ForzaETH Race Stack — Scaled Autonomous Head-to-Head Racing on Fully Commercial off-the-Shelf Hardware

要約

ロボット工学における自律レースでは、高速ダイナミクスと信頼性およびリアルタイムの意思決定の必要性が組み合わされています。
このようなレースではソフトウェアとハ​​ードウェアが限界に達しますが、既存のフルシステム ソリューションの多くは複雑なカスタム ハードウェアとソフトウェアを必要とし、通常は財政的および安全上の制約により、完全な無制限の直接対決レースではなくタイムトライアルに重点を置いています。
これにより再現性が制限され、機械、電気、ロボット工学の分野における包括的な専門知識を持つ十分なリソースを備えた研究室のみが進歩や複製を実現できるようになります。
自律性の領域に興味はあるものの、これらの分野のいずれかで部分的な経験しかない研究者は、理解と統合にかなりの時間を費やす必要があります。
ForzaETH Race Stack は、市販の既製のハードウェアを使用してレプリケーションを簡素化する、1:10 スケールの直接対決自律型レーシング競技会である F1TENTH 用に設計された自律型レーシング ソフトウェア プラットフォームを提供することで、このギャップに対処します。
このアプローチは、自律走行レースの競争力を強化し、現場での研究開発のためのアクセス可能なプラットフォームを提供します。
ForzaETH Race Stack は、モジュール性と操作の使いやすさを念頭に置いて設計されており、トラックの摩擦やレイアウトなどのさまざまな環境条件へのカスタマイズと適応が可能です。
タイムトライアルと直接対決レースの両方に対応できるスタックは、公式 F1TENTH 国際大会で複数回優勝することで、フィールドでの有効性、堅牢性、適応性を実証しました。

要約(オリジナル)

Autonomous racing in robotics combines high-speed dynamics with the necessity for reliability and real-time decision-making. While such racing pushes software and hardware to their limits, many existing full-system solutions necessitate complex, custom hardware and software, and usually focus on Time-Trials rather than full unrestricted Head-to-Head racing, due to financial and safety constraints. This limits their reproducibility, making advancements and replication feasible mostly for well-resourced laboratories with comprehensive expertise in mechanical, electrical, and robotics fields. Researchers interested in the autonomy domain but with only partial experience in one of these fields, need to spend significant time with familiarization and integration. The ