如何攒一辆自动驾驶汽车?

自动驾驶汽车,现在可谓是资本家和媒体的宠儿。也从没有什么可以像自动驾驶这样,能够同时挑动政府、大型企业、科研机构的神经,十万亿级别的市场到底有多大我也说不清楚,我只能说我是十三亿分之一。今天我们不聊这些高大上的机构,也不聊那些玄幻一般的技术,我们今天就聊聊,要想攒一辆自动驾驶汽车,我们需要哪些东西。

汽车,实际上有很长一段发展的历史。我们的祖先最开始走路,到骑动物,坐花轿,乘坐木板板,终于随着奔驰(是个人)发明了第一辆汽车开始,我们的活动范围开始跨越村落,穿过省界,甚至走出国门。但是,不管汽车是怎么样先进一个东西,它也脱离不了交通工具的身份。作为一个交通工具,不管是四条腿走路,还是两个轮滚动,还是四个轮同时滚动,它上面总是要有个木板板托着人、或者货物。

因此,我们攒自动驾驶汽车(后面我们简称为UGV,unmanned ground vehicle)第一步:准备一个木板板,就是这个样子:

(⊙o⊙)…对此,我不是很满意,那我们换一下吧,准备一个铝板板,像这样子:

感觉好多了,有点儿质感了。但是,现在离“车”的概念还有点儿远。作为一辆车,它就不能少了能够证明车存在的关键部件:车轮子。没关系,我们有度娘,我们去找车轮子。哎呦喂,就是这个:

(⊙o⊙)…这个好像是玩具车轮子,我们换一下,吆西:

OK了,大功告成,我们可以攒成一个可以自动滑坡的“车”啦:

找个坡度比较陡的破,用绳子把这个东西拖到坡顶,然后解开绳子,坐到这个东西上面,路边喊个大哥让他朝着坡底方向推一下。OK,设计者卒!

这不行啊,对的,我们需要一个装置,辅助坐在车上的人,如果想随时停车,可以使劲儿扣路面,这个装置就是,九阴白骨爪:

对的,就是这样

(⊙o⊙)…哼,其实我们需要的只是刹车系统而已,是的,就是我:

这个东西撞到车轮上,想减速的时候,利用一定的装置,让加载铁片上那个黑色的钢铁装置夹住铁片,就可以让轮子减速,这样我们的铝板板就可以减速了,就不怕啦。

好了,目前为止,我们的铝板板还只能从坡顶滑到坡底,还不能自己动。在这炎炎的夏季,穷的土都吃不上的我,装了空调却不舍的开,夹在桌子上一个大学时期就用的距今已有近十年的小风扇呜呜的响着

嗯?我们的车轮是不是可以变成风扇呢?是的,我们只需要这么一个东西:

哇哈哈,是的!初中学过,电机转动可以带动轮子转动,这样我们的铝板板就可以自己动啦,聪明如我,恐怖如斯。慢着,电机需要电啊。不怕,我出去扛来了这么大(多大自己想象)一块电池:

(⊙o⊙)…开玩笑的啦,像汽车这种体量用的电机,至少得需要下面这么样的电池才能驱动:

是的,恨不得整个铝板板上面全都铺上电池才行。好了,我们的铝板板现在已经有了一个电动汽车的样子了:

为了遮风挡雨,我们再弄个帐篷,搭在铝板板上,这样子:

最终效果这样子(好帅哦):

好像还缺点儿什么东西,既然电池让电机转,电机让车轮转,车轮让铝板板动。那么,电机转多快,正着转还是倒着转,该怎么控制呢?我听他们说这时候需要一种叫“线控技术”的东西,类似这样:

我也不知道线控技术是怎么定义的,大意就是用一根导线把电机的输入引出来,接到一个开关上,然后用手按下开关,电机就转,松开开关电机就停吧?如果用的是一个可以滑动的开关,电机转的快慢就跟你滑的距离大小有关了。如果这个开关可以用电脑去控制,你在电脑上写个Hello world.cpp(这是个电脑程序),然后Debug(运行程序的意思),就可以用键盘控制开关滑动,进而控制电机转速了。当然,我们也可以为刹车装个开关,为方向盘装个开关,这些开关都可以用电脑控制。

OK,我们已经进步很快了,现在我们已经可以在铝板板上,抱着笔本电脑,运行Hello world.cpp,控制铝板板水平运动了,而且运动速度我们也是可以控制的了,铝板板也可以转弯了,因为我们有Hello world!

