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ミニ四駆とラズベリーパイ、OSSのDonkeyCarを使ったDIY自動運転

covao
November 25, 2022

 ミニ四駆とラズベリーパイ、OSSのDonkeyCarを使ったDIY自動運転

2022年11月25日 Design Solution Forum 2022 発表資料

Design Solution Forum 2022
https://dsforum.jp/2022/seminer/

畳一畳で走る!ミニ四駆ベースAIカー TatamiRacer
https://github.com/covao/TatamiRacer

covao

November 25, 2022
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Transcript

  1. A2 ミニ四駆とラズベリーパイ、OSSのDonkeyCarを使ったDIY自動運転 AIカーをはじめたきっかけ • ルネサスマイコンカーラリー(2008) • H8マイコンと赤外線センサーによるライントレース カー • 社内大会(エンジニア教育の一環)への参加

    • AIカーのイベント参加 (2020.1) • 「AIカー、虎ノ門で走る、駆け抜ける」 金沢工業大学虎ノ門キャンパス • AIカーの自作(2020.4~) • コロナ渦に突入… 自宅の狭いスペースで走るAIカーを模索 • 3Dプリンタを使い、ミニ四駆ベースの 畳一畳で走るAIカー「TatamiRacer」を製作 3
  2. A2 ミニ四駆とラズベリーパイ、OSSのDonkeyCarを使ったDIY自動運転 DonkeyCar • オープンソースの自動運転AIカー(ホビー向け) • 3D Robotics社 クリスアンダーソン氏のコミュニティー •

    ラジコンカーを改造し、カメラ、コンピュータを載せて自動走行 • ディープラーニングにPythonベースのTensorflowを使用 • Pythonクラスのパーツでセンサやアクチュエータを組み合わせ ることで、カスタマイズ可能 6 https://www.donkeycar.com/ https://github.com/autorope/donkeycar/tree/main/donkeycar
  3. A2 ミニ四駆とラズベリーパイ、OSSのDonkeyCarを使ったDIY自動運転 TatamiRacer • ミニ四駆キット(VZシャーシ)を使った小型AIカー • DonkeyCarのソフトウエアを利用して自動走行 • 3Dプリンターで造形したパーツを使用 •

    オープンソースで公開(3Dデータ、部品表、コード) • 必要なパーツはすべてAmazonで購入可能 • 畳一畳スペース(Tatamiサーキット)で走行可能 • 好きなミニ四駆のボディ取り付けが可能 9 https://github.com/covao/TatamiRacer
  4. A2 ミニ四駆とラズベリーパイ、OSSのDonkeyCarを使ったDIY自動運転 TatamiRacerのハードウエア • Raspberry Pi4搭載 • 電源はモバイルバッテリーのみ • 前方にカメラ

    • 低回転型130モーター使用(低電流化) • ステアリングは3Dプリントしたパーツとマイクロ サーボで実現 10
  5. A2 ミニ四駆とラズベリーパイ、OSSのDonkeyCarを使ったDIY自動運転 デジタルファブリケーションサービスによるプチ量産 12 3Dパーツ (DMM.make クリエーターズマーケット) • 3Dデータを造形してくれるサービス •

    個人で3Dデータを登録、造形物を販売できる オリジナルのサーキットコース (REALFABRIC) • 生地のプリントサービス(手芸用など) • オリジナルのデザインを登録、生地の販売ができる データ登録するだけで一品から生産と販売が可能 https://make.dmm.com/item/1379287/ https://realfabric.jp/view.php?num=34273
  6. A2 ミニ四駆とラズベリーパイ、OSSのDonkeyCarを使ったDIY自動運転 MATLAB Deep Learning Toolboxによる学習 23 • MATLABでDonkeyCarのディープラーニングのモデル(keras)を読み込み可能 •

    Deep Network Designerでニューラルネットワークを可視化、編集、学習ができる Qiita記事 DonkeyCarのディープラーニングモデルをMATLABでトレーニングしてみる https://qiita.com/covao/items/9f0c13106fa5bf4bb5de
  7. A2 ミニ四駆とラズベリーパイ、OSSのDonkeyCarを使ったDIY自動運転 ホビー向けAIカー(DonkeyCar)と自動運転車の比較 • ホビー向けAIカー(Donkey Car) • ディープラーニングで入力画像とステアリングやア クセル操作を学習させるだけで、そこそこ走る •

    機能分割がなく、シンプル(End to End) • DIYが容易 • 自動運転車 • 複数センサ(Lidarやカメラ)使用、複雑なシステム • 機能が分割がされている 自己位置推定、物体認識、車線認識など • DIYのハードルは高い 研究用途の改造RCカーでは、高度な自動運転車もあり 25 https://github.com/autowarefoundation/autoware