Беспилотный БелАЗ | Portal-Audi.ru

Беспилотный БелАЗ

БелАЗ беспилотник

Водители останутся без работы: смотрим на примере БелАЗа.

В ближайшие 10 лет ожидается бум автономных технологий в сфере добычи полезных ископаемых. Предполагается, что использование искусственного интеллекта и полная автоматизация процесса обеспечат владельцам горнодобывающих предприятий до 30% экономии по сравнению с традиционными способами добычи. Поэтому не удивительно, что владельцы такого бизнеса смотрят в сторону беспилотников.

Идти в ногу со временем решили и на БелАЗе — мировом лидере по производству карьерных самосвалов. В партнерстве с российскими компаниями VIST Robotics (входит в «ВИСТ ГРУПП») и «Цифра» был разработан автономный карьерный самосвал.

«Добавили интеллекта»

На текущий момент погрузочно-разгрузочный комплекс БелАЗ, работающий в автономном и дистанционно управляемом режимах, состоит из колесного погрузчика и карьерного самосвала. Последний в количестве двух штук уже до конца года отправят в Хакасию на экспериментальный участок разреза Абаканский компании СУЭК.

Автономный самосвал построен на базе серийного БелАЗа-7513R грузоподъемностью 130 тонн. Возведение машины в статус «умной» потребовало небольших доработок рулевого управления, тормозов и системы управления тяговым приводом. Кроме того, самосвал получил внушительный обвес из различных датчиков, радаров, лидаров и антенн, которые позволяют двигаться БелАЗу по заданной траектории.

В отличие от обычных 130-тонников беспилотные машины также обзавелись расширенной системой контроля и диагностики. Например, тут есть специальные микрофоны — устройства постоянно «слушают» фоновые шумы и в случае отклонений передают сигнал системе. Таким образом, говорят разработчики, любые неисправности можно выявить еще на начальных этапах, а возможные поломки делятся по степеням опасности:

  • «Желтый» — некритичный уровень опасности, при котором машина продолжит движение;
  • «Оранжевый» — требует вывести в ближайшее время машину в ремонтную зону, чтобы не навредить технике еще больше;
  • «Красный» — вызывает необходимость срочной остановки машины и срочной эвакуации в ремонтную зону.

Стоит отметить, что речи о полной автоматизации пока не идет: еще не отточена до конца технология. Испытания в условиях реального карьера начнутся ближе к концу года, а искусственному интеллекту потребуется еще 2-3 года на обучение, чтобы затем полностью вытеснить человека. Но главная проблема в несовершенстве нормативно-правовой базы, которая тормозит внедрение подобных технологий.

Как это работает?

Наглядно работу «умного» погрузочно-разгрузочного комплекса «белазовцы» продемонстрировали на испытательном полигоне в Жодино. Движение самосвала осуществлялось по безразворотной траектории в автономном режиме, а дистанционное управление погрузчиком БелАЗ -78250 взял на себя оператор.

Самосвал на миллион. БелАЗ хочет себе 20% мирового рынка беспилотников и рассчитывает на помощь ПВТ. Фото испытаний в Жодино

БелАЗ претендует на 10-20% мирового рынка беспилотных самосвалов. В 2019 году предприятие планирует собрать до 10 беспилотников для работы в России. В планах — привлечь к своим разработкам ПВТ.

О перспективах проекта, защите от хакеров и новых роботах для «дозаправки» dev.by рассказали начальник отдела НТЦ БелАЗа Николай Бигель и руководитель группы разработки российской компании «ВИСТ Групп» Елизавета Шпиева.

Разработчик промышленного софта, в том числе создаёт софт для беспилотной техники в горнодобывающей промышленности. В ноябре 2018 года «ВИСТ Групп» приобретена компанией «Цифра» за 2 млрд российских рублей (30,4 млн долларов). «Цифра» — это ИТ-дочка «Реновы», группы компаний Виктора Вексельберга. Сделка закроется к концу 2020 года.

