Các nhà nghiên cứu thiết kế một hệ thống nhà để xe tự động hiệu quả mới
Trái: Hình minh họa về mức độ mật độ của hệ thống nhà để xe tự động được hình dung. Đúng: Sự trừu tượng hóa dựa trên lưới với ba cổng I/O để lấy và lấy phương tiện. Ảnh: Guo và Yu
Những tiến bộ trong lĩnh vực robot và khoa học máy tính đã dẫn đến việc tạo ra các hệ thống tự động khác nhau nhằm đơn giản hóa các công việc hàng ngày. Ở các khu vực đô thị và đông dân cư, các hệ thống này cũng có thể giúp tăng hiệu quả, giảm tắc nghẽn và cải thiện tổ chức.
Teng Guo và Jingjin Yu, hai nhà nghiên cứu tại Đại học Rutgers, gần đây đã thiết kế một hệ thống tự động có thể tăng sức chứa của nhà để xe ở các khu vực đô thị, giúp các nhà phát triển đô thị đáp ứng nhu cầu đỗ xe ngày càng tăng. Hệ thống này, được giới thiệu trong một bài báo xuất bản trước trên arXiv và chuẩn bị được trình bày tại ICRA 2023, dựa trên nhiều rô-bốt và các thuật toán khác nhau để xử lý các hoạt động của nhà để xe, chẳng hạn như đỗ xe và lấy xe.
Jingjin Yu, một trong những nhà nghiên cứu thực hiện nghiên cứu, nói với Tech Xplore: “Tôi đang tham dự một buổi hòa nhạc ở thành phố New York và phải đỗ xe tại một trong những gara này, nơi người phục vụ lấy chìa khóa và sắp xếp phương tiện”. . "Quá trình này tốn nhiều thời gian, yêu cầu con người tiếp cận ô tô của tôi và có khả năng gây ra hư hỏng. Vì phòng thí nghiệm của chúng tôi đã phát triển các thuật toán điều phối nhiều rô-bốt được một thời gian, tôi nghĩ chúng tôi có thể thiết kế một nhà để xe nhỏ gọn và hiệu quả để loại bỏ những thứ này vấn đề. Tôi đã thảo luận những suy nghĩ với Teng, người sau đó đã đặt hệ thống lại với nhau."
Mục tiêu chính của nghiên cứu gần đây của Guo và Yu là hiện thực hóa một hệ thống đỗ xe tự động thuận tiện, nhanh chóng và hiệu quả. Thiết kế đề xuất của họ lấy cảm hứng từ nhà để xe 20 tầng được lắp đặt ở Trùng Khánh, Trung Quốc cách đây vài năm, cũng như các hệ thống nhà để xe tự động khác đã được giới thiệu trước đây.
Phòng thí nghiệm của Yu đã nhận được giải thưởng NSF CAREER và giải thưởng Nghiên cứu Amazon cho việc phát triển các thuật toán phối hợp nhiều rô bốt, giải thưởng này tài trợ một phần cho nghiên cứu này. Hệ thống nhà để xe tự động mới do họ thiết kế tạo ra một số bổ sung mới cho danh mục các thuật toán điều phối nhiều rô-bốt như vậy.
Về cơ bản, hệ thống bao gồm một "thế giới lưới", với các khay di động được đặt trên đường ray chở ô tô đi khắp nơi. Các thiết kế tương tự trước đây đã được đề xuất để di chuyển hộp và hàng hóa xung quanh bên trong nhà kho.
Yu giải thích: “Các khay di động này sẽ được phối hợp bằng cách sử dụng thuật toán lập lịch trình tập trung, vốn là trung tâm của hệ thống và quyết định phần lớn hiệu quả của toàn bộ hệ thống. "Một tính năng độc đáo của hệ thống của chúng tôi là nó có thể tự động 'cải tổ' những chiếc xe trong giờ làm việc để tạo điều kiện thuận lợi cho việc lấy lại sau này vào thời gian đã định."
Hệ thống do các nhà nghiên cứu thiết kế có thể đơn giản hóa rất nhiều quy trình đỗ xe ở các thành phố đông dân cư. Khách hàng đỗ xe chỉ cần gửi xe của họ tại một cảng nhất định và đợi xe ở một cảng khác sau đó.
Khả năng sắp xếp các ô tô rất gần nhau của nó cũng sẽ làm tăng đáng kể sức chứa của các ga ra. Ngoài ra, trong khi chúng đang đỗ, những chiếc xe sẽ không thể tiếp cận được với con người, giảm đáng kể nguy cơ trộm cắp.
Yu cho biết: “Chúng tôi cho thấy rằng thiết kế đơn giản của chúng tôi khá tốt và các thuật toán nhanh của chúng tôi có thể lên lịch hiệu quả cho toàn bộ quy trình đỗ xe/lấy xe. "Khái niệm về hệ thống nên được hiện thực hóa dưới hình thức này hay hình thức khác, đặc biệt là khi các phương tiện của chúng ta ngày càng trở nên tự chủ. Tôi khó có thể tưởng tượng rằng chúng ta sẽ phải đi lòng vòng trong gara để đỗ xe hoặc rời khỏi nhà. ô tô để người khác đỗ trong tương lai... Vì vậy, trong tương lai, quyền tự chủ về gara sẽ không phải là điều xa xỉ mà là điều cần thiết."
Cho đến nay, Guo và Yu tập trung vào thiết kế tổng thể của hệ thống thiết kế tự động của họ và phát triển các thuật toán làm nền tảng cho hoạt động của nó. Họ hiện đang làm việc trên một nguyên mẫu đang hoạt động, điều này sẽ cho phép họ đánh giá tiềm năng thực tế của nó trong bối cảnh thế giới thực.
"Chúng tôi hiện đang xây dựng một hệ thống nguyên mẫu sử dụng các phương tiện đồ chơi để chứng minh khả năng của hệ thống", Yu nói thêm. "Một khi điều đó được thực hiện và hứa hẹn, chúng tôi có kế hoạch đưa nguyên mẫu lên kích thước đầy đủ. Chúng tôi chắc chắn sẽ hoan nghênh các yêu cầu sớm của nhà đầu tư."
