Du bruger en ældre browserversion. Brug en understøttet version for at få den bedste MSN-oplevelse.

DTU-bil bliver dobbelt-vinder i internationalt miljø-race

Ingeniøren's logo Ingeniøren 10-07-2018 Niels Møller Kjemtrup

I sidste forsøg slog DTU-studerendes hjemmebyggede bil den gældende banerekord og blev den mest brændstoføkonomiske bil med 374 km/l.

»Vi er alle sammen meget glade, for vi tog herned med et mål om at tage de to trofæer hjem, og det lykkedes. Vi har så ovenikøbet fået venner fra de konkurrerende hold, så det har været en god konkurrence,« siger Henning Si Høj, robotingeniør på DTU og vejleder for DTU Roadrunner-holdet.

De studerende læser henholdsvis elektronik, mekanik og automation på DTU. Nogle læser på bachelor-delen af deres uddannelse, mens andre er kandidatstuderende.

Alle de opstillede biler i brændstoføkonomisk kørsel. © Shell Alle de opstillede biler i brændstoføkonomisk kørsel.

Alle de opstillede biler i brændstoføkonomisk kørsel. Illustration: Shell

Hardware og burst

Bilens motor er fra en 50 kubik Yamaha-motorcykel, men modificeret kraftigt. Batteriet er også et 12V DC motorcykelbatteri. Sammen med tanken, der indeholder en kvart liter bioethanol, er det mere end rigeligt til at få bilen op på sin tophastighed på omkring 40 km/t.

Om konkurrencen i brændstoføkonomisk kørsel

Bioethanol driver bilen, men også energien i det medbragte batteri medregnes. Bilens tank rummer en kvart liter.

Banen er en kilometer lang, der skal gennemføres to fulde stop for hver omgang, dette skal simulere bykørsel.

15 omgange skal gennemføres af hvert hold, derefter måles det resterende bioethanol i tanken. Den resterende strøm på batteriet måles af et joulemeter udlånt af Shell, som skal installeres i bilen. Dermed beregnes det benzin-ækvivalente antal km/l.

Gennemsnitshastigheden skal ligge på 25 km/t, for holdene har 35 minutter til at gennemføre turen. De fleste gode hold kommer over målstregen efter 34,5 minutter.

»Motoren er mest effektiv, når den får fuld gas, så vores kører giver den fuld blæs i 10-15 sekunder, og så triller hun til det næste stop, stopper, og så sparker hun til den igen,« siger Henning Si Høj.

Hvert gram tæller. Derfor normaliseres førerens vægt, ved at der lægges ekstra vægt i bilen, hvis føreren vejer under 70 kg. Aerodynamikken spiller også en meget stor rolle. Derfor giver det mening at have så lille en person som muligt bag rattet. Det giver den største designfrihed, når skallens aerodynamik skal optimeres. I år kørte Sara Conradsen bilen.

»Aerodynamikken er optimeret af de holdmedlemmer, som studerer mekanik. Først har de lavet en computermodel, som de har testet med programmer, der simulerer vindmodstand, derefter har vi lavet en lille model, som vi har testet i vindtunnel,« siger Henning Si Høj.

Ræser rundt med mindre regnekraft

Bilen fra DTU kort før starten af det autonome løb. Lidar og kamera kan ses på taget. Sara Conradsen vil have hænderne oppe under hele løbet. © DTU Roadrunners Bilen fra DTU kort før starten af det autonome løb. Lidar og kamera kan ses på taget. Sara Conradsen vil have hænderne oppe under hele løbet.

Bilen fra DTU kort før starten af det autonome løb. Lidar og kamera kan ses på taget. Sara Conradsen vil have hænderne oppe under hele løbet. Illustration: DTU Roadrunners

I år har deres bestræbelser hovedsaligt været fokuseret på at optimere motorstyringen. I modsætning til de seneste tre år har man dette år medregnet det medbragte batteri. Derfor har det været nødvendigt at optimere motorstyringen og bilens computerkerne.

»Det store skift er, at vi før har kørt på general purpose controller med høj ydeevne, men også med højt energiforbrug, I år kører bilens almindelige (ikke-autonome, red.) systemer udelukkende på vores selv-lavede printkort med ARM-mikroprocessorer. Alt koden, som er nødvendig til motorstyring og interface til køreren, har de studerende selv skrevet i C++,« siger Henning Si Høj.

Bilen har et Linux-styresystem, og studerende fra DTU har selv skrevet al koden i C++. Det har været nødvendigt for motorstyringen, men i endnu højere grad for konkurrencen i autonom kørsel.

Bedste autonome bil

I år har konkurrencen tilføjet en disciplin i autonom kørsel. Her skulle banen gennemføres på 18 minutter og indeholdt en kort sektion med stationære forhindringer, som bilen skulle navigere uden om. Til slut skulle bilen parkere i et aftegnet felt.

»Det er første år, bilen har skulle gennemføre banen autonomt, så vi er virkeligt tilfredse med at det lykkedes – i første forsøg endda,« siger Henning Si Høj.

Den selvkørende bil

Efter konkurrencen i brændstoføkonomisk kørsel monterede de DTU studerende lidar og kamera på bilen, som forværrer aerodynamikken, men muliggør autonom kørsel.

Lidar sidder på bilens tag og skaber et 3D-billede af banens omrids, dette kort bruger bilen til at definere det kørefelt, som den skal holde sig inden for.

Kamera er monteret under Lidaren, det bruges eksempelvis til at se de streger, som bilen skal parkeres inden for.

Gyrokompas i bilen bruges til at bestemme bilens retning, kombineret med

Hastighedsmålere, som er monteret på bilens hjul, vil bilen altid vide nogenlunde, hvor den befinder sig.

GPS blev kun brugt i testfasen, det er ikke præcist nok og viste sig for ustabilt, da signalet kan forringes af broer og høje bygninger.

De autonome systemer er også alle skrevet af studerende (i C++) og kører på en Intel NUC med Linux-styresystem på en lille almindelig bærbar uden skærm. Også her skal koden optimeres, da bilen skal træffe beslutninger i real-tid, med så lav forsinkelse som muligt.

Under den autonome konkurrence har der været en sikkerheds-fører med. Hun har siddet med hænderne oppe mod ruden under hele kørslen. Med installerede kameraer i bilen kunne dommerne overvåge kørslen og se, at køreren ikke styrede bilen på noget tidspunkt. Næste år forventes denne del af konkurrencen at være endnu sværere. Med sejren har DTU Roadrunners kvalificeret sig til at deltage næste år. Det samme har deres to konkurrenter fra i år.

DTU-bil bliver dobbelt-vinder i internationalt miljø-race © Shell DTU-bil bliver dobbelt-vinder i internationalt miljø-race

Jobopslag fra Jobfinder

image beaconimage beaconimage beacon