1. 배경
시뮬레이션은 자율 주행 연구 개발에 중요한 역할을 하며 연구 개발 효율성을 크게 향상시키고 알고리즘의 신뢰성을 보장할 수 있습니다. 뛰어난 오픈 소스 플랫폼인 Baidu Apollo 시스템은 자율 주행 학습에 관심이 있는 친구들의 연구에 매우 적합합니다. 또한 Carsim/Trucksim은 매우 존경받는 클래식 차량 역학 시뮬레이션 도구입니다.
이 글에서는 Apollo와 Trucksim의 결합을 통해 로컬 실시간 시뮬레이션을 구현하는 방법을 소개합니다. 초보자가 시뮬레이션 플랫폼을 구축하고 Apollo 시스템을 연구하는 데 적합합니다.
2. 아키텍처 디자인
Apollo 프로젝트의 핵심 코드는 C++로 구현되었습니다. Trucksim의 일반적인 인터페이스에는 simulink, Python 및 C 언어가 포함됩니다. 이 기사에서는 먼저 Apollo, simulink 및 Trucksim 공동 시뮬레이션의 아키텍처를 소개하고 이 시뮬레이션 시스템에 존재하는 문제에 대해 논의합니다. 다음으로 Apollo와 Trucksim의 공동 시뮬레이션에 중점을 둘 것입니다.
2.1 Apollo, simulink 및 Trucksim 솔루션
Simulink와 Apollo는 ROS를 통해 통신할 수 있습니다. Apollo의 메시지 데이터 형식은 protobuf이고 Simulink의 ROS 도구는 표준 ROS 메시지(ROS msg)만 지원하므로 호환성을 달성하기 위해 형식 변환 노드를 Apollo에 추가할 수 있습니다. Trucksim을 호출하는 Simulink의 솔루션에 대해서는 인터넷에 참고할 수 있는 자료가 많기 때문에 자세히 설명하지 않겠습니다.
simulink 솔루션 다이어그램
2.2 Apollo, rosbridge 및 Trucksim 솔루션
QT 프로젝트와 Apollo 프로젝트 간의 웹소켓 통신을 설정합니다. Apollo 프로젝트에서는 rosbridge(또는 Cyber_bridge) 모듈을 추가하여 ros 메시지(또는 사이버 메시지)와 웹소켓 간의 상호 변환을 구현합니다. QT 프로젝트는 C++에서 웹소켓 클라이언트로 구현되며 Trucksim의 동적 라이브러리를 호출하여 Trucksim을 실시간으로 실행하는 기능을 실현합니다.
rosbridge 솔루션 다이어그램
3. 기능 구현
3.1 Apollo, simulink 및 Trucksim 솔루션
3.1.1 Simulink 구성
Simulink 툴킷에는 ROS 지원 패키지가 있으며, ROS 네트워크 구성 주소가 표시됩니다. 그림 2에서. Hostname/IP Address와 Port는 각각 ROS_MASTER_URI의 주소와 포트 번호이며, 이는 위의 통신 메커니즘에서 설명했습니다.
ROS 네트워크 주소 구성
ROS 가입자는 인터페이스에서 메시지를 수신하므로 주제, 메시지 유형 및 샘플 시간은 인터페이스의 프로그램과 일치해야 합니다.
Ros subcribe 구성
디버깅과 검증을 용이하게 하려면 이제 MATLAB 측에서 ROS를 시작하십시오. 구성 프로세스는 다음과 같습니다.
MATLAB 설정 지침:
>> setenv('ROS_MASTER_URI','http://192.168.103.122:11311')>> setenv('ROS_IP','192.168.103.198')>> rosinit('192.168.103.122')
3.1.2 TruckSim 구성
구성 인터페이스
Trucksim은 마법사 기반 프로그래밍, 매개변수 구성 인터페이스입니다: 트럭 선택 5A 트랙터(SS_SSS) , 특정 매개변수를 참조하세요. 그림 3. 제어 인터페이스: 모델에 대해 simulink를 선택합니다.
메인 인터페이스
입력 매개변수 구성 인터페이스
출력 매개변수 구성 인터페이스
3.2 Apollo, rosbridge 및 Trucksim 솔루션
3.2.1 apollo에서 rosbridge 구성
rosbridge 온라인 설치 튜토리얼이 많기 때문에 이 글에서는 자세히 다루지 않겠습니다.
사용법은 다음과 같습니다:
cd ros_pkgs_ws
catkin_make
Start rosbridge
source /apollo/ros_pkgs_ws/devel/setup.bash
PATH=/usr/local/miniconda2/bin:$PATH
로슬라 운치 rosbridge_server rosbridge_websocket .launch
3.2.1 Qt 프로젝트 구성 지침
3.2.1.1 Qt 및 CMake 버전 정보
3.2.1.3 Apollo 프로젝트 및 QT 프로젝트의 인터페이스 정의
/apol 로/트럭심 /포즈
{"op":"publish","topic":"/apollo/tucksim/pose","msg": {"header": {"timestamp_sec":1572253610.76292, "sequence_num":77}, "trucksimpose": {"XCG_TM":30.9964522249, // 单位:m "YCG_TM":0.657853758823, // 单位:m "ZCG_TM":1.00644079555, // 单位:m "YAW":-0.015505948987, // 单位:rad "VX":7.81497285565, // 单位:m/s "STEER_SW":2.84450684087, // 单位:rad "AV_Y":0.133153549217, // 单位:rad/s "GEARSTAT":5.0, // 无单位 "XCG_TM2":22.5890979801, // 单位:m "YCG_TM2":-0.471483304991, // 单位:m "ZCG_TM2":2.08466406388, // 单位:m "YAW_2":-0.0253130178796, // 单位:rad "VY":0.326368169782, // 单位:m/s "DISTANCE":31.0034324244, // 单位:m "DELTA_YAW":-0.015505948987, // 单位:rad "DISTANCE_2":22.5940178822, // 单位:m "DELTA_YAW_2":-0.0253130178796 // 单位:rad/s } }}
4. 使用心得
- TruckSim模型离散时间补偿设置为0.001s,即模型更新频率为1000hz,选择每个步长更新两次的积分方法(如:AM-2, RK-2等)。
注释:
1)真车是一个高阶非线性连续系统,TruckSim通过固定时间步长离散系统来模拟真车,当模型步长选择较大时(如之前设置的0.01s),模型较不准;TruckSim模型是由悬架系统-动力系统-转向系统-制动系统-轮胎模型-空气动力学等系统构成的复杂系统,当其中一个或多个系统因为时间步长太大而很不准时,就会出现车抖动比较明显的现象。
2)模型更新频率设为1000hz是TruckSim官网推荐的,经验证,这个频率能解决车抖动问题。
- 接口线程加载频率用定时器控制,加载调用simfile.sim,license和DLL的频率设置为1000hz,与Trucksim模型离散步长一致。
注释:
受3中积分方法决定,当选择每个步长更新两次的积分方法,VS_EXT_EQ_IN和VS_EXT_EQ_OUT更新频率是加载频率的2倍,为2000hz。
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/8QNp5iQebE3lPJzEgq_bOA
위 내용은 Apollo는 공동 시뮬레이션을 위해 Carsim/TruckSim과 파트너십을 맺었습니다.의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!

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