效果是这样子(看到开关和电脑了吗?):

但是,我不能骄傲,我是有梦想的人,我有更高的目标,我要实现自动驾驶,我不想敲键盘开车!我们利用Hello world,是可以实现电脑自己敲键盘的,但是敲多久,敲哪个键盘,并不是随意的,需要根据实时的路况来判断敲加速键、减速键、转弯键、还是停车键。

我陷入了深深地思索中,为什么人能判断路况?因为黑夜给了我黑色的眼睛!我们需要这么一个东西来帮你盯着路况:

(⊙o⊙)…如果这样的话,还挺恐怖的,算了,我们折中一下,要求别那么高,我们换上这么一个东西:

哈哈,几块钱的东西就可以实现自动驾驶,我都快乐出声了。有了这个摄像头,我们就可以判断路上有没有人,有没有车,车道线在哪里了。像这样子,

(图片截自Momenta官网)

在转轮眼的效果加持下,我们的铝板板是不是可以实现自动敲键盘啦?是不是可以自动驾驶啦?是的,一定程度上可以说是的,据说特斯拉就是只用摄像头实现的自动驾驶(属于L2.5级别,意思是自动驾驶的水平不太高)。

OK,现在我们已经有了一辆可以自动驾驶的“拖拉机”。而且,我也开始有点儿骄傲了。然而,

嗯(⊙o⊙)…

不能骄傲,还有很多事情要做,摄像头还不足够。毕竟,人的脑袋是可以随时摆动的,而且两个眼睛可以斗鸡眼、散光、聚焦各种操作的。然而,我们装的那个几块钱的东西,只能盯着一个方向看,看的范围也有限。那么,我们还得需要能看的更广、看的更远的东西,那就是:

(⊙o⊙)…其实我的心里是拒绝的,我买不起啊,有没有更便宜的方案?有的,

完美,这个就是传说中的“激光雷达”,据说这一个东西就八九万美金,可是我土都买不起了啊。但是,我不怕困难,不怕艰苦,宁愿放弃土,也要给我的铝板板配上一个这东西。这样,我的铝板板就可以实现科幻一般的效果了

哈哈哈,我都是百度的图,有侵权你一定告诉我啊

我们装有摄像头、电机、车轮、计算机的铝板板,有了激光雷达之后,就可以在马路上自动驾驶了,而且这次安全性有了进一步的保障,不再鼠目寸光了,我相信,我们的铝板板已经达到了世界先进水平,就跟Pony.ai一样先进

(图片截自Pony.ai路测视频)

(⊙o⊙)…教主冷冷的回一句:太年轻太幼稚!

是的,我们攒的铝板板距离自动驾驶还很遥远,我们还需要赚钱采购更多的传感器,

(图片来自:http://tech.ifeng.com/a/20171125/44777795_0.shtml)

上图中红色的是摄像头,黄绿色的是激光雷达,蓝色的是超声波雷达。

除了以上这些基础的硬件之外,我们要向实现自动驾驶还需要很多软的技术,这些技术看不见摸不着,但是实实在在的在自动驾驶汽车核心系统里面运行着。

这些技术主要涉及:

1)高精度地图:建立自动驾驶专用的高精数字地图,用于自动驾驶车辆定位

2)车辆控制技术:控制车体的基础运动

3)自动驾驶预测与规划技术:预测态势,规划路径

4)人工智能技术:用于视觉感知、障碍识别、路况识别等

而这些软的技术,才是自动驾驶目前迫切需要的技术,也是各位大佬们在艰苦攻关的技术。相信,在不久的将来,我们就可以看到一辆辆全自动驾驶的车辆在大马路上安全平稳的运行着。而我们,将会得到解放,得到另一个层次的自由。

我们来欣赏一下大佬们的路测视频:

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20180801G1W8BF00?refer=cp_1026
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