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Autoware自动驾驶平台系列文章

序言 什么是Autoware
第一章 Autoware安装
第二章 Autoware官方demo运行
第三章

1. 准备数据

1.1 下载数据

  1. 3D点云地图和向量地图数据:
wget https://autoware-ai.s3.us-east-2.amazonaws.com/sample_moriyama_data.tar.gz
  1. 以ROSBAG形式存储的感知数据,其中包含32线的激光雷达数据以及GNSS定位数据:
wget https://autoware-ai.s3.us-east-2.amazonaws.com/sample_moriyama_150324.tar.gz

1.2 解压数据

  1. 解压地图数据:
tar zxfv sample_moriyama_data.tar.gz
  1. 解压感知数据:
tar zxfv sample_moriyama_150324.tar.gz

2. 运行DEMO

2.1 开启辅助工具

Autoware提供了一个图形化的控制界面,即RUNTIME_MANAGER,通过RUNTIME_MANAGER可勾选希望运行的模块。但为了更好的理解具体都有哪些模块在Demo过程中被运用到,我们可开启两个比较有用的分析工具:

  • 其一是rqt_graph(ROS Wiki),此工具提供当前运行的ROS节点、话题即节点间话题发布和订阅的相互关系的可视化。
  • 其二是rqt_tf_tree (ROS Wiki),此工具提供传感器间坐标变换之间的相互关系的可视化,

2.1.1 开启rqt_graph

  1. 开启一个独立的terminal,输入:
roscore

启动roscore
2. 开启一个独立的terminal,输入:

rqt_graph

在这里插入图片描述
正常情况下会弹出以下窗口:

在这里插入图片描述

2.1.2 开启rqt_tf_tree

  1. 开启一个独立的terminal,输入:
rosrun rqt_tf_tree rqt_tf_tree --force-discover

在这里插入图片描述
正常情况下会出现以下窗口,即TF_TREE的可视化界面。

在这里插入图片描述
如果运行Autoware 1.14官方提供的docker,则会出现无法找到rqt_tf_tree的情况,此时要先安装rqt_tf_tree。在terminal内输入以下命令安装即可。

sudo apt-install update
sudo apt-install ros-melodic-rqt-tf-tree

2.2 开启Autoware Runtime Manager并运行Demo

2.2.1 开启Autoware Runtime Manager

  1. 在一个新的terminal内输入:
roslaunch runtime_manager runtime_manager.launch

在这里插入图片描述
正常情况下会弹出以下界面,即Autoware Runtime Manager的GUI界面。

在这里插入图片描述

2.2.2 配置Demo

  1. 在Autoware Runtime Manager中选中“Simulation”Tab,在底下的文件选择框中选取从“sample_moriyama_data.tar.gz”中解压出来的rosbag文件,点击下面的“Play”按键即可开始播放Demo中所录制的自动驾驶过程,但这里我们需要立刻点击“Pause”,原因是我们还需要设置其他一些数据和参数。

在这里插入图片描述
2. 在“Setup”Tab中设置TF和车辆模型,即点击“TF”按钮及“Vehicle Model”按钮即可。正确点击后了两个按钮应该是处于深色的状态。

在这里插入图片描述
3. 在“Map”Tab中选择地图文件和TF设置文件。在“Point Cloud”后面的文件选择框内载入点云地图文件,相关的文件存储在“sample_moriyama_data.tar.gz”文件所解压出来的文件中,具体位置为“data/map/pointcloud_map”,需要选中文件夹内所有的文件。然后点击“Point Cloud”按钮使之变为下图所示的深色状态。在“TF”按钮后面的文件选择框内载入tf.launch文件。相关的文件存储在“sample_moriyama_data.tar.gz”文件所解压出来的文件中,具体位置为“data/tf”,选中tf.launch文件。然后点击“TF”按钮使之变为下图所示的深色状态。

在这里插入图片描述
4. 在“Sensing”Tab中勾选“voxel_grid_filter”,如下图所示。
在这里插入图片描述
5. 在“Computing”Tab中勾选“nmea2tfpose”“ndt_matching”,如下图所示。
在这里插入图片描述
6. 开启RViz可视化工具,回到“Simulation”Tab,点击底下的“RViz”按钮,使之成为深色的状态,如下图所示。

在这里插入图片描述
此时应弹出RViz的窗口,如下图所示。

在这里插入图片描述
7. 设置RViz,首先选择RViz配置文件,在菜单中选择“File–>Open Config”,选择“autoware.ai/src/autoware/documentation/autoware_quickstart_examples/launch/rosbag_demo/”下的“default.rviz”文件。

在这里插入图片描述
在右边的“Views”Panel中的“Type”下拉菜单中选择“Orbit (RViz)”。点击后面的“Zero”按钮。则RViz窗口应呈现为下图所示状态。

在这里插入图片描述

2.2.3 正式开始运行Demo

  1. 回到Autoware Runtime Manager,进入到“Simulation”Tab页,点击“Pause”按钮,这时Demo会结束暂停状态,继续播放rosbag文件。

在这里插入图片描述

回到RViz,可观察到类似下面这样的界面。

在这里插入图片描述
此时RViz中还没有load进点云地图,打开左边的“Display”Panel,勾选Points Map(如果已经处于勾选状态,先去除勾选状态,然后再重新勾选),这时点云地图将呈现出来,即为下图中灰色部分所示。

在这里插入图片描述

2.2.4 利用rqt_graph和rqt_tf_tree分析系统运行状态

  1. 回到rqt_graph窗口,点左上角的刷新图标,可获得以下ROS节点、话题的可视化结果,并通过连线关系展示出话题的发布和订阅关系。

在这里插入图片描述

  1. 回到rqt_tf_tree窗口,点左上角的刷新图标,可获得以下不同坐标系间的变换关系图。

在这里插入图片描述
在以上启动Demo和进行配置的过程中,可随时刷新rqt_graph窗口和rqt_tf_tree窗口以观察各种不同的配置下系统运行状态的变化。以下为两个中间过程下rqt_graph窗口的输出,
其中下图为刚刚启动Autoware Runtime Manager时候的状态。

在这里插入图片描述
下图为勾选“Sensing”Tab页的voxel_grid_filter后的状态。

在这里插入图片描述

参考文献

  1. run autoware(version: 1.14.0) demo data(链接
  2. ROSBAG demo (链接