李開復(fù)告訴我們,如果讓自動駕駛完全取代人工駕駛,還需要至少20年。
因為在室外全開放環(huán)境下,載人自動駕駛車輛需要去面對更為多變的路況,這就使得其需要具備更精準(zhǔn)的定位模塊、安全模塊和地圖引擎,以及擁有更強(qiáng)的感知、路徑規(guī)劃、控制、交互等能力,這是一整套復(fù)雜的系統(tǒng)。
在無人駕駛的同一發(fā)展路徑下,低速無人駕駛的普及卻快上許多。
由于體積相對較小,同時應(yīng)用場景往往集中在園區(qū)、景區(qū)、機(jī)場這類封閉或半開放的簡單固定地點,這導(dǎo)致低速無人駕駛的技術(shù)復(fù)雜程度相對更低,更容易進(jìn)行技術(shù)開發(fā)商業(yè)化,商業(yè)潛力一點也不少。
作為2020年交通部提倡優(yōu)先落地的應(yīng)用主體,綜合安全風(fēng)險、政策風(fēng)險等因素,無人駕駛技術(shù)的商業(yè)化會遵循著低速到高速、封閉到開放的路線走。低速無人駕駛車輛有望優(yōu)先逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)車輛,在未來一段時間內(nèi)形成大的行業(yè)趨勢。
一般情況下,無人駕駛要實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)就要實現(xiàn)量產(chǎn),沒有量產(chǎn)價格就下不來,而量產(chǎn)有四個必要因素,技術(shù)、市場、生態(tài)和成本,但目前低速無人駕駛的普及仍然處在孵化期,也是社會接受期和市場創(chuàng)新期,這個階段面臨三大難題:
(1)產(chǎn)業(yè)鏈復(fù)雜,硬件整合難度大
(2)缺乏相應(yīng)適配軟件
(3)頭部化導(dǎo)致的開放程度低
低速無人駕駛的產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋往往也繼承于自動駕駛汽車上下游,如上游的傳感器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商、數(shù)據(jù)服務(wù)商、芯片供應(yīng)商等,但因為市場量小,往往缺乏相應(yīng)配套產(chǎn)業(yè)鏈,低速無人駕駛下游的出行服務(wù)、第三方應(yīng)用和服務(wù)商更是幾近于無。
阿里、京東物流、華為、百度等頭部企業(yè),均有低速無人駕駛的產(chǎn)品研發(fā)和投入,這種成熟生態(tài)體系下,使得初創(chuàng)企業(yè)和學(xué)校的市場準(zhǔn)入門檻和開發(fā)難度大大提升。
對于無人駕駛的初學(xué)者和后來者,需要一款更完善、更基礎(chǔ)、更開放的產(chǎn)品。
松靈抓住了這個市場初期的痛點,Autoware開源教育套件應(yīng)運而生,毫不夸張地說,Autoware是目前世界上第一款用于自動駕駛汽車的“一體化”開源軟件。
讓低速無人駕駛簡單點
從無人駕駛的大車到低速的小車,需要簡單點。
為產(chǎn)品的硬件和軟件做減法,卻能完成閉環(huán),又足夠開放,這是松靈機(jī)器人產(chǎn)品經(jīng)理謝工在接受機(jī)器人大講堂采訪時傳達(dá)出的理念。
對于初入行人員來說,了解和熟悉硬件是基礎(chǔ)。無人駕駛的硬件配置簡單來說,就是前端的建圖、感知、定位,中間的決策導(dǎo)航、路徑規(guī)劃,后端的應(yīng)用,建立在這個邏輯上,參與無人駕駛開發(fā)的人就能很快明白整套系統(tǒng)工作的原理。
但對于教育工作者或者初學(xué)者來說,就需要去熟悉產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈,同時采購?fù)瓿珊笮枰鉀Q電路、接線、底盤等諸多問題,一旦走入彎路,可能對整個學(xué)習(xí)和部署過程中造成大量的困難。
