Chris Anderson正在研發的DIY自動駕駛AI汽車是什麼？

Published by Deviceplus 編輯團隊 at 2023.10.18

■什麼是開源DIY自動駕駛AI汽車？

雖然這些產品被稱為自動駕駛汽車，但它們的尺寸很小，不能像Google旗下的Waymo或百度的Apollo正在開發的車輛那樣在公共道路上載人行駛。
這些汽車長約30釐米（約12英寸），比例為1/16，就像您經常看到的無線電遙控車，甚至比某些遙控車還小—就像由小尺寸元件組裝成的小型機器，它們一般行駛在幾米長的賽道上。

Maker Faire Taipei 2019（2019年臺北創客嘉年華）的測試場地。您可以看到贊助商的logo，如華碩、微軟和Donkey Car。DIY自動駕駛汽車正在變得越來越受歡迎

Chris Anderson和其他一些人在2016年創建的DIY ROBOCARS網站。這個社群彙集了愛好自己動手製造開源自動駕駛汽車的人

■與傳統機器人汽車的區別

DIY機器人汽車有各種各樣的比賽，比如讓機器人穿過迷宮，或者沿著地板上畫的線進行追蹤的“微型老鼠”比賽。與其他比賽不同的是這些機器人配備了圖像識別功能。它們搭載了Raspberry Pi或Nvidia Jetson等高性能微控制器開發板，以及Google的TensorFlow等機器學習庫，先在賽道試跑獲取自動駕駛資料，然後再參加比賽。

規則是讓使用了機器學習/AI的自動駕駛汽車相互競爭。自動駕駛AI汽車有各種各樣的比賽。一些比賽純粹以軟體為中心，並規定所有參賽者必須使用相同的平台，比如Nvidia的Jetbot。

在泰國清邁舉行的Maker Party Chiang Mai 2019上參加AI Robocar比賽的不同形狀的機器人汽車

這些比賽往往很複雜，因為基於圖像識別的AI技術起著核心作用。有些比賽中賽道上的道路標誌會隨機發生變化，如果汽車沒有成功讀取並相應地改變賽道，就會失去積分。訓練有素的AI自動駕駛汽車會像人類操作的汽車一樣運行：當它們識別到看起來像標誌的東西時，會放慢速度仔細閱讀標誌，然後再次加速。

一輛自動駕駛汽車在清邁AI Robocar比賽中減速以閱讀標誌。

這是AI在命令其降低速度，直到正確讀取標誌為止。該判斷基於相機透過圖像識別功能所讀取的資訊、由伺服馬達控制的轉向角的參數變化，以及由標準（非伺服）馬達控制的驅動馬達的輸出。

■為什麼自動駕駛AI汽車越來越受歡迎？

自動駕駛AI汽車彙集了多種技術。
製造一種基於AI技術的汽車並讓其在實際場景中運行對於教學和研發來說是非常有用的。許多大公司都在製造和運行幾種測試汽車。除了用軟體進行模擬，以及對每個元件的研究和開發外，還必須透過實驗應用最新技術並獲取回饋結果。如果能夠製造出一輛在實踐中可用的汽車，將會對社會產生很大影響。所以很多實驗室都一直在致力於汽車的研發。
大約從2016年到2017年，圖像識別和機器學習等AI相關技術的價格變得很便宜。因此，自動駕駛AI汽車的研發不再局限於預算充足、專業人員眾多的實驗室。
安裝在許多DIY自動駕駛AI汽車上的Raspberry Pi或Nvidia Jetson微控制器開發板可以以大約100美元或更低的價格買到，相機和其他設備也可以以不到幾十美元的價格買到。隨著軟體技術的發展，影像處理和機器學習軟體已經可以在這些廉價的硬體上運行。

上述演講中Chris Anderson的展示內容，Google Waymo製造的自動駕駛汽車和DIY機器人汽車的比較

Waymo的自動駕駛汽車是可以在公共道路上行駛的汽車，整個系統的成本約為25,000美元，而使用Raspberry Pi的具有相似配置的DIY自動駕駛AI汽車成本僅為200至500美元左右。當然，它們的可靠性和元件規格差別很大。您不能直接把DIY機器人汽車當作真正的汽車使用。但是它們的核心軟體技術非常相似，並非像無線電遙控汽車和真正的汽車那樣完全不同。如果當作玩具或者教學工具，機器人汽車綽綽有餘。

■一個正在發展壯大的社群

自Chris Anderson推出DIY ROBOCARS以來，這些技術正在變得越來越開放和自由。上表所示的Raspberry Pi是一種多功能微型電腦，可以像個人電腦那樣執行各種處理任務。Nvidia Jetson Nano於2019年3月發佈，是一款AI專用單板機，可以執行更高級的AI任務，售價約為100美元。越來越多的人被稱為“Jetbot”的開源項目所吸引，其主要內容為基於Jetson Nano創建AI自動駕駛汽車。由於該項目是開源的，因此用戶可以使用3D印表機製作自己的車身，但是有些公司（如Sparkfun）也會銷售帶有JETBOT零件的套件。
隨著越來越多的人參與其中，該互聯網社群也在汲取更多的創新想法。

在泰國清邁，初中生和高中生也參與了基於JETBOT的
自動駕駛AI汽車的開發

■一個遍佈全球的社群

隨著價格和技術門檻的大幅度下降，並且變得越來越低，DIY自動駕駛AI汽車的參與度正在迅速增長。
我在亞洲多個地區都參加過創客活動。從2019年到2020年，東京、臺北、深圳、清邁、曼谷等地都舉辦過自動駕駛AI汽車比賽。
在這些比賽中，大多數參賽的汽車都是基於Raspberry Pi或Jetson創建而成。但在2019年，價格更便宜的基於RISC-V的AI開發板開始在中國湧現。此類開發板也會很快融入社群，使構建自動駕駛汽車環境變得更加容易。
為了生產出這樣一款AI自動駕駛汽車，居住在深圳的德國人Hans正在透過Crowdsupply眾籌開發RoboHAT MM1的資金，這是一款由Raspberry Pi控制馬達的馬達驅動板。伺服馬達和步進馬達可以透過微控制器開發板進行數位控制，而標準馬達由於必須以模擬方式提高電流來增加輸出，所以在電子工作中比伺服馬達更難使用。隨著需求的增加，深圳和許多其他地方都開始出現對應此類困境的開發環境。