Apollo與農(nóng)業(yè)應(yīng)用場景的完美結(jié)合

5月10日，青島托爾泰克機(jī)器人公司采用搭載Apollo 1.0的商用無人駕駛車在其標(biāo)準(zhǔn)化的農(nóng)場中進(jìn)行了首次噴藥作業(yè)。隨著無人車的緩緩前行，風(fēng)扇快速旋轉(zhuǎn)，藥水均勻的噴灑在兩旁的果樹上，完成了無人駕駛噴藥作業(yè)。Apollo+農(nóng)業(yè)，成為無人駕駛最佳的應(yīng)用場景。

智慧農(nóng)業(yè)是必經(jīng)之路

近年來，由于化肥農(nóng)藥過度使用導(dǎo)致的不良食品安全事件頻頻發(fā)生，加之中國目前農(nóng)村的老齡化、空心化，農(nóng)田撂荒現(xiàn)象越發(fā)嚴(yán)重。而隨著國家對農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步扶持和科研技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)慢慢已向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，智慧農(nóng)業(yè)已是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型的必經(jīng)之路。這也是我們作為新時(shí)代以農(nóng)為業(yè)的新農(nóng)人一直以來深刻關(guān)注的問題。

（優(yōu)品天成紅蘋果農(nóng)場）

2017年7月，Apollo 1.0開放了封閉園區(qū)循跡自動駕駛能力，向汽車行業(yè)及自動駕駛領(lǐng)域的合作伙伴提供一個(gè)開放、完整、安全的軟件平臺，這讓作為農(nóng)業(yè)機(jī)器人開發(fā)者的我們看到了實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)無人駕駛車的契機(jī)。

Apollo+農(nóng)業(yè)場景應(yīng)用

在Apollo開發(fā)者社區(qū)技術(shù)布道師的幫助下，我們通過對電動車底盤進(jìn)行改裝，完成了線控和RC遙控。同時(shí)，基于Apollo1.0進(jìn)行適配，修改軟件平臺。最后，模擬農(nóng)場環(huán)境，以低成本硬件方案為導(dǎo)向，通過不斷調(diào)試與完善，終于實(shí)現(xiàn)了Apollo 1.0封閉場地?zé)o人駕駛。

這里和大家分享一下，我們適配Apollo 1.0的過程：

1硬件平臺

Apollo 1.0推薦的硬件主要有：IPC、GNSS接收機(jī)、IMU和PCI-CAN卡。

在1.0中定位是關(guān)鍵模塊，只有實(shí)現(xiàn)厘米級的定位，才能實(shí)現(xiàn)無人駕駛。我們的場景是封閉園區(qū)低速行駛，速度不超過10km/h。于是，我們對定位設(shè)備做了裁剪，去掉了IMU，采用Novatel 617D 板卡RTK差分定位，同時(shí)采用雙天線取得航向，最終實(shí)現(xiàn)位置精度2cm，航向精度1°的厘米級定位。PCI-CAN卡使用esdcan-pcie402，IPC選用普通的工控機(jī)。GPS設(shè)備的裁剪，使成本降低了數(shù)萬元，實(shí)現(xiàn)了我們的低成本目標(biāo)。

2軟件平臺

我們主要對以下5個(gè)模塊做了修改：

GPS驅(qū)動模塊：主要解析Novatel 617D 的三個(gè)協(xié)議，BestPos，BestVel和Heading。BestPos解析出WGS84大地坐標(biāo)；BestVel解析水平和垂直速度；Heading解析航向角；具體內(nèi)容可以參照Novatel的技術(shù)說明書。

Localization：定位模塊的修改，目的是將原來通過IMU獲取的航向、線性速度等數(shù)據(jù)替換為GNSS接收機(jī)解析的數(shù)據(jù)。

Canbus：添加角度傳感器，并適配車輛的控制器協(xié)議。

Control：Apollo 1.0使用通用的LQR和PID算法，分別實(shí)現(xiàn)車輛動力學(xué)的橫向和縱向控制。這里我們主要修改了控制模塊的配置文件，針對我們的車輛調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)，為控制模塊輸入合適的參數(shù)，保證控制模塊輸出正確的指令。

Common：使用GNSS接收機(jī)獲取的速度，修改預(yù)瞄算法。

（搭載Apollo 1.0的農(nóng)用無人車）

借助于百度Apollo開源平臺，我們研發(fā)的農(nóng)業(yè)無人駕駛車終于完成了在封閉園區(qū)內(nèi)的測試。

基于Apollo最大膽的嘗試

2018年4月19日，公司研發(fā)的全球首款農(nóng)用無人駕駛車于“Apollo Meetup—Apollo 2.5 開放技術(shù)發(fā)布會”成功發(fā)布。作為百度無人駕駛平臺的成功案例之一，托爾泰克農(nóng)業(yè)場景無人駕駛車被稱為“基于Apollo最大膽的嘗試”。

2018年5月8日，基于Apollo 1.0的托爾泰克無人駕駛車正式在標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)?；霓r(nóng)場環(huán)境——優(yōu)品天成紅蘋果農(nóng)場進(jìn)行了首次驗(yàn)證。

2018年5月10日，托爾泰克無人駕駛車在Apollo 1.0基礎(chǔ)上加裝工作模塊后，在紅蘋果農(nóng)場進(jìn)行測試。無人駕駛車正式開工，實(shí)現(xiàn)果園無人化噴藥作業(yè)。

接下來，我們的割草與采摘模塊也將陸續(xù)登場。拆分的兩個(gè)模塊，機(jī)器人系統(tǒng)的行走模塊與作業(yè)模塊將與Apollo進(jìn)行深度融合。

深度合作后再創(chuàng)未來

今后，我們將與Apollo平臺緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)果園里環(huán)境數(shù)據(jù)與工作數(shù)據(jù)的采集與交互學(xué)習(xí)，做到在精確的環(huán)境中更精確的作業(yè)。致力于為大家提供標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)場構(gòu)建方案、系統(tǒng)完整的農(nóng)業(yè)機(jī)器人解決方案及一整套無人值守農(nóng)場的系統(tǒng)解決方案，助推中國農(nóng)業(yè)改變傳統(tǒng)的組織生產(chǎn)方式，驅(qū)動產(chǎn)業(yè)升級，快速實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)。我們也將繼續(xù)攜手百度Apollo，改變現(xiàn)在，創(chuàng)造未來。

Apollo

自Apollo平臺開放已來，我們收到了大量開發(fā)者的咨詢和反饋，越來越多開發(fā)者基于Apollo擦出了更多的火花，并愿意將自己的成果貢獻(xiàn)出來，這充分體現(xiàn)了Apollo『貢獻(xiàn)越多，獲得越多』的開源精神。為此我們開設(shè)了『開發(fā)者說』板塊，希望開發(fā)者們能夠踴躍投稿，更好地為廣大自動駕駛開發(fā)者營造一個(gè)共享交流的平臺！