USP apresenta caminhão sem motorista feito no Brasil

Com informações da Agência USP - 22/07/2015

O projeto está sendo desenvolvido em colaboração com a montadora Scania. [Imagem: Paulo Arias/Agência USP]

Piloto automático para caminhões

Engenheiros da USP em São Carlos (SP) apresentaram o primeiro protótipo de um caminhão autônomo totalmente desenvolvido por pesquisadores brasileiros.

A tecnologia aplicada no veículo, um caminhão Scania G360 6×4, é fruto do convênio de cooperação tecnológica firmado em 2013 entre a montadora sueca, a Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) e o Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC).

Apesar de ainda se tratar de um protótipo, que circula apenas em uma área restrita dentro do campus da universidade, os resultados obtidos projetam um futuro promissor para os caminhões autônomos.

Operações confinadas em áreas como portos, aeroportos, fábricas ou minas, além de roteiros predefinidos, poderão utilizar essa solução em benefício da produtividade e segurança. "O sistema autônomo não vai substituir os motoristas, mas foi criado para ajudá-los a cumprir suas tarefas com mais segurança e tranquilidade", disse o professor Denis Wolf.

No transporte rodoviário, por exemplo, com um simples toque em um botão o sistema autônomo poderá assumir o controle do caminhão durante parte do trajeto, solicitando que o motorista volte a assumir o comando ao entrar em uma cidade, onde o trânsito é mais complicado.

Caminhão autônomo

O caminhão recebeu diversos itens para que o sistema autônomo pudesse controlar todos os movimentos. Foram acoplados servomotores que atuam no volante e nos freios, além da instalação de um circuito eletrônico no comando do acelerador para que seja possível controlar a velocidade do caminhão. Não foi preciso realizar nenhuma outra alteração no trem de força do veículo, pois o caminhão já dispõe de câmbio automático.

"Substituímos os pés e as mãos do motorista por sistemas de atuação mecânica e eletrônica. Depois, colocamos sensores para que atuassem como os olhos e os demais sentidos dos seres humanos. Mas a tarefa mais difícil é substituir nosso cérebro por meio de um computador", conta Wolf.

Um computador ligado a todos os sistemas do caminhão é responsável por captar as informações dos sensores, sistema GPS, interpretá-las e realizar o comando correto para a manobra - acelerar, fazer uma curva e frear.

Os pesquisadores procuraram soluções de baixo custo, para viabilizar uma possível aplicação comercial do projeto. Dessa forma, eles dispensaram o uso de sensores a laser, que onerariam muito o projeto, e optaram por empregar radares para detectar obstáculos e um par de câmeras, localizadas na parte frontal do caminhão. Essas câmeras imitam a atuação do olho humano, captando duas imagens, o que possibilita estimar a profundidade e a forma dos objetos (um semáforo, por exemplo). Há, ainda, antenas de GPS no topo da cabine, além de um sensor na barra de direção, que registra qualquer movimento no volante.

Antes de ir para o cérebro do caminhão, os programas são testados em um simulador. [Imagem: Paulo Arias/Agência USP]

Cérebro do caminhão

O maior desafio, contudo, foi desenvolver programas de computador capazes de interpretar as informações dos sensores.

"As câmeras registram apenas cores, precisamos criar programas extremamente complexos para interpretar se o que está naquela imagem é um carro, uma pessoa, uma árvore ou a rua", diz o professor. Outro problema é que essa interpretação precisa ser realizada de forma extremamente rápida: "O sistema tem centésimos ou até milésimos de segundo para entender o que está acontecendo, planejar o que deve fazer e executar essa ação."

Para maior segurança, antes de serem instalados no computador embarcado no caminhão, os programas são testados em um simulador virtual.

"Essa ferramenta é fundamental para o projeto, pois facilita a logística e acelera o processo de testes. No laboratório, podemos reproduzir situações de risco alto, como a fechada de outro veículo ou o aparecimento inesperado de um obstáculo na via", relata o professor.

A equipe já está testando também um automóvel sem motorista nas ruas de São Carlos, além de desenvolver veículos autônomos para terrenos não estruturados, para andar em lavouras ou campos de golfe, por exemplo.