Vehiculele autonome operează în mai multe orașe din SUA, fiind recunoscute prin acoperișurile lor distincte care servesc drept centre de senzori.

Acești senzori de înaltă tehnologie, cum ar fi LiDAR-ul, radarul și camerele, joacă un rol crucial în cartografierea împrejurimilor, cu toate că natura lor voluminoasă ar putea îngreuna aerodinamica și ar putea afecta eficiența și autonomia vehiculului.

Îmbunătățirea Performanței Aerodinamice cu un Design Optimizat al Senzorilor

Cercetătorii de la Universitatea de Tehnologie din Wuhan, China, au folosit un algoritm AI de optimizare pentru a îmbunătăți performanța aerodinamică a vehiculelor autonome (AV-uri) prin modificarea formei structurale a senzorilor lor. Stivele de senzori voluminoase convenționale echipate cu LiDAR, radar și camere pot împiedica eficiența aerodinamică a vehiculului, ducând la o creștere a consumului de energie și la o autonomie limitată. Designul optimizat al senzorilor realizat de echipă a demonstrat o reducere cu 3,44% a tracțiunii aerodinamice totale în comparație cu configurația standard în simulări. Pentru validarea descoperirilor lor, s-a efectuat un test real în tunelul de vânt și rezultatele au fost publicate în Physics of Fluids.

Provocarea Tracțiunii Aerodinamice în Vehiculele Autonome

Producătorii s-au concentrat mult timp pe minimizarea tracțiunii aerodinamice la vehicule pentru a îmbunătăți viteza și eficiența în consumul de carburant. Mașinile moderne prezintă designuri rotunjite și componente aerodinamice suplimentare pentru a facilita curgerea aerului. Cu toate acestea, integrarea mai multor senzori voluminoși în AV-uri, cum ar fi camerele și sistemele LiDAR, reprezintă o provocare. Senzorii ieșiți în relief perturbă fluxul aerului, ceea ce duce la o creștere a tracțiunii și la o scădere a performanței aerodinamice. Cercetătorii au observat că plasarea senzorilor pe capota și bara de protecție a AV-ului a creat vârteje de aer, afectând în continuare aerodinamica în mod advers.

Optimizarea Formelor Senzorilor pentru o Tracțiune Redusă

Prin modificarea formelor senzorilor în apropierea ferestrelor mașinii, capotei și barei din spate, cercetătorii au reușit să reducă tracțiunea în mod eficient. Modificările au inclus micșorarea înălțimii senzorilor laterali frontali și ajustarea senzorului de pe acoperiș pentru a minimiza rezistența la fluxul de aer. Studiul a evidențiat faptul că schimbările subtile în designul senzorilor, în special pe acoperiș, ar putea reduce semnificativ tracțiunea în AV-uri. Îmbunătățirea aerodinamicii prin senzori optimizați ar putea reduce consumul de energie în AV-uri și ar putea deschide calea către călătorii mai eficiente pe distanțe lungi.

Implicații Potențiale pentru Transportul Autonom de Marfă

Descoperirile sugerează că senzorii proiectați aerodinamic ar putea oferi beneficii semnificative în transportul autonom de marfă prin îmbunătățirea eficienței în consumul de carburant și optimizarea utilizării energiei. Companii precum Waymo și Zoox explorează strategii pentru a reduce efectele tracțiunii prin rearanjarea plasării senzorilor.

Aerodinamica îmbunătățită în AV-uri ar putea duce la timpuri de livrare mai rapide, costuri operaționale reduse și o durată de viață extinsă a bateriilor pentru vehiculele electrice. Observațiile studiului ar putea influența dezvoltarea viitoarelor vehicule autonome cu o eficiență aerodinamică sporită, permițând distanțe de călătorie extinse și operațiuni sustenabile.