GET racing e VA Imaging: Veículos Autónomos Inovadores Apenas com Visão
Max Reijngoudt
A GET racing, a equipa Formula Student da Universidade Técnica de Dortmund, está a estabelecer novos padrões em veículos autónomos com a sua abordagem inovadora baseada apenas em visão. Tradicionalmente, os veículos autónomos dependiam fortemente de sensores LiDAR para perceber o seu ambiente com elevada precisão. Ao eliminar a necessidade de sistemas de sensores tradicionais como o LiDAR, a GET racing está a confiar exclusivamente em câmaras industriaisavançadas e em software de computer vision para guiar o seu carro na pista. Este avanço é impulsionado pela VA Imaging e representa um salto significativo na tecnologia de corridas autónomas.
Índice
A Competição Formula Student: De LiDAR a Veículos Autónomos Apenas com Visão
Formula Student é uma competição internacional onde equipas universitárias projetam, constroem e correm com veículos autónomos. Desde 2005, a GET racing construiu mais de onze carros de corrida, cada um incorporando tecnologia de ponta. A equipa fez a transição de motores de combustão para veículos elétricos em 2022 e apresentou o seu segundo carro elétrico em 2023. Agora, a GET racing está focada no desenvolvimento de veículos autónomos baseados apenas em visão, onde câmaras e software substituem a necessidade de LiDAR e outros sensores.
Do LiDAR à Visão-Only: A Mudança na Tecnologia de Veículos Autónomos
Em 2024, a GET racing utilizou uma combinação de tecnologia LiDAR e câmaras para detetar cones na pista. No entanto, uma avaria do sensor LiDAR durante uma trovoada na Hungria obrigou a equipa a mudar para um sistema apenas com câmaras, pouco antes de participar no evento Formula Student Germany. Esta rápida adaptação levou ao desenvolvimento de um sistema autónomo baseado apenas em visão, que lhes valeu o prémio Real-Time Video Processing Award 2024.
O avanço de 2025: Substituir o LiDAR por veículos autónomos apenas com visão
Para a época de 2025, a GET racing deu um grande salto ao conceber o seu carro em torno de um sistema central de câmera única, afastando-se da abordagem tradicional centrada no LiDAR. Ao utilizar com uma lente olho de peixe grande angular, a equipa alcançou um campo de visão de 185°, cobrindo a frente, os lados e até ligeiramente atrás do carro.
Os principais benefícios da abordagem apenas com Visão são:
Para o processamento, o sistema utiliza um computador embarcado de baixo consumo, capaz de processar as imagens mais de 80 vezes por segundo. Isto não seria possível sem o software de perceção GET Visão 2 otimizado, que permite utilizar o hardware ao máximo. Esta solução de baixa latência e baixo consumo supera os sistemas LiDAR mais pesados e lentos ainda utilizados por muitas equipas em corridas autónomas.
Inovação em Software: Planeamento Baseado em Visão para Veículos Autónomos
A GET racing também reescreveu completamente o seu software autónomo. Em vez de mapear a pista durante a primeira volta (uma abordagem comum nas corridas autónomas), o seu sistema utiliza aprendizagem automática para calcular a trajetória de condução diretamente a partir dos dados da câmera. Isto permite que o carro opere à velocidade máxima desde a primeira volta, ao contrário de muitas equipas que utilizam voltas de exploração mais lentas.
Desafios e Soluções no Desenvolvimento de Veículos Autónomos Baseados Apenas em Visão
Construir um sistema deste tipo apresentou vários desafios de engenharia. Durante os testes, a equipa descobriu que a caixa leve e à prova de água da câmera fazia com que as câmeras sobreaquecessem. Para resolver este problema, foi adicionado um ventilador de refrigeração e um dissipador de calor, garantindo que o sistema mantivesse um desempenho ótimo durante condições de corrida de alta intensidade.
Outro desafio foi garantir a clareza óptica enquanto se protegia a lente da câmera. Um dome acrílico personalizado foi incorporado na caixa através de impressão 3D para evitar a distorção da imagem causada por windows protetoras planas.
Hardware de Visão: Componentes-chave para Veículos Autónomos Apenas com Visão
O carro de corrida GET 2025 integra tecnologia avançada de câmera da VA Imaging, tornando possível o seu sistema apenas de visão. Estes componentes permitem o processamento em tempo real de características essenciais da pista.
Os principais componentes incluem:
- Câmera industrial MER3-506-58G3C-P: uma câmera GigE de 5MP com um sensor Sony IMX547 que capta 58 frames por segundo. Esta câmera foi concebida para processamento de dados em alta velocidade e está ligada através de Power over Ethernet (PoE) para facilitar os testes.
- Lente olho de peixe VA-LCM-5MP-1.8MM-F1.4-015-FISH: Uma lente olho de peixe de 5MP com C-mount, proporcionando um campo de visão de 185°. A lente oferece uma abertura F1.4, garantindo excelente nitidez de imagem mesmo em condições de pouca luz.
Estes componentes permitem um processamento de imagem rápido e de alta qualidade, permitindo que o carro navegue autonomamente com precisão.
Integração e Colaboração com VA Imaging
A colaboração com a VA Imaging foi crucial para o sucesso da GET racing no desenvolvimento de um sistema autónomo baseado apenas em visão. A VA Imaging forneceu consultoria técnica, auxiliando na seleção de câmera e lente. A equipa avaliou a colaboração de forma muito positiva:
Esta colaboração permitiu à GET racing construir um sistema baseado apenas em visão que é compacto, fiável e mais rentável do que os sistemas tradicionais que dependem de LiDAR.
Como os Sistemas Apenas de Visão estão a Substituir o LiDAR nas Corridas Autónomas
A parceria entre a GET racing e a VA Imaging é um excelente exemplo de como a colaboração entre a indústria e a academia pode impulsionar a inovação tecnológica. Juntos, desenvolveram um veículo autónomo apenas com visão que é mais rápido, leve e eficiente ao ultrapassar os sistemas tradicionais baseados em LiDAR. Esta abordagem baseada apenas em visão está a preparar o caminho para o futuro dos veículos autónomos no desporto motorizado, demonstrando que a tecnologia e a engenhosidade podem ultrapassar os limites do possível.
Interessado em saber como os avançados sistemas de visão da VA Imaging estão a possibilitar inovações em veículos autónomos como a colaboração com a GET racing? Quer esteja a explorar aplicações semelhantes ou queira saber mais sobre as nossas câmaras e lentes, contacte-nos hoje. Preencha o formulário de contacto abaixo para falar com os nossos especialistas.
Gaspar van Elmbt
2023 GET Racing - VA Imaging colab
Em 2023, a GET racing e a VA Imaging iniciaram a sua colaboração para impulsionar o desempenho na Formula Student com tecnologia avançada e LiDAR.
A sua parceria lançou as bases para o sistema baseado em visão da GET racing, combinando captura de imagem de alta velocidade e perceção fiável para os primeiros passos rumo à condução autónoma em corridas.
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