В Японии разработали велосипед с ИИ, помогающий избегать падений

Ученые из Технологического института Сибаура (Shibaura Institute of Technology) в Японии представили новую систему помощи велосипедистам, которая с помощью искусственного интеллекта способна отличать обычный поворот от потери устойчивости и активировать стабилизацию только тогда, когда она действительно необходима.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале IEEE/ASME Transactions on Mechatronics.

Главной проблемой современных систем стабилизации для двухколесного транспорта является то, что они анализируют движение транспортного средства. Поскольку при повороте велосипед или мотоцикл естественно наклоняется, электроника часто не может определить, запланирован ли это маневр, или начало потери управления.

Для решения этой проблемы японские исследователи создали экспериментальный велосипед с системой steer-by-wire, в которой руль не имеет механической связи с передним колесом, а передает команды электронным способом. Такая конструкция позволяет детально анализировать взаимодействие между велосипедистом и транспортным средством, сохраняя при этом естественные ощущения управления благодаря технологии тактильной обратной связи.

Основой новой системы стала нейронная сеть типа LSTM (Long Short-Term Memory), обученная распознавать разные сценарии движения. При работе она анализирует угол поворота руля, скорость движения, угол наклона велосипеда, боковое ускорение и другие параметры, что позволяет в режиме реального времени определять намерения велосипедиста.

В ходе испытаний система успешно различала три основных режима: движение по прямой, прохождение поворота и нестабильное движение с риском падения. Если велосипедист совершал обычный поворот, электроника не вмешивалась в управление. В случае выявления признаков потери равновесия система автоматически активировала механизмы стабилизации, помогая восстановить контроль над велосипедом.

По словам руководителя исследования, доцента Хироаки Кувахары, главная идея состоит не в том, чтобы заменить человека автоматикой, а сделать электронику полноценным помощником. Мы стремимся перейти от традиционного автоматического управления к модели сотрудничества человека и машины. Система интерпретирует намерения велосипедиста и помогает только тогда, когда возникает реальная нестабильность», – объяснил исследователь.

По мнению авторов разработки, технология может использоваться не только в велосипедах, но и электровелосипедах, электромотоциклах, сервисах проката транспорта и курьерских службах. Особенно полезной она может стать для пожилых людей и начинающих велосипедистов, которым дополнительная поддержка поможет повысить безопасность без потери естественного ощущения управления.

В перспективе исследователи планируют научить систему распознавать еще больше дорожных ситуаций, в частности, различные типы покрытия и погодные условия, чтобы сделать интеллектуальные системы помощи еще более эффективными для транспорта нового поколения.