對于初創(chuàng)企業(yè)來說,實現(xiàn)快速應(yīng)用才是核心,而解決移動機(jī)器人應(yīng)用第一步往往就是解決機(jī)器人導(dǎo)航定位問題,這就需要在感知、決策、執(zhí)行的過程中,投入大量人力,物力形成一套相對完整的閉環(huán)系統(tǒng),對于初創(chuàng)企業(yè)來說這無疑是成本難題。
(Autoware定點路徑規(guī)劃視頻)
同時,例如Autoware等國外官方提供的硬件配置往往都要求相對較高,成本也一直居高不下,松靈在Autoware 開源教育套件的配置清單中,對于原先復(fù)雜的無人駕駛軟件需求進(jìn)行輕量化裁剪,以較高的適配度降低了硬件成本,完善地集成了計算單元、多線激光雷達(dá)、液晶顯示模塊、通信模塊、底盤模塊,構(gòu)建出了一個低速無人駕駛的最小單元,能夠滿足多個行業(yè)的基本需要。
在這種減法下,松靈的Autoware開源教育套件也以低沉本很好實現(xiàn)了一個閉環(huán)。
二次開發(fā)的更多可能性
松靈考慮到,對于無人駕駛的初入行人員,在對系統(tǒng)有了相對完整的理解后,也往往會有自己下一階段的目標(biāo),這個目標(biāo)往往就是針對行業(yè)應(yīng)用進(jìn)行開發(fā)。
但因為每一個行業(yè)其實都有自己的獨特特征,開發(fā)者就需要針對行業(yè)的特定方向,對系統(tǒng)進(jìn)行裁剪、增加和調(diào)整,例如進(jìn)行園區(qū)物流運輸?shù)?,就需要評估硬件對現(xiàn)有程序運動的適用性,隨后進(jìn)行二次開發(fā)。
二次開發(fā)就需要一套較為完善且足夠開放的整體性框架,能匹配硬件上的一整套體系,并且能夠順利跑起來,而目前較為簡單易上手的分散式獨立框架,ROS無疑位居前列。
(激光雷達(dá)點云圖)
(Autoware建圖演示視頻)
Autoware就是在 ROS的生態(tài)基礎(chǔ)上,把市面上較好的自動駕駛相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行了很好融合,又相對保持了 ROS的原生態(tài),可以和ROS進(jìn)行基礎(chǔ)無縫的對接。同時,Autoware還提供了一個算法的容器,能把所有東西都融合在一個相對完全的界面里,這種完整性能帶來更多的可能性。
雖然ROS本身是個完善的系統(tǒng)以及很好的平臺,但是也存在局限性。尤其對于無人駕駛這個非常新穎的板塊來說,ROS的功能顯得太大且分散,基于ROS搭建的Autoware作為一個大平臺,和百度投入了非常多人力財力物力開發(fā)的無人駕駛平臺阿波羅非常類似,由于Autoware和阿波羅平臺非常龐大,算力要求和硬件的要求比較高,這對于不是很專業(yè)的研究人員和較低層次開發(fā)人員,消化難度非常大,也導(dǎo)致初學(xué)者在不了解整個體系的過程中開發(fā)會遇到非常多的實際困難,對于可能只有兩三個人的初創(chuàng)團(tuán)隊來說,直接進(jìn)行平臺優(yōu)化和精進(jìn)開發(fā)的成本無疑遠(yuǎn)超預(yù)期。
松靈為此在Autoware平臺和硬件上花費了大量的時間進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn),完成了例如小底盤協(xié)議適配、低成本計算單元、感知單元集成,讓Autoware平臺能夠很好地與國內(nèi)低成本的硬件進(jìn)行適配,最后以一個整體產(chǎn)品的形式呈現(xiàn)。
軟硬件打造功能閉環(huán)
Autoware開源教育套件的整體硬件產(chǎn)品已經(jīng)具備了較為完善的前端定位導(dǎo)航、地圖定位導(dǎo)航?jīng)Q策規(guī)劃、路徑避障等基礎(chǔ)功能,HUNTER2.0具備150公斤負(fù)載,而套件整體由于采取鋁型材結(jié)構(gòu),整體重量還不超過15公斤,同時車體有非常多的空間,usb轉(zhuǎn)can模塊和usb轉(zhuǎn)type-c線、24v轉(zhuǎn)12v或19v等豐富的通信和電源模塊設(shè)計,也意味著Autoware 開源教育套件下還有非常大的擴(kuò)展空間,能夠再次搭載gps、rtk、傳感器等應(yīng)用設(shè)備。
