【Apollo】Apollo-ros版本架构学习与源码分析

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这篇文章主要介绍Apollo-ros版本架构学习与源码分析。
无专精则不能成,无涉猎则不能通。------梁启超

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文章目录

    • [:smirk:1. 项目介绍](#:smirk:1. 项目介绍)
    • [:blush:2. 架构学习](#:blush:2. 架构学习)
    • [:satisfied:3. 源码学习](#:satisfied:3. 源码学习)

😏1. 项目介绍

Apollo1.0源码注释项目Github地址:https://github.com/slam-code/apollo

Apollo perception项目Github地址:https://github.com/Tartisan/apollo_ros

Apollo planning项目Github地址:https://github.com/yufan25/apollo-trajectory-planning

Apollo 是百度开发的自动驾驶软件平台,旨在提供完整的自动驾驶解决方案。它包括一套完整的软件和硬件系统,涵盖了感知、定位、规划、控制等关键领域。以下是 Apollo 软件的主要组成部分和特点:

  1. 感知模块:Apollo 提供了多种传感器数据融合的算法和技术,包括摄像头、激光雷达和毫米波雷达等,以实时感知车辆周围的环境,并对障碍物、行人、交通标志等进行识别和跟踪。

  2. 定位模块:Apollo 借助高精度地图和多种定位技术(如 GPS、惯性测量单元等),能够实现准确的车辆定位和导航功能,为自动驾驶系统提供必要的位置信息。

  3. 规划和决策模块:Apollo 集成了先进的路径规划和决策算法,能够根据感知数据和行车情况生成最佳的驾驶路径,并做出智能的驾驶决策,例如车道保持、避障、超车等。

  4. 控制模块:Apollo 利用先进的车辆控制算法和硬件设备,能够实现精确的车辆控制,包括油门、刹车和转向等,以保持稳定的行驶状态和响应紧急情况。

  5. 数据录制和回放:Apollo 提供了数据录制和回放功能,可以记录车辆传感器数据、位置信息和控制指令等,用于测试和验证自动驾驶系统的性能和安全性。

  6. 开发工具和平台:Apollo 提供了丰富的开发工具和平台,包括模拟器、调试器、仿真环境和数据管理工具,帮助开发人员进行自动驾驶系统的设计、测试和改进。

  7. 安全性和可靠性:Apollo 强调安全性和可靠性,采用多层次的安全保护机制和备份措施,以确保自动驾驶的安全运行。

😊2. 架构学习

Apollo是国内比较开放、完整、安全的自动驾驶平台,1.0是基于ros通信的架构,后面自研了cyberrt;代码编译是基于bazel的,此外还用到了protobuf、abseil、gtest、gflag等库;部署一般建议Docker,也可源码安装;开放版本也提供了Dreamviewer交互界面和仿真器。

核心代码在modules目录,分别有common、canbus、drivers、localizetion、perception、prediction、decision、planning、control、monitor、hmi、tools等模块。

😆3. 源码学习

下面进行使用分析:

common模块 中,使用glog作为日志库;VehicleState类是标识车辆状态信息的class,主要包含线速度、角速度、加速度、挡位状态、车辆坐标x,y,z;EstimateFuturePosition用于根据当前信息估计t时刻后的车辆位置;util/factory提供了工厂模式示例;time/time将chrono库作为时间管理工具,默认精度是ns;status/status定义了状态码用于标识车辆工作状态;monitor/monitor类收集并监控各模块的msg;math中提供了多个数学计算工具;adapter/adapter是提供将来自传感器的底层数据和Apollo各个模块交互的统一接口(c++ 适配器模式的示例),将数据IO抽象,使得各模块不必强依赖ROS框架通信。

localization模块中,输入是GPS&IMU模块,输出以proto格式定义,主要是车辆的位置和位姿信息;localization主要实现模块名称显示、初始化、开启、停止等操作,并将模块注册到工厂实例;此外还实现CameraLocalization类的原型,继承自LocalizationBase,搭建了相机定位的接口。

perception模块处理所有传感器的输入,包含相机、雷达,并发布目标检测、交通灯检测等信息;Perception类也是对Name、Init、Start、Stop进行函数重写,并用到了common模块的adapter。

decision模块根据感知和地图信息,生成决策信息给下游规控模块,具体输入有障碍物、交通灯、地图和路由循迹、车辆状态信息,输出是决策指令,并生成虚拟障碍物。

planning模块根据给定的车辆定位和状态信息、感知预测决策信息,计算出一条安全且舒适的路径(轨迹点)给底层去到达。

control模块是根据规划和车辆状态信息,用不同的控制算法去生成好的驾驶行为,并将控制指令给到canbus车辆通信网络模块;filters提供了多种滤波器;controller提供了不同的横纵向控制算法。

tools模块提供了常用的各类工具,如标定、诊断、配置、画图、包录制等。

以上。

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