2006年5月15日,德国举办了欧洲陆地机器人竞赛,这个比赛是由德国军方组织的。与美国的“挑战赛”不同,德国的比赛只有8公里赛程,但要求参赛车辆必须通过影像处理来寻找道路,周围景物会被处理成3D影像,由光学定向与测距系统对所收集的信息进行导航决策。
我国也从2009年开始,由国家自然科学基金委主办了“中国智能车未来挑战赛”。之后,“跨越险阻”地面无人平台挑战赛于2014年在北京举办了首次比赛。北京理工大学在以上两项比赛中都取得了优异的成绩。
但可以看出,之前的这些无人车比赛都是以开发军用无人车为目的,绝大多数的车辆都是以量产越野车为基础加装各类传感器与雷达进行无人驾驶改装。然而,对于如何以无人车为设计目标对车辆的底盘和整体架构进行设计,这些比赛却没有进行深入的讨论。因此,对于一项目标为竞速的比赛,无人车辆应该如何进行设计,比赛应该包括什么项目,如何进行评价等,这些都是未知的问题。因此,德国大学生方程式大赛组委会并没有立刻着手制定比赛规则,而是在2016年先行设置了一个无人车概念大奖,期望全世界的车队集思广益,共同思考这个问题。
2016年1月,北京理工大学无人赛车队完成世界首辆大学生方程式无人赛车的研发制造,并召开新车发布会。新车应用了独立电机驱动、第一视角遥控、给定路径极限工况驾驶和自主驾驶四项关键技术,基本完成了遥控、半自主与自主驾驶技术的研发。
该赛车以北京理工大学方程式赛车队“银鲨2”赛车为基础,将原有的单电机驱动系统改为双电机轮边驱动系统;对转向与制动系统进行改造,加装执行舵机;加装差分GPS系统以及摄像头,用于路径规划以及环境感知。
以往的无人车的车速多受限于传感器的性能与控制器的处理性能,因此无法以较高的速度前进。但是对于赛车而言,行驶轨迹受到赛道限制,而且赛道上所需识别的物体也相对单一。因此,采用GPS信号进行引导,辅助以由雷达和摄像头组成的感知系统,成为无人赛车高速行驶的一种可行方案。