pioneer 激光 & 视觉无人车

开发平台&课程体系介绍

一、开发平台介绍

产品概述

该款无人车开发平台包含：PIXHAWK控制系统(包含GPS等)，无线数据传输模块(标配)，动力和执行机构(标配可定制)，上位机地面站系统(标配),树莓派协处理器（选配），激光雷达(选配)，英伟达TX2(选配)。帮助大家迅速搭建好一整套的无人车机器视觉开发环境，提供调试到高级开发级别的课程。再利用我们提供的Demo例程上手开发工作，会事半功倍，更加去专注于算法的开发，让研发更高效。

注：PIXHAWK控制系统，是目前在无人机领域使用最为广泛的开源平台，包含了完整控制，数据传输，算法仿真开发。在无人船，无人车，无人潜艇等方面也有着一样的开发优势。

官网如下：

http://www.ardupilot.org/

http://px4.io/

产品属性

品牌：AMOV LAB

名称：pioneer 激光 & 视觉无人车开发平台

机载电脑：定制板载款 树莓派B3 英伟达TX1/TX2（3选1）

二维激光雷达：思岚A2/雷神激光雷达（2选1）

单目相机：百万像素摄像头（可定制）

功能介绍

该无人车开发平台可以完成如下功能：

  1. 地面站上位机实时监控车辆，位置， 姿态， 传感器数据和指令控制

  2. GPS模式下室外地面站规划路口和自动巡航

  3. 树莓派/英伟达等高级板卡的ROS平台下的位置控制

  4. ROS环境下的软件仿真

  5. 基于激光雷达及其视觉的实时路径规划

  6. 自动路径规划下面的激光雷达避障：利用激光雷达扫描周围环境，感知障碍物，在自动规划的情况下避开相关障碍物；地面站实时监测车辆状况

  7. 利用目标追踪：利用通用目标训练软件，快速制作训练集，实现特定目标识别

  8. 更多可能，请持续关注本产品

系统构架

  1. 地面站监测系统(amovplanner)

  2. 执行控制系统

  3. 执行控制机构

  4. 数据传输系统

  5. ROS系统接口MAVROS及其仿真

  6. 激光雷达，视觉板卡驱动

产品特色

  • 自主设计车架

  • 充分考虑各配件及传感器安装位置

  • 500MM的车身长度，实时四驱，3KG载重

  • 囊括导航、控制及视觉三大模块,基于Ardupilot固件，MAVROS通讯协议

  • 控制模块二次封装，提供更多的控制指令接口，改写地面站，比起原版的地面站控制接口更清晰

  • 基于实际情况，视觉模块提供基于opencv库深度改进的源码

  • 更加便利的二次开发体验

  • 提供全套程序的开发手册及教程

  • 专业的售后服务团队提供开发指导

  • 对于官方代码的BUG修复和接口简化

对于无人车的固件，阿木实验室团队开发了专用简易地面站，比起原版地面站接口更清晰，更容易做二次开发。并可提供完善的课程体系和文档。

提供如下算法例程和开发文档

  • 基础控制模块

  • 控制板本身的接口，ardupliot控制系统中级教程，读取车身设备数据

  • 二维激光雷达ROS环境的驱动

  • 室外的MAROS 位置控制接口

  • 基于MAVLINK的地面站API接口

  • 自主控制模块

  • 底层控制：ardupilot开源控制器

  • 机载电脑端： MAVROS包（功能：实时接收控制板状态；可发送全球位置，本地位置指令、速度控制指令）

  • 基于MAVROS包的二次封装，全球位置坐标和本地位置坐标系的控制指令（位置控制、速度控制或组合控制），使得上层模块开发更加便利

  • 激光雷达视觉控制接口

视频Demo演示地址

优酷：

https://v.youku.com/v_show/id_XMjgwMTAxMDU1Ng==.html?spm=a2h0k.11417342.soresults.dtitle

https://v.youku.com/v_show/id_XMjgwMTAxMTA1Mg==.html?spm=a2h0j.11185381.listitem_page1.5!12~A

https://v.youku.com/v_show/id_XMjgwMTAxMDU2MA==.html?spm=a2h0j.11185381.listitem_page1.5!13~A

以上视频只有自动巡航的演示，激光雷达避障正在完善中，敬请期待。

二、无人车课程体系介绍

掌握无人车的开发工作，包含从基本的安装调试到高级的视觉开发等内容，如下的课程体系可以从了解，安装，调试，初级开发，中级开发，高级开发进行对无人车开发进行系统的学习，极大的方便了无人车开发入门工作。

原理介绍（熟悉无人车的构成）

  • 基本构成：各个功能模块的作用

  • 姿态检测： 陀螺仪 加速度计 磁力计

  • 位置检测： GPS RTK 千寻位置

  • 执行电机： 电机 电调

  • 无线数据传输链路：射频数传 4G数传

  • 图传链路：WIFI图传 模拟图传

  • 基本控制原理：PID算法

安装调试（加深对无人车系统的理解）

  • 地面站介绍：固件下载 界面基本操作使用

  • 传感器校准：陀螺仪 加速度计 磁力计

  • 输出观测调试：舵机输出

  • 自动巡航测试:航线PID参数调试

基础开发（具备串口设备的数据读取和了解代码框架）

  • 开发环境搭建：ubuntu使用 GIT使用 源码编译

  • 代码构架：代码基本框架介绍

  • 串口驱动：串口读写

  • 控制板基本接口：位置控制，姿态控制

  • 地面站控制接口：C# 地面站实时监测控制无人车

中级开发（具备高级接口(SPI,IIC)和控制算法修改能力）

  • mavlink通信协议

  • 软件仿真环境搭建：Gazebo Simulation

  • IIC SPI驱动编写 控制算法的优化修改

高级开发（具备视觉，激光雷达SLAM的高级开发能力）

  • 外部计算机控制

  • MAVROS协议使用及其板载计算机控制

  • 树莓派ROS激光雷达驱动

  • 激光雷达避障实现

  • 基于TX2视觉板卡机器视觉实现

因该课程高级课程内容，所以学员需要具备以下学习基础：单片机、电路、C/C++、基本控制理论、Ubuntu系统使用等电子信息基础。

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