MP con C-mount, que proporciona un campo de visión de 185°. El objetivo ofrece una apertura F1.4, asegurando una excelente claridad de imagen incluso en condiciones de poca luz.
Estos componentes permiten un procesamiento de imágenes rápido y de alta calidad, permitiendo que el coche navegue de forma autónoma con precisión.
Integración y colaboración con VA Imaging
La colaboración con VA Imaging fue crucial para el éxito de GET racing en el desarrollo de un sistema autónomo basado únicamente en visión. VA Imaging proporcionó asesoramiento técnico, ayudando con la selección de cámara y objetivo. El equipo valoró muy positivamente la colaboración:
Esta colaboración permitió a GET racing construir un sistema basado únicamente en visión que es compacto, fiable y más rentable que los sistemas tradicionales que dependen de LiDAR.
Cómo los sistemas solo de visión están reemplazando el LiDAR en las carreras autónomas
La colaboración entre GET racing y VA Imaging es un ejemplo destacado de cómo la colaboración entre la industria y la academia puede impulsar la innovación tecnológica. Juntos, han desarrollado un vehículo autónomo solo de visión que es más rápido, ligero y eficiente al ir más allá de los sistemas tradicionales basados en LiDAR. Este enfoque solo de visión está preparando el terreno para el futuro de los vehículos autónomos en el automovilismo, demostrando que la tecnología y la creatividad pueden superar los límites de lo posible.
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Gaspar van Elmbt
2023 GET Racing - VA Imaging colaboración
En 2023, GET racing y VA Imaging comenzaron su colaboración para impulsar el rendimiento en la Formula Student con tecnología avanzada y LiDAR.
Su colaboración sentó las bases para el sistema basado en visión de GET racing, combinando la captura de imágenes a alta velocidad y una percepción fiable para los primeros pasos hacia las carreras autónomas.
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