【Autoware自动驾驶-开源项目实践】大家快来入门体验啦

2020-04-01 15:16 716人阅读评论(0)

自动驾驶听起啦挺智能很炫酷，感觉挺绕远的；但是国内国外好多企业挺早都在研究了，有些汽车公司实现板自动驾驶L4级别的（在特定的道路和天气下，可以实现全自动驾驶的）。想想未来如果可以安心放下手中的方向盘，继续未完成的工作；或者打一盘游戏；或者在车上品一杯咖啡，看书读报，那将是多么轻松和惬意。😀

Autoware是世界上第一个用于自动驾驶汽车的“多合一”开源软件，厉害厉害👍

大家先看看Autoware的炫酷效果啦；

激光雷达感知周围环境

在图片中我们能看到它感知到行人（红色的），一圈一圈类似于水纹的是激光雷达发出的光波。

Autoware 的NDT算法建图

这里能看到三维建模的立体效果，3D的效果还是不错的；这里如何激光雷达的线数比较高，那么做出来的图会更细腻。

真实道路上行驶

这里使用Autoware软件模拟出来的，绿色的线是规划车辆行驶的轨迹，如果大家觉得不错的，可以尝试动手实现呀。

Autoware软件模拟

看到这么有趣的，冲呀亲自动手搭建环境实现它呀😁

Autoware介绍

Autoware是用于城市自主驾驶的开源平台，界面很有科技感，功能也很强大，支持以下功能：

路径规划、路径跟随、加速/制动/转向控制、数据记录、汽车/行人/物体检测、3D本地化、3D映射

交通信号检测、交通灯识别、车道检测、对象跟踪、传感器校准、传感器融合、面向云的地图

连接自动化、智能手机导航、软件仿真、虚拟现实

开源代码地址：官方放到了GitLab

本来是放在GitHub的，后来改变了。

Autoware官网：https://www.autoware.ai/

论文地址：https://ieeexplore.ieee.org/document/7368032

使用Autoware需要什么？

需要3D地图数据和LiDAR传感器。它们用于大多数主要功能模块，例如定位，检测，跟踪，预测和计划。（这个必要哈）
相机使Autoware能够结合3D地图数据识别交通信号灯，还可以增强检测能力。（非必要）
GNSS和IMU对补充本地化结果也很有用。（非必要）
最后需要一辆具有Autoware的汽车；考虑到大家可能没有，可以使用ROSBAG和模拟器实现😀

如何创建3D地图数据？

用Autoware提供的NDT映射节点方法（开源免费的）
或使用Autoware Tools（付费服务）来创建用于私有区域测试的小规模3D地图数据。

以上两种方法是在封闭环境设计的（比如教室内、办公室内等），不适合创建大规模3D地图数据。

看一下Autoware的开发框架

大家可以去看看参考论文

1）S.Kato，S.Tokunaga，Y.Maruyama，S.Maeda，M.Hirabayashi，Y.Kitsukawa，A.Monrroy，T.Ando，Y.Fujii和T.Azumi，``车载软件：支持自动驾驶汽车嵌入式系统，''在第9届ACM / IEEE网络物理系统国际会议论文集（ICCPS2018），第287-296页，2018年。https://dl.acm.org/doi/10.1109/ICCPS.2018.00035

2）加藤（S. Kato），竹内（E. Takeuchi），石黑（Y.Isguro），二宫Y. ``开放式自动驾驶汽车方法''，IEEE Micro，Vol。35，第6号，第60-69页，2015年。https://ieeexplore.ieee.org/document/7368032/

其实Autoware在线上有体验测试，最近好像在维护中

https://autoware.online/

搭建开发环境

官方推荐系统规格

CPU核心数：8

内存大小：32GB

储存空间：64GB以上

这个配置还是挺高的😂，如果是体验的朋友可以相应降低，如果是真实开发的建议符合官方配置。

这里参考官方最新的信息，在ubuntu18系统搭建，采用docker容器把Autoware相关的开放软件和依赖放在里面；相对之前的ubuntu14,ubuntu16使用的源码安装会更便捷，适合大家入门体验。

没有安装ubuntu18的朋友可以在windows用个虚拟机（比如：VMware），如果配置更不上可能影响体验。😂

首先安装docker

为ubnutu18系统安装docker；docker相当与一个容器，里面可以存放一些资料，安装一些软件，并且在docker的操作不会影响原本系统的。大家可以想象docker使用独立的容器，能装下整个Autoware开发环境，进入这个容器会进入Autoware开发环境。

1）准备工作

删除较旧或不兼容的Docker版本（如果之前没有安装docker的朋友，请跳过此步）

sudo apt-get remove docker docker-engine docker.io

接下来安装docker

更新apt-get软件包列表。

sudo apt-get update

允许apt-get访问使用HTTPS的存储库。

sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common

添加Docker的官方GPG密钥。

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"

2）正式安装

apt-get使用新的存储库更新软件包列表。

sudo apt-get update

安装最新版本的Docker CE。

sudo apt-get install docker-ce

3）后续完善工作

把我们当前的用户加到docker用户组中

sudo gpasswd -a myusername docker

myusername是指你的用户名，比如用户名叫zhangsan ;命令：sudo gpasswd -a zhangsan docker

然后重启电脑会生效的。

恭喜呀安装好docker了！！

搭建Autoware环境

这里考虑到是入门体验体验篇，先不安装NVIDIA、CUDA之类的显卡。后续如果大家有需要GPU加速的，会专门写一篇介绍的。

1)下载包含Autoware安装的资料

git clone https://gitlab.com/autowarefoundation/autoware.ai/docker.git

cd docker/generic

下载到本地的是一个名为docker的一个文件夹。大约10M以内，还是要等一下。

图片这里是 docker文件夹中的内容。往后主要用的：generic这个目录

2）配置Docker 国内加速器

这一步是为下一步作准备的，很有必要的。博主开始使用原配的docker去下载，（几十k的网速）等了几个小时，最后还中断了，心态瞬间不好了。反思过后，于是有了下面的方法：

新建 /etc/docker/daemon.json 文件，执行命令：

sudo vi /etc/docker/daemon.json

具体内容：

{
"registry-mirrors": ["https://docker.mirrors.ustc.edu.cn","https://kfwkfulq.mirror.aliyuncs.com","https://registry.docker-cn.com","http://hub-mirror.c.163.com","https://6tgttyn9.mirror.aliyuncs.com"]
}

这里是做了了6-7实验，测试那个加速器最快，加速器如何之间如何相互结合作用最大的最终产物，不容易啊。

3）下载Autoware的开发软件和依赖包，并整合到docker中