— Испытания пройдены. Началась опытно-промышленная эксплуатация техники. Первый беспилотный БелАЗ 7513R по контракту с Сибирской угольно-энергетической компанией (крупнейший добытчик угля в Российской Федерации) эксплуатируется в Абаканском разрезе (Хакасия). Параллельно идёт сборка ещё двух беспилотников. Также ведутся переговоры о поставках самосвалов для работы на угольном месторождении в Кемерово, — рассказал Николай Бигель.

Беспилотники используются там, где добыча полезных ископаемых часто ведётся в очень сложных геологических и климатических условиях, поясняет представитель БелАЗа. По его словам, «сложно работать за полярным кругом, высоко в горах, там, где задымленность, закопченость. Например, в Сибири есть карьер протяжённостью 10 километров и глубиной 300 метров. В туман яма настолько закопчена, задымлена, что работать невозможно».

«Водителю нужен обед, нужна пересменка»

Новый роботизированный карьерный самосвал БелАЗ 7513R имеет ряд особенностей, которые отличают его от более ранних образцов. В технику внедрены интеллектуальные системы управления РКС нового поколения:

  • более развёрнутое сканирование окружения, лучшая реакция на препятствия;
  • челночный ход (движение назад без разворота) позволяет экономить на износе покрышек, а также экономить до 12% времени маршрута.

По словам Николая Бигеля, беспилотный самосвал позволяет экономить несколько часов рабочего времени.

— Если есть водитель, ему нужен обед, нужна пересменка. Как минимум за счёт отсутствия обедов и двух пересменок время работы увеличивается на два часа. В целом экономия может составить 3-4 часа времени, при этом производительность может вырасти на 25-30%.

Сколько стоит самосвал

Весь технический комплекс, позволяющий дистанционно управлять техникой — это более 20 различных сенсоров, ультразвуковых датчиков, камер. Но техническая начинка не сказывается существенно на конечной цене. Стоимость беспилотного БелАЗа — более $1 млн.

При этом «в самосвале есть решения, которые имеются только у отдельных мировых автопроизводителей легковых самосвалов. Это рулевое управление и тормозные системы», обратил внимание Николай Бигель.

Вся система защищена не только от механического воздействия, но также от электромагнитных помех, молний и хакерских атак.

— Существуют реальные риски взлома дистанционной системы управления самосвалом, поэтому есть и необходимость в такой защите. Наша сеть закрыта от внешних воздействий. Мы выходим в интернет через определенный алгоритм, при этом нет внешнего доступа во внутреннюю сеть предприятия, — пояснила Елизавета Шпиева.

Какие ещё будут эксперименты

«ВИСТ Групп» готова дальше экспериментировать с функционалом беспилотных БелАЗов. По словам Елизаветы Шпиевой, «работать с ИИ над оптимизацией можно бесконечно. Например, можно добавить более точную обработку видео до распознавания мельчайших деталей. Можно добавить что-то для ещё большей надежности».

Также «ВИСТ Групп» вместе с компанией «Цифра» намерены сделать автономным погрузчик БелАЗ-78250, который сам сможет строить 3D-модель горной массы для погрузки, определять эффективный порядок действий, соотносить своё перемещение с положением самосвала.

БелАЗ в свою очередь рассчитывает повысить эффективность работы беспилотников и не исключает возможности выпуска самосвалов без кабины под нужды заказчиков. Такая техника уже есть на рынке. В частности, опыт выпуска беспилотных самосвалов без кабины есть у японского производителя Komatsu, это позволило увеличить вместимость техники. Кроме того, в некоторых проектах лучше использовать беспилотники без кабины.

— Например, при добыче алмазов наличие водителя вообще не предполагается из-за работы на больших глубинах. В самосвалах с кабиной в этих случаях нет необходимости. Мы готовы выпускать беспилотники без кабины. Технически это не сложно: можно снять кабину с нашего образца, и он готов к работе. Но пока наши заказчики просят кабину оставить, — отметил Николай Бигель.

