Achter de schermen van de allereerste autonome racewagen

Roborace werkt al meer dan een jaar aan de autonome racewagen van de toekomst. De bedoeling is om op termijn een testplatform te worden waar iedere ontwikkelaar zijn artificiële intelligentie kan testen op vlak van autonoom rijden. Het klinkt allemaal raar, maar het bedrijf heeft een bijzonder interessant concept in handen dat uniek is in de wereld.

Futuristisch uiterlijk

Allereerst de belangrijkste vraag: wat is Roborace? Deze partij wil de allereerste autonome race mogelijk maken met AI-chauffeurs in plaats van echte coureurs. De futuristisch ogende bolides moeten iedereen laten zien wat autonoom rijden betekent in het echte leven, omdat op onze wegen auto’s zonder bestuurders nog niet snel realiteit zullen zijn.

“We willen met de technologie in onze wagens drie tot vijf jaar voor zijn op de auto-industrie”, zegt Bryn Balcombe, CTO van Roborace. “Racen op een circuit is belangrijk voor ons, maar de oefening moet ook interessant zijn voor het dagdagelijkse leven.

Voorlopig zitten we nog in de ontwikkelingsfase van het project, maar in principe kunnen we vanaf het seizoen 2017 – 2018 starten met de eerste races. Vanaf twee auto’s is het al een race, toch?”

Met afstandsbediening

Roborace maakt onderdeel uit van het Formula E-programma, de elektrische Formule 1-wagens die sinds een drietal jaar doorheen straten van grootsteden racen. Elk seizoen zijn er een tiental races, wat betekent dat Roborace elke keer ervaring kan opdoen op andere circuits in andere omstandigheden.

Ze hebben twee wagens: Robocar en Devbot. De eerste is de definitieve versie die het publiek mag verwachten wanneer alles klaar is. Devbot is, zoals je al kan vermoeden, een versie waarop Roborace alle ontwikkelingen doet. Balcombe: “Devbot op het circuit krijgen is eenvoudig: je stopt er een persoon in die naar het circuit rijdt, en je laat daarna de auto rijden. Robocar is lastiger omdat er geen plaats is voor een persoon. De auto wordt met een afstandsbediening van de garage naar het circuit begeleid, daarna kan de auto zelf verder.”

Unieke AI-bolides

Een race met meerdere bolides, allemaal AI-coureurs, hoe kan je dan een verschil maken tussen elke wagen? Het is de bedoeling dat elk team dat wil meedoen de basis goed kent. Allereerst moeten ze een AI Driving Test doen bij Roborace, daarna een simulatieronde uitvoeren en tot slot een sessie met Devbot tot een goed einde volbrengen. Daarna heb je een Roborace-rijbewijs om het ‘brein’ van de wagen naar je hand te zetten.

Elk team krijgt volledige toegang tot de hardware en de broncode, daarna is het aan hen om hun eigen unieke AI te vormen. Elk team heeft zijn unieke code die het ontwikkelt in een veilige omgeving waar zelfs Roborace geen toegang tot heeft. Gelukkig vragen ze wel bepaalde parameters om te voorkomen dat een AI-auto met een kamikazeactie iedereen overhoop rijdt.

Bryn Balcombe: “We vragen twee bronnen aan informatie: de omgevingsanalyse van de auto en risicowaarden. We willen dat elke auto 100% begrijpt hoe de omgeving eruit ziet. Het risico is ook een belangrijke factor. Hoe groot is de kans op een crash wanneer je een auto wil voorbijsteken? Stel dat er 85% kans is op een crash, maar je programmeert de AI agressief, dan kan je strafpunten krijgen.”

Race met verkeer

Hoe kan je gaan racen? Het start al bij de hoeveelheid data die de auto vooraf kent. “Explorer mode is zoals we nu elke keer testen: van nul starten en gaandeweg het parcours leren kennen om sneller te worden. Een andere manier is door middel van een digitale scan van het circuit. De auto kent dan alle details en moet enkel maar zijn parameters kalibreren, zoals weer, temperatuur of wegdek.”

Een auto laten rondrijden op een circuit is niet zo moeilijk: elke huidige autofabrikant kan zoiets nu al realiseren. Het zit hem in het lerende aspect om het maximale uit een circuitomloop te halen. “Je kan races organiseren waar je enkel machine vision (enkel de camera’s) gebruikt, of enkel de Lidar, die de omgeving helemaal scant zonder videobeelden. Het is een perfect platform voor elke ontwikkelaar om zijn autonome software maximaal te testen, binnen een gecontroleerde omgeving”, zegt Balcombe.

Le Mans

Bliksemsnel racen op een circuit is één, maar het moet ook relevante informatie leveren voor autonome wagens in het dagdagelijkse leven. Wanneer we vragen of Roborace ook denkt aan verkeerssituaties binnen een autonome race, denkt Bryn Balcombe vooruit. “Net zoals in Le Mans het navigeren rondom de andere (gedubbelde) racers een belangrijk element is, kan dat voor de Robocars ook een invloedrijke factor zijn. Waarom laten we tijdens de race niet vrachtwagens, bestelbussen of auto’s rondrijden? Zo kan je direct zien hoe elke auto in deze nieuwe situatie reageert en daarop de beste beslissing neemt.”

“En waarom kunnen we geen duorace doen met AI-chauffeurs en klassieke coureurs? Het zijn allemaal Robocars op de baan, maar je laat een professionele chauffeur de beslissingen nemen vanop afstand. Het spreekt voor zich dat toptalenten zoals Max Verstappen of Stoffel Vandoorne andere beslissingen nemen dan een geprogrammeerde AI.” Bryn Balcombe ziet het groots, maar anderzijds moet dat ook om het potentieel van deze raceserie in te zien.

Nvidia Drive PX2

In elke wagen zit state-of-the-art technologie om genoeg vrijheid te geven aan toekomstige teams. Nvidia is daarin een belangrijke partner met zijn Drive PX2-platform. Ze werken nauw samen met Roborace om het maximale uit het platform te halen, en tegelijk kan Nvidia die resultaten ook gebruiken voor zijn eigen ontwikkelingen. In de toekomst wordt Roborace voor Nvidia ook een testplatform van nieuwe hardware voordat het wordt gecommercialiseerd naar andere partijen.

Wat dit allemaal bijzonder maakt, is dat het bedrijf nog maar sinds november 2015 actief is. Een jaar na hun start hadden ze al een werkend prototype van Devbot klaar. Twee maanden geleden heeft Robocar (de finale hardware) zijn vuurdoop gehad in Parijs tijdens het Formule E-weekend en een maand geleden haalde Devbot een nieuwe topsnelheid van 182 km/u in Berlijn.

Kan Devbot dan binnenkort op pensioen, wanneer er genoeg Robocars zijn? “Nee, helemaal niet. Devbot is belangrijk, omdat het onze enige wagen is waar ook een menselijke rijder in kan. Zo kunnen we direct analyseren met dezelfde hardware waar onze AI-coureur nog kan verbeteren.”

Wie is er aan boord?

Het potentieel van Roborace is immens, met als resultaat dat heel wat partijen aan de deur kloppen om mee te doen. Balcombe: “Verschillende OEM’s, Tier 1-fabrikanten (bv. Volvo, BMW), mobility providers, motorsportteams, AI-technologiebedrijven en universiteiten hebben al interesse getoond.”

Het huidige Formule E-seizoen loopt op zijn einde, vanaf september 2017 start het nieuwe seizoen. Is Roborace klaar voor deze taak? Tijdens het Formule E-weekend in Berlijn hebben we Devbot een 15-tal rondjes zien rijden over een periode van twee uur, met heel wat problemen. Het hardwareplatform lijkt stilaan gefinaliseerd, maar op vlak van software en de rauwe broncode waarmee teams mee aan de slag kunnen, is er nog heel veel werk. Afwachten of Roborace snel zijn auto’s kan laten racen. En vooral: wie zich allemaal gaat aanmelden voor de race.

Komend weekend strijkt het Formule E-circus neer in New York voor een dubbele race. Dat betekent ook voor Roborace opnieuw twee dagen waarop ze hun progressie aan de wereld kunnen tonen. Volg alles rond het Formule E-weekend live vanop YouTube. Vergeet ook zeker niet de documentaire rond Roborace te bekijken op YouTube, met regelmatig nieuwe afleveringen.