O projeto Carro Robótico Inteligente para Navegação Autônoma (CaRINA), realizado no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP em São Carlos, desenvolve tecnologias para operação de veículos sem condutor, mas que também podem auxiliar os motoristas ao volante. Os pesquisadores criaram sistemas para utilização em veículos elétricos utilitários e carros de passeio, além de testarem a aplicação da técnica em caminhões. Os experimentos são realizados pelo Laboratório de Robótica Móvel (LRM) do ICMC e contam com o apoio do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Sistemas Embarcados Críticos (INCT-SEC).

Na primeira fase do projeto CaRINA, iniciado em 2010, foi desenvolvido o protótipo de um sistema autômono de direção para um veículo elétrico utilitário, denominado CaRINA 1. “O processo exige inicialmente a adaptação da parte mecânica do veículo e instalação de equipamentos e sensores eletrônicos, além de programas de computador que permitam controlar suas funções, como acelerar, frear e atuar na direção do carro”, explica o professor Fernando Osório, do ICMC, um dos coordenadores do projeto. “Uma vez dotado de inteligência computacional, o sistema tem a capacidade de perceber os objetos ao redor, similar aos sentidos humanos, e decide sobre a movimentação do veículo”.

Os testes do CaRINA 1 foram realizados dentro do Campus 2 da USP, em São Carlos (interior de São Paulo), pois não é permitida a circulação de veículos sem condutor em vias públicas, por razões de segurança. “As vias do local oferecerem uma boa representação do ambiente urbano e a possibilidade da realização de experimentos controlados, que seguem todos os protocolos de segurança”, diz o professor do ICMC. “Todos os veículos testados viajam com uma pessoa em seu interior, para situações de emergência. Se o sistema computacional deixa de emitir sinais para o controle ou sofre uma pane, esta pessoa pode intervir imediatamente e parar o veículo”.

O CaRINA 2, implantado em um veículo de passeio, passou por um processo semelhante desde seu início, em 2011. “Foi feita toda a automação da parte mecânica, implantação de dispositivos eletrônicos, sensores, computadores, e, por fim, a parte de automação necessária para operação do veículo de forma autônoma”, descreve o professor. Os testes do CaRINA 2 aconteceram em 2012, no Campus 2 de São Carlos. O desenvolvimento prossegue e novos experimentos em trajetos mais longos e complexos devem acontecer nos próximos meses.

Automação

Atualmente, os pesquisadores também desenvolvem o CaRINA 3, sistema autônomo para um caminhão de 9 toneladas, projeto conhecido como S-Truck (do inglês “Smart Truck”, “Caminhão Inteligente”). “Os experimentos envolvem a parte de automação, com todos os movimentos de aceleração e frenagem sendo controlados por computador”, descreve o professor Osório. “As pesquisas tem desenvolvido know-how adequado a diversas plataformas. O veículo elétrico, por exemplo, tinha pouca potência no motor e não possuía troca de marchas, ao contrário do carro de passeio. Este, por sua vez, necessita de cuidados mais complexos de segurança, além de possuir maior peso, fatores que também precisam ser adequados às características do caminhão”.

De acordo com Osório, apenas nos Estados Unidos existe um veículo autônomo com autorização oficial para percorrer as vias públicas. “Há o problema legal de permitir a circulação desse tipo de veículo nas ruas, relacionado com a responsabilidade em casos de acidente”, ressalta o professor. “Por isso, hoje eles são apenas objetos de pesquisa, embora parte das tecnologias usadas nos sistemas computacionais seja repassada às indústrias”.

Em parceria com uma empresa de implementos agrícolas, o Laboratório adaptou a tecnologia de percepção visual para ser aplicada em pulverizadores usados no campo. “A aplicação de defensivos exige a presença de uma pessoa próxima para controlar a pulverização e desviar a máquina de obstáculos, expondo-a continuamente a substâncias tóxicas”, conta o pesquisador. “Para evitar riscos à saúde foi desenvolvido pela empresa, em parceria com a USP, o protótipo de um pulverizador autônomo dotado de visão computacional capaz de reconhecer os caminhos e evitar danos ao equipamento”.

As pesquisas do LRM são coordenadas pelos professores Denis Wolf e Fernando Osório, do ICMC. Os estudos contam com o apoio do INCT-SEC, ligado ao Ministério da Ciência Tecnologia e Inovação e sediado no ICMC, do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Fundação de Amparo à pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), além de empresas produtoras de veículos.

Mais informações:
Contato: Denis Wolf
E-mail: denis@icmc.usp.br
Contato: Fernando Osório
E-mail: fosorio@icmc.usp.br 

Por Júlio Bernardes da Agência USP
Fotos: cedidas pelos pesquisadores

Confira o vídeo abaixo com veículo em funcionamento:

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