Также у БелАЗа есть планы использовать роботов, которые будут обеспечивать самосвалы топливом (дизельным топливом или электроэнергией) при разработках месторождений полезных ископаемых. «Есть в мечтах создание топливных элементов, которые работают на водороде. У отдельных изобретателей были идеи и с солнечными батареями, но возить над БелАЗом „футбольное поле“ не получается», — отметил Николай Бигель.

«Кто-то в ПВТ мог бы взять на себя какую-то часть разработки»

БелАЗ собирается привлечь к своим разработкам ПВТ.

— Мы планируем освоить у себя часть электроники. Особенно что касается программируемых контроллеров. Сейчас на самосвале нет ни одной системы без контроллера. Но их нам приходится покупать у сторонних организаций, из-за чего происходят разные непредвиденные ситуации. Например, компания сняла контроллер с эксплуатации, и нам срочно приходится искать замену.

Когда есть свой контроллер, есть возможность оперативно реагировать на любое техническое решение, быть гибче и быстрее. И здесь мы надеемся на помощь ПВТ в разработке контроллера и софта для него. Управляющие программы мы напишем сами, а кто-то в ПВТ мог бы взять на себя какую-то часть разработки. Такой вопрос сейчас прорабатывается.

Беспилотные БЕЛАЗы: роботы к работе готовы!

Новости отрасли

Самое читаемое

Вкалывают роботы, а не человек: громадный карьерный самосвал и не менее впечатляющий своими размерами карьерный погрузчик производства Белорусского автозавода демонстрировали, на что они способны, двум десяткам собравшимся на заводском полигоне журналистам. Суть в том, что демонстрировались они с пустыми кабинами! То есть в автономном режиме. Я сам оказался тому свидетелем: роботизированный БЕЛАЗ-7513R, способный за один раз перевозить 136 тонн груза, подъехал к месту погрузки, а еще один гигант-беспилотник, погрузчик БЕЛАЗ-78250 грузоподъемностью 22 тонны, в несколько приемов заполнил его кузов.

После этого самосвал, дав круг по полигону, разгрузил кузов на другом его конце. И так – четыре раза подряд. То есть на наших глазах беспилотные БЕЛАЗы выполняли ту же самую работу, которую их обычные аналоги проделывают каждодневно в десятках карьеров страны. Замечу, снаряженная масса что самосвала, что погрузчика превышает 100 тонн: пожалуй, это самая большая и самая тяжелая роботизированная техника, которую я только видел.

Белорусский автомобильный завод занимается созданием автономных карьерных машин уже несколько лет. Первый разработанный его специалистами дистанционно-управляемый самосвал увидел свет еще в 2010 году. А самосвал-робот, работе которого я стал свидетелем, впервые продемонстрировали в 2015 году. С тех пор его совершенствовали, улучшали и доводили до ума в прямом смысле этого слова.

В разработке программного обеспечения и алгоритмов работы роботизированной белорусской техники в рамках программы «Интеллектуальный картер» участвуют московская компания VIST Robotics, специализирующаяся на создании систем управления технологическими процессами на открытых горных работах в полностью автономном режиме, а также международная компания «Цифра», которая известна своими передовыми цифровыми технологиями для промышленности.

Карьерный фронтальный погрузчик БЕЛАЗ-78250 в автономном режиме движется только к месту работы, а забором грунта ковшом и его погрузкой в кузов самосвала управляет оператор. Но не из кабины, а удаленно, причем величина этого самого удаления не имеет принципиального значения. Это может быть и бытовка рядом с карьером, и офис в каком-нибудь небоскребе на расстоянии в несколько сотен километров.

У оператора перед глазами три монитора, на которые выводится окружающая погрузчик обстановка. А справа установлен еще один монитор, отображающий в режиме онлайн основные параметры машины. В один момент я поймал себя на мысли, что рабочее место оператора сильно напоминает игровой автомобильный симулятор с рулем, джойстиками-рычагами и педалями, без которого не обходится ни один детский клуб с игровыми автоматами. Но разница – в лежащей на операторе ответственности за свои действия: там – виртуальная машина, здесь – машина более чем реальная.