同時松靈也提供了許多應(yīng)用案例,方便購買者熟悉整套產(chǎn)品,例如建圖、線控、導(dǎo)航、定位、避障、路徑規(guī)劃等典型應(yīng)用都能找到直接的案例,大大加快了上手速度。
套裝功能包括了:
開箱即用,整合線控底盤、感知決策、避障套件,輕易上手
內(nèi)置線控控制、地圖構(gòu)建、定位導(dǎo)航、避障等功能詳細(xì)說明,代碼開源,由淺及深
高精度地圖構(gòu)建、路徑跟蹤、A*導(dǎo)航、局部規(guī)劃、全局規(guī)劃,應(yīng)有盡有
內(nèi)置應(yīng)用案例,快速驗證,快速迭代
詳細(xì)豐富開發(fā)文檔和研發(fā)工程師售后跟蹤,解決后顧之憂
這些能讓用戶一步步輕松理解和實現(xiàn)無人駕駛的基礎(chǔ)開發(fā)。
(Autoware視頻)
但是松靈的產(chǎn)品工程師表示,松靈對Autoware 開源教育套件的實際參數(shù)卻沒有進(jìn)行硬性設(shè)定,也沒有進(jìn)行實際規(guī)范。之所以如此,是由于松靈完成產(chǎn)品的集成后,其實并沒有做太多的封裝和加工,由于每一步操作都是開源,同時松靈會將整套代碼同步給出,這種開放性使得Autoware 開源教育套件更像是一個定制品。
更為貼心的是,松靈Autoware 開源教育套件也打通了用戶使用上的難題,在Autoware 開源教育套件有完整的產(chǎn)品手冊,用戶根能根據(jù)手冊對于產(chǎn)品有更全面的認(rèn)知和規(guī)劃,慢慢消化整套完整產(chǎn)品,也能隨后進(jìn)行某部分的修改和精進(jìn),測試不同的算法,并都用來和最初的產(chǎn)品參數(shù)進(jìn)行比對,從而能在后期不斷優(yōu)化細(xì)節(jié),并方便進(jìn)行橫向?qū)Ρ?,起?+1的作用,也大大加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
生態(tài)建設(shè)
Autoware這個開源教育套件中的整個移動機(jī)器人硬件系統(tǒng),其實已經(jīng)實現(xiàn)了一個最小閉環(huán),這使得其能夠融合更多的算法容器,而Autoware本身是一個開源的社區(qū),它能提供非常多的開放資源,讓更多開發(fā)者愿意參與其中,進(jìn)行相互交流和互動,創(chuàng)造更多的開發(fā)價值。
松靈的產(chǎn)品工程師對機(jī)器人大講堂表示,未來Autoware開源教育套件后續(xù)也將會不斷迭代,加入例如深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)、到線檢測、交通信號燈檢測,性能檢測等多元化功能,加速例如視覺傳感器和激光雷達(dá)傳感器、IMU傳感器和激光雷達(dá)傳感器等多傳感器的融合,同時也將測試和融入更多的算法,推出不同的算力和配置版本,最終讓更多的人加入進(jìn)來,培養(yǎng)更多的無人駕駛開發(fā)者,構(gòu)建中國無人駕駛的生態(tài)圈,加速無人駕駛的整體落地進(jìn)程。
(Autoware開源教育套件配置清單)
目前,Autoware開源教育套件已經(jīng)進(jìn)入了量產(chǎn)階段,能夠正常配貨。由于Autoware開源教育套件每個產(chǎn)品的代碼其實都具有工程師唯一性,目前采購后都是隨機(jī)配送,能不能抽到松靈特別款的彩蛋,全憑實力(運氣)!
最后,牛年即將到來,機(jī)器人大講堂和松靈一起,祝大家牛年開鴻運、牛來運轉(zhuǎn)、牛氣沖天!新的一年,大家一起牛起來!
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