simulation과 함께 racing-stack 사용해보기

Racing-Stack을 실제 차량 없이도 테스트할 수 있도록, Simulation 환경에서 실행하는 방법을 정리합니다.

실제 차량 운용 전 로직 검증 및 테스트하는 것을 목적으로 활용할 수 있습니다.

Mapping

1. 시뮬레이션 환경 내에서는 map을 생성할 수 없으므로 map.png와 map.yaml 파일이 필요합니다.

참고) 실제 차량에서의 해당 파일 생성 과정

1. roscore 실행
2. roslaunch stack_master low_level.launch를 통해 차량의 LIDAR, IMU, VESC 센서 실행
3. roslaunch stack_master mapping.launch map:=map_name create_map:=true를 통해 파일 생성 (실제 map을 closed-loop로 한 바퀴 주행)

파일 예시

항목	설명
image	파일명
resolution	1픽셀 = 0.05m
origin	map의 원점
occupied_thresh	장애물 판정 임계값
free_thresh	빈 공간 판정 임계값
negate	이미지 반전 여부

1. map 기반 최적 경로를 계산합니다.

roslaunch stack_master mapping.launch map:=map_name create_map:=false create_global_path:=true

• map.png를 기반으로 centerline 추출

• 구간별 속도 튜닝을 위한 Speed sector 설정

• 추월 허용 구간을 구분하기 위한 Overtaking sector 설정

최종적으로 3가지 파일이 생성됩니다.

• global_waypoints.json: 최적 경로 및 속도 프로파일
• speed_scaling.yaml: 구간별 속도 제한
• ot_sectors.yaml: 추월 허용 구간

Head to head

1. 시뮬레이션 환경을 실행시킵니다.

roslaunch stack_master base_system.launch map:=map_name sim:=true

1. 장애물 감지, 주행 상태 판단, 차량을 움직이게 하는 제어 기능을 활성화시킵니다.

roslaunch stack_master headtohead.launch perception:=false

Obstacle

1. Static obstacle 회피

rviz에서 Publish Point를 통해 static obstacle를 생성할 수 있습니다.

생성된 static obstacle를 감지하여 회피 경로를 생성 및 추종함으로써 충돌 없이 정적 장애물을 회피하는 모습을 확인할 수 있습니다.

2. Dynamic obstacle overtaking

최적 경로를 느린 속도(0.4배)로 주행하는 dynamic obstacle를 생성할 수 있습니다.

roslaunch obstacle_publisher obstacle_publisher.launch speed_scaler:=0.4

생성된 dynamic obstacle를 감지하여 overtaking 경로를 생성 및 추종함으로써 추월하는 모습을 확인할 수 있습니다.

마무리

이 글에서는 Simulation 환경에서 Racing-Stack을 테스트하는 방법을 다뤘습니다.

• Simulation을 활용하여 racing-stack 로직 검증이 가능합니다.
• Map 기반 주행 데이터 생성(최적 경로, 속도 프로파일, 추월 구간 설정)을 할 수 있습니다.
• 가상 장애물 시나리오 테스트(정적 장애물 회피 및 동적 장애물 추월)가 가능합니다.

실제 차량에 배포하기 전에 시뮬레이션에서 충분히 검증하는 것을 권장합니다.