А вот самосвалом-роботом БЕЛАЗ-7513R никто не управляет. В него закладывают программу, в соответствии с которой он впоследствии и работает, по заданному маршруту следуя к местам погрузки и разгрузки, причем делая это в ограниченном по ширине коридоре движения, за границы которого не выйдет ни при каких обстоятельствах.

За счет чего БЕЛАЗ-7513R точно движется по заданному программой пути? Для этого он постоянно обменивается данными с навигационной спутниковой системой JPS/GLONASS, и с системой позиционирования самого карьера, а также сверяется с бортовой инерциальной системой позиционирования. Точность определения координат с помощью спутниковых систем феноменальная: погрешность – всего 2-3 см. Причем все три системы проверяют, а в случае необходимости, дублируют друг друга.

Например, если, спутниковая связь на время прервется из-за помех, самосвал все равно продолжит следовать по маршруту – только одна инерциальная система позиционирования позволяет точно выдерживать заложенный в программе курс в течение нескольких следующих минут, пока спутниковая связь не возобновится.

Многие из присутствующих на демонстрации роботизированной карьерной техники оказались удивлены, что самосвал-робот после того, как погрузчик заполнял его кузов, двигался к месту разгрузки задним ходом. На самом деле ничего удивительного здесь нет: беспилотному автомобилю по большому счету все равно, как ехать: передом или задом. Если, конечно, лидары, радары и видеокамеры, которые препятствуют наезду на неожиданно возникающие по маршруту следования препятствия, находятся с обоих сторон машины.

Благодаря вышеназванному арсеналу устройств слежения БЕЛАЗ-7513R получает информацию о препятствии сразу по нескольким каналам. То есть информация о возникшей помехе движению многократно дублируется, в зависимости от характера этой информации и принимает решение, с какой стороны объехать препятствие или же вовсе остановиться. И, при необходимости, связаться с оператором, который примет решит, как действовать дальше.

Таким образом, совсем без человеческого управления БЕЛАЗ-7513R не обходится. Но оператор, который находится вне кабины, в диспетчерской, контролирует работу сразу десятка роботизированных самосвалов. То есть, образно говоря, один оператор способен заменить десять, а с учетом сменности работы, даже больше водителей, на каждого из которых, как правило, начисляется зарплата, оформляются всевозможные страховки, делаются отчисления в пенсионный фонд. При применении роботизированной техники все эти расходы остаются в прошлом.

Кроме того, квалифицированных водителей карьерных самосвалов всегда не хватает, и роботизация решает эту проблему тоже. Как решает проблему с охраной труда – водителям приходится управлять самосвалами часто в условиях высокой загазованности и запыленности карьеров, а самосвалу-роботу загрязненный воздух не может помешать никак.

Конечно, роботизированная техника обойдется заказчику дороже. В сравнении с обычным карьерным самосвалом ценник сопоставимого по грузоподъемности самосвала-робота выше на 10 – 12%. Но у него выше и производительность. А всевозможные издержки, включая затраты на топливо – ниже. В обоих случаях разница в пользу роботизированной машины составляет от 5 до 15%. И эти плюсы будут работать на повышение ее рентабельности на протяжении всего срока эксплуатации. А это не год, и не два!

За рубежом уже появились карьеры, в которых трудятся самосвалы-роботы. В нашей стране к таким самосвалам тоже присматриваются. И прицениваются. Как знать, может через год – другой у меня выпадет возможность понаблюдать за работой БЕЛАЗ-7513R не только на полигоне в Жодино, но и в одном из действующих карьеров.

Начались поставки беспилотных БелАЗов

Компания VIST Robotics в этом году продала восемь беспилотных самосвалов БелАЗ для разработки угольных месторождений СУЭК, «Сибирскому деловому союзу» и «Регион-42» и работает над беспилотной версией бульдозера «Четра». Об этом «Инвест-Форсайт» узнал от технического директора VIST Robotics Антона Потапова.

Смена акционеров в материнской компании

VIST Robotics — дочерняя компания VIST Group («Вист Групп»), владельцами группы являются Дмитрий Владимиров (33,3%), Алексей Клебанов (33,3%) и Александр Морозов (33,3%) (данные сервиса Контур.Фокус). «Вист Групп» уже 30 лет занимается внедрением интеллектуальных систем управления горнотранспортным комплексом в России, СНГ и Северной Африке. К середине ноября завершена сделка по продаже контрольного пакета «Вист Групп» компании «Цифра» (величина пакета не раскрывается), к 2020 г. произойдет полное поглощение «Вист Групп» «Цифрой». Сумма сделки составит 2 млрд руб. — это превышает выручку группы в 2017 г. на 800 млн руб. «Цифра» — российский лидер в области промышленного интернета вещей, она подключила к IoT самый большой парк промышленного оборудования: более 7000 станков на 200 предприятиях.

Первый беспилотный карьерный самосвал, сделанный американской Тегех Unit Rig и VIST Robotics, начал работать в прошлом году в Марокко. Эту машину купила OCP Group, мировой лидер по производству фосфатов.

Но главный многолетний партнер «Вист Групп» — БелАЗ. Пять лет VIST Robotics трудилась над созданием беспилотного самосвала БелАЗ-7513R. Его показывали на выставках президенту Белоруссии Александру Лукашенко и президенту Узбекистана Шавкату Мирзееву. Также «Вист Групп» разрабатывает уже второй беспилотник КамАЗ (на базе дорожного тягача Kamaz Neo 5490, первый — КамАЗ 5350 используется для испытаний и демонстраций) и беспилотную версию бульдозера чебоксарского завода «Четра».

Как устроен беспилотник

Самосвал БелАЗ-7513R представляет собой точную копию БелАЗ-7513 и даже имеет водительскую кабину. Машина использует систему высокоточной спутниковой навигации, при этом она работает через базовую станцию, которая увеличивает точность позиционирования беспилотника до 1 см. Антенны и несколько датчиков, установленные на крыше, колесах и пр. позволяют определять параметры движения, скорость, угол поворота и т.д. БелАЗ-7513R оснащен бортовыми компьютерами, контроллерами (около десятка — чтобы читать напряжение и пр.), датчиками (в том числе ультразвуковыми), радарами (сканируют сцену движения в условиях плохой видимости на расстоянии до 250 м) и лидарами (строят трехмерную карту сцены движения на расстоянии до 100 м). Еще есть система распознавания, которая умеет обнаруживать персональные устройства безопасности, выдаваемые персоналу. Чтобы была возможность в любой момент подключиться к системе управления беспилотником на других машинах, оборудуются удаленные рабочие места с серверами.

Как работает беспилотник-самосвал? Диспетчер выдает системе задание на смену, выделяет требуемое количество роботов-самосвалов и производственный маршрут. Роботы выезжают с парковки на участок и начинают непрерывную работу — погрузка, дорога, разгрузка, повторить. Диспетчер может переназначить машину на другой маршрут или отправить на стоянку: робот закончит текущий цикл и направится на новое задание.

Зачем беспилотник на угольном карьере?

Крупнейшая российская угольная компания СУЭК до конца года получит два карьерных самосвала БелАЗ-7513R: они будут отправлены в Хакасию для работы на разрезе «Абаканский». Добыча угля в карьере идет открытым способом; два беспилотных самосвала вместимостью в 130 тонн каждый будут вывозить уголь. Для чего нужен беспилотник на угольном карьере? VIST Robotics сумела обучить машину ездить без разворотов, вперед и назад, так называемым челночным ходом. Водитель гигантского самосвала сам этого сделать не может. Между тем такой способ движения БелАЗ-7513R позволяет машине быстрее выполнять свою работу, сокращая время простоев дорогостоящего экскаватора (он стоит примерно в 100 раз дороже самосвала). Кроме того, в карьерах человеку работать опасно: загазованность, пыль после взрывов и так далее.

Дистанционное управление самосвалом может понадобиться только в ситуациях, когда машина пересекает дорогу общего пользования, так как российские законы пока не разрешают беспилотникам самостоятельно двигаться по ним. БелАЗ-7513R движется со скоростью в 40 км/ч, быстрее не может двигаться и обычный самосвал БелАЗ.

«Водителям бульдозера, экскаватора или погрузчика теперь придется взаимодействовать не с водителем самосвала, как они привыкли, а с роботом», — говорит технический директор VIST Robotics Антон Потапов.

Роботизация самосвала БелАЗ стоит около $200 тыс. Такая машина окупится за пару лет.

Перспективы

Мировые производители горнодобывающей техники японская Komatsu и американская Caterpillar — делают беспилотные самосвалы полностью сами. VIST Robotics готова сделать беспилотную систему для любого производителя горнодобывающей техники. Антон Потапов уверен, что беспилотные системы VIST Robotics лучше, чем роботизированные машины Komatsu и Caterpillar, так как их беспилотная система может быть интегрирована в любой самосвал. Однако Komatsu свой беспилотный самосвал сделала без кабины, увеличила вместимость до 230-400 тонн, а ее скорость достигает 64,4 км/ч, а у БелАЗа показатели ниже. Беспилотный самосвал Komatsu также ездит без поворота вперед и назад, как БелАЗ-7513R.

Робот-самосвал — только начало процесса роботизации добычи полезных ископаемых. VIST Robotics вместе с компанией «Цифра» намерены сделать автономным погрузчик БелАЗ-78250, который сам сможет строить 3D-модель горной массы для погрузки, определять наиболее эффективный порядок действий, соотносить свое перемещение с положением самосвала. Оператор (человек) будет только дистанционно выдавать указания в начале работы и в особых ситуациях. Один оператор, таким образом, сможет обслуживать 3-5 роботизированных погрузчиков.

Вместе беспилотные самосвал и погрузчик образуют технологию, которую разработчики назвали «Интеллектуальный карьер». Инвестиции в проект составят 300 млн рублей на первом этапе. В 2019 году запланировано начало продаж «Интеллектуального карьера» во Вьетнам, Индонезию, Индии и Чили, в 2020 году — в Южную Африку.

Автор: Наталья Кузнецова

Беспилотный БелАЗ

Огромный, размером почти с трехэтажный дом, самосвал резво скатывается с горы испытательного полигона БелАЗ в белорусском Жодино. Машина направляется в сторону не менее громоздкого погрузчика, ждущего возле большой кучи грунта.

Он опускает ковш, зачерпывает более 20 тонн материала и с грохотом высыпает его в кузов грузовика, после чего тот добавляет обороты двигателей и отправляется в сторону места разгрузки. За рулем обеих сложнейших машин, каждая из которых стоит целое состояние, никого нет.

Проект безлюдной добычи твердых полезных ископаемых под названием «Интеллектуальный карьер» был задуман еще пять лет назад и изначально формировался в чисто теоретическом виде под руководством академика Климента Трубецкого. Идея перевести тяжелые самосвалы на автопилот связана с тем, что добыча полезных ископаемых все чаще ведется очень сложных геологических и климатических условиях, к которых человеку приходится выполнять сложные действия, связанные с рисками для жизни. Чем дольше и глубже ты копаешь, тем опаснее добыча.

Экстремальные температуры, высокая степень загазованности, туман способны привести к длительным простоям карьеров, из-за того, что в зоне забоя невозможно находиться человеку. Роботам же не страшны жара или холод, да и в свежем воздухе они не нуждаются. Как, впрочем, в перерывах на обед, пересменках и отдыхе. Применение автопилота, способного работать практически круглосуточно, может повысить производительность на 15-20%.

Российская компания VIST Robotics совместно с БелАЗом создали дистанционно управляемый самосвал грузоподъемностью 130 тонн, способный вести работу без водителя в кабине. Еще через два года была разработана полностью роботизированная машина, которая может передвигаться самостоятельно без участия человека.

Следующим этапом сотрудничества БелАЗа, VIST Robotics и компании «Цифра», занимающейся разработкой алгоритмов искусственного интеллекта, стало создание радиоуправляемого и частично роботизированного фронтального погрузчика БелАЗ 78250 с ковшом объемом 22 тонны. В автоматическом режиме погрузчик доезжает до места работы, после чего удаленное управление на себя берет оператор.

Специалист сидит напротив нескольких мониторов, на которые выводится картинка с камер погрузчика. Еще один сенсорный экран информирует о работе основных систем автомобилей. Управление машиной и ее ковшом осуществляется при помощи специальных джойстиков, руля и педалей, напоминающих дорогой компьютерный набор для гоночных симуляторов.

Погрузчик работает в тандеме с карьерным самосвалом БелАЗ 7513R грузоподъемностью 130-136 тонн. И вот последний уже действует полностью самостоятельно, отрабатывая в режиме автопилота по заранее заданному маршруту.

Сам автоматический самосвал представляет собой полностью серийную машину, подвергнутую небольшим доработкам — модернизация коснулась рулевого управления, тормозов, а также системы контроля тяги и привода. В стандартную систему встроена электрическая часть, которая позволяет управлять гидравликой в режиме робота. На борту установлено три сложных компьютера, два из которых дублируют и контролируют работу друг друга.

В пространстве автомобилю помогает ориентироваться сложнейший комплекс, в который входит около 30 различных ультразвуковых датчиков, сенсоров, камер и прочего оборудования. Скажем, электронно-сканирующие радары Delphi ESR, работающие в среднем и дальнем диапазоне, предназначены для обнаружения людей и других транспортных средств на пути следования. Мощный оптический дальномер LiDAR идеально подходит для трехмерного картографирования и позволяет работать в самых сложных условиях, а несколько устройств Leddar призваны фиксировать движущееся объекты. Наконец, 11 видеокамер выполняют функцию обзора на 360 градусов.

Оборудование обходится примерно в 10%-12% от цены самого автомобиля, который стоит более одного миллиона долларов. Таким образом, стоимость превращения БелАЗа в робота может превышать 100 тыс. долларов.

Разработчики системы говорят, что правильно настроенный робот проявляет себя как очень хороший водитель, в которых сейчас ощущается сильный дефицит. Можно сказать, что на самосвалах сейчас применяется автопилот самого последнего, пятого уровня, однако при этом для его обучения по-прежнему необходим человек.

При возникновении сложных условий дистанционное управление на себя берет оператор, который может одновременно контролировать сразу несколько автомобилей. В то же время искусственный интеллект запоминает алгоритмы действий при возникновении той или иной экстремальной ситуации, чтобы уже в следующий раз самостоятельно решить проблему, применив полученные знания.

При этом самосвалы с автоматическим управлением не способны функционировать на тех участках, где работают живые экипажи. Это неправильно с точки зрения безопасности и организации самого рабочего процесса, поэтому роботизированные системы могут применяться только на отдельных площадках.

Пока о полной замене человека роботом в добыче полезных ископаемых речи не идет, однако системы автоматического управления карьерными самосвалами могут стать стандартными уже через какие-то 10 лет. Уже в нынешнем году два роботизированных БелАЗа грузоподъемностью 130 тонн начнут работать в тестовом режиме в Хакасии. Кроме того, интерес есть со стороны горнодобывающих компаний с Кольского полуострова и Кузбасса.

В 2019 г. планируется выход на рынки Перу, Чили, где добыча полезных ископаемых ведется высоко в горах, а годом позже беспилотные БелАЗы должны добраться до карьеров в Южной Африке. До глобального внедрения технологии осталось дождаться возникновения критической массы — момента, когда всем станут ясны преимущества, которые дает роботизированная техника.

Огромный карьерный самосвал БелАЗ может быть беспилотным. То есть ездить без водителя. Более того, беспилотным может быть и погрузчик — это уже не фантастика. Скоро два роботизированных самосвала отправятся из Белоруссии в Россию. Посмотрим, на что способны автопилотные многотонные гиганты.

Роботизация

Идея сделать карьерный самосвал беспилотным зрела давно. Плюсы роботизированных грузовиков очевидны. Робот может работать 24 часа в сутки. Ему не надо обедать, он не устает и не ошибается. У БелАЗа, как говорят, самое слабое место (оно же и самое сильное) — это его водитель. Дело не только в том, что можно сэкономить на зарплатах тех, кто управляет тяжеловозами. Нередко в карьерах останавливается работа из-за тумана или задымленности. Человеку в таких условиях работать трудно и даже опасно, а вот роботу — в самый раз.

Испытания

Первый карьерный самосвал, которому не нужен водитель, белорусский завод БелАЗ и российская компания «ВИСТ Групп» показали в 2010 году. Проект назвали «Интеллектуальный карьер». Машиной управляли дистанционно. Оператор находился в отдельно стоящем здании и рулил грузовиком сидя за пультом управления. В 2013–2015 годах на белорусском полигоне, который находится при заводе, успешно прошел испытание 130-тонный роботизированный самосвал. Он сам, без водителя и оператора, двигался по заданной траектории. А 10 июля 2018 года на том же полигоне прошли испытания погрузчика. Причем управляли им из Екатеринбурга, за 2500 км.

Роботизированный карьерный самосвал БелАЗ-7513R. Мощность двигателя — 1600 лошадиных сил. Грузоподъемность — 130 тонн. Стоит такая машина примерно миллион долларов. Плюс 10–15% к этой стоимости — оснащение оборудованием и программным обеспечением для дистанционного управления и движения без водителя.

Фронтальный погрузчик БелАЗ-78250 грузоподъемностью 22 тонны тоже беспилотный. Машины становятся беспилотными, как только водители покидают кабины.

Трудовые будни

Оба беспилотника прекрасно видят друг друга. А самосвал показался даже чересчур шустрым. По меркам БелАЗа, конечно. Беспилотник получил усовершенствованную электрогидравлическую систему рулевого управления. У нее повышены быстродействие и точность. Невооруженным глазом заметно, как споро поворачиваются колеса, даже если машина загружена.

В автономном режиме грузовик двигается по так называемой карте дорог. То есть движение по заранее заданным точкам на маршруте. Кстати, компании, которые планируют использовать роботов в горной добыче, уже думают над тем, как защитить каналы связи с грузовиками, например от преднамеренного взлома хакерами.

Все это оборудование позволяет электронике видеть движущиеся объекты на расстоянии до 60 метров спереди от самосвала, а сбоку и сзади — на расстоянии до 15 метров.

Так выглядит рабочее место оператора. Впереди три монитора, на которые выводится картинка с камер. Обзор довольно широкий. Управление — с помощью джойстиков и руля. Под контролем одного человека может быть от трех до пяти автономных транспортных средств. Переключаться с одного на другое можно с помощью сенсорного монитора слева.

У фронтального погрузчика оборудования меньше: пять камер, один лидар, антенны GPS и Wi-Fi. Движением погрузчика и его ковша может управлять оператор. Пока без него не обойтись. Он может остановить грузовик, чтобы пропустить вперед другой. Экстренно остановить машину, если электроника подаст сигнал о неисправности.

Перспективы

На БелАЗе уверены, что за роботами будущее. То есть самосвалы будут полностью беспилотными.

Пока же роботы и люди работать вместе не могут — для беспилотников выделяют отдельные участки, где они трудятся, не пересекаясь с людьми. Два робота уже готовы для отправки в Россию на предприятия СУЭК.

БелАЗ-75710 — самый большой в мире карьерный самосвал. Его грузоподъемность — 450 тонн. Вероятно, в будущем он тоже станет беспилотным.

Концептуальный макет самосвала БелАЗ-7550. Грузоподъемность этого грузовика планируют поднять до 550 тонн. Но пока эта мечта, так как шин, способных выдержать столь серьезную нагрузку, пока не существует.

Дальнейшее развитие карьерных самосвалов — увеличение грузоподъемности машин, так как это позволяет экономить на топливе, персонале, ремонтных работах. Ну и, конечно же, роботизация.

Ссылка на основную публикацию