W amerykańskim ośrodku R&D Toyoty w Michigan został zbudowany tor do testowania trwałości samochodów. Jego cechą szczególną jest to, że bardziej przypomina drogę powiatową niż specjalistyczny tor w nowoczesnym centrum badawczym – jest pełen dziur, muld i wertepów. Nie jest to jednak efekt wątpliwych umiejętności amerykańskich drogowców, lecz specjalnie zaprojektowana ścieżka zdrowia dla prototypów nowych modeli Toyoty. Dzięki niemu inżynierowie firmy mogą w stosunkowo krótkim czasie sprawdzić, jak samochody marki poradzą sobie z nierównościami, które będą musiały pokonać przez całe swoje życie. 

Pomysł na innowacyjne testy trwałości samochodów

Dawniej inżynierowie i technicy przeprowadzający testy trwałości samochodów byli narażeni na długą, monotonną, nieprzyjemną jazdę w kółko w uciążliwych warunkach. Jednocześnie rola człowieka w tym zadaniu nie jest specjalnie wymagająca – sprowadza się do kierowania samochodem z zaplanowaną prędkością. To nie jest ten rodzaj testu, w którym zbierane są opinie kierowcy na temat samochodu. Testy trzeba wykonywać wiele razy, dzień po dniu, aż samochód pokona wymagany dystans.
 

Skoro szczególne umiejętności człowieka, takie jak percepcja różnymi zmysłami, spostrzegawczość, wyciąganie wniosków, wczuwanie się w potrzeby i emocje użytkowników, nie są do niczego potrzebne, Toyota uznała, że zastąpienie kierowcy automatem przyniesie wszystkim same korzyści. 

„Kiedy nasi specjaliści zaczęli planować testy Avalona 2019, opracowali system, który jest rozwinięciem naszej aktualnej technologii zautomatyzowanego prowadzenia” – powiedział Randy Stephens, główny inżynier Toyoty Avalon. – „W ten sposób nie tylko oszczędziliśmy inżynierom i technikom nieprzyjemnej, wielogodzinnej jazdy, ale równocześnie sprawiliśmy, że test jest bardziej precyzyjny”.

Łatwiej powiedzieć niż zrobić

Do kierowania testowanym prototypem zbudowano mechanizm z siłownikami, dźwigniami i innymi częściami mechanicznymi, którymi zarządza komputer. Robot nie korzysta z nawigacji, kamer, LIDAR-u ani czujników, w które wyposażony jest Avalon.

Złożenie w jedną całość zdalnie sterowanego robota, zdolnego do ruszania, zmiany biegów, kierowania i zatrzymywania, było nie lada wyzwaniem. Kiedy to się udało, inżynierowie Toyoty musieli zmierzyć się z najtrudniejszym zadaniem. 

„Gdy fizyczne komponenty były już na swoich miejscach, zaczęliśmy pracę nad systemem zdalnej kontroli za pomocą GPS” – opowiada Don Federico, manager zespołu rozwojowego. – „Tradycyjne systemy GPS w samochodach mają dokładność do 4 metrów. Nasz system musiał być znacznie bardziej dokładny, jeśli chcieliśmy utrzymać samochód na wąskim torze przy dużej prędkości i otrzymać dokładne wyniki testu. Było to tym bardziej skomplikowane, że samochód trząsł się na dziurach i wertepach”. 

Wreszcie system nawigacji był gotowy i zespół opracował oprogramowanie do kontroli toru jazdy, które pozwoliło robotowi utrzymywać się na zaprogramowanej trasie z dokładnością do 2 cm. Cały test o długości kilku tysięcy kilometrów był prowadzony z pobliskiego pokoju kontrolnego – nie było potrzeby, aby w samochodzie siedział człowiek.

Spektakularne efekty

Użycie robota zwiększyło wydajność i bezpieczeństwo testu, a także jego dokładność i powtarzalność. Kolejną zaletą nowej metody było wydłużenie sesji testowych, co pozwoliło zaoszczędzić mnóstwo czasu. Wcześniej jazdę trzeba było przerywać co 30–40 minut, żeby kierowcy mogli się zmieniać. Z robotem za kierownicą test mógł trwać tak długo, na ile pozwalał zapas paliwa. 

Na razie Toyota dysponuje tylko jednym takim robotem, który służy w ośrodku badań i rozwoju w Michigan. Firma chce jednak wykorzystać podobne rozwiązania w innych swoich centrach R&D.

„System udowodnił swoją skuteczność przy okazji dopracowywania Avalona i zamierzamy z niego korzystać w pracach nad wszystkimi nowymi modelami Toyoty w Ameryce” – zapewnił Randy Stephens.