第21届智能车竞赛中赛题中车模导航技术

【第21届智能车竞赛赛题】大家看到这个赛题非常有趣 这叫穿越电磁门的挑战赛 。我们可以看到这个车模呢它随机的穿越各个电磁门。 注意这个路线是不确定的这个路线规定每个门的顺序是随机的。 大家可以猜想一下 那么这个车模它究竟依靠什么传感器来感知电磁门的位置 以及哪个电磁门打开它能够完成穿越呢 这实际上是展示了智能驾驶车辆的另外一种感知环境的方式那就是磁场 就像我们可以利用地球的磁场一样感知磁场的方向从而可以确定我们的方向。 但是呢咱们地球磁场是非常巨大的 它在局部呈现一个平行的磁场 也就是它只能定我们的方位。那么现在大家可以看到的这个电磁门 它本身来产生一个150千赫兹的交变磁场 智能车就是根据每个电磁门它的电磁场 它对应的形状和位置来完成电磁门的穿越。 每个电磁门中间的电磁场 实际上所有的磁力线都通过这个电磁门。 因此对于这个智能车来讲 它实际上只需要做一个事情 那就是沿着电磁线来进行运行 这样它一定能够通过打开电磁场导引的这个电磁门。接下来给大家介绍另外一种智能驾驶车模感知环境的技术方式。 大家看这是在室外一个平地在地面上有三个白色区域 这里模拟的是在一个战场上的雷区 每个白色方块来模拟一个地雷。 车模呢这里呢要求他要到达每个雷区 在方框里呢旋转一周到两周 来模拟排列的过程。 智能车要依次通过所有的雷区。 那这里大家可以看到它是又如何来进行环境感知和导航呢 这里它结合了两种方式来进行导航。 一个就是利用车模上它车载的GPS 来大体上定位到每个雷区的大体位置 然后当他行到每个雷区前 再利用车模上的摄像头也就是他的眼睛 观察前面白色方框的位置 然后来进行定位行驶 最终到达中心之后旋转一周行驶出来。 这就是通过GPS导航和视觉定位来完成目标点的寻找和导航的。这个组别呢叫做智能视觉组 这其中呢为了使得比赛的内容更加丰富 采取了虚拟现实的技术。 这个呢要涉及到两个问题 那就是车模在哪里运行它在什么位置 车模看了什么它如何定位。那这里呢先给大家介绍一下 在这个组别中呢车模的位置它是靠在场地旁架设的。 一个全局摄像机看到车门上面贴的这个图标 大家看图标上有一个类似二维码的。 这样的一个图标它叫APR泰克。它不仅可以在图像中能够识别到它的位置以及方向 而且还可以根据它的大小来测量它对应的距离。 为了保证比赛中的车模方向准确性 大家可以看到在图标前后还有红色和绿色两个方块 也是为了更好的来对它进行定位和方向识别。 大家在制作自己的智能驾驶之中 也可以在环境中设计这样用于定位的Apple泰克 通过摄像头可以观察它所对应的位置来进行定位。 那么问题来了车模该如何运行和制造自己的任务呢 实际上车模所看到的 它不是现场的这个绿色的背景。 而是由后台根据它的位置 渲染出了一个虚拟场景 他看到的是一个带有围墙的和各种箱子的虚拟现实。 这中间他可以看到他的全局位置 以及从他第一视角看到的场景。 它在运行中通过车载的摄像头 它可以看到它在全局的位置 从而根据任务呢来进行路径规划。 以及任务的执行过程。 同样它还可以通过第一视角的摄像头 看到箱子上面的图片以及数字 来完成对应的推箱子的这个比赛过程。 那这里也可以告诉大家 实际上我们的智能驾驶车模 原则上它会有两大具体的信息可以用于它本身的定位。 一个是它的全局位置就像前面的排雷。 过程中的GPS只不过这里呢使用了摄像头来进行的定位 第2部分就是它车载本身的摄像头 它可以看到前面的物体形状包括障碍物。 通常情况下我们在设计智能驾驶过程中 要融合这两类信息来确保车模的运行。 这里再给他给出大家一个具体比赛过程中能够看到的情况 大家看到右边就是车模所看到的全局信息 那么它通过自身的运动 使得箱子能够到达对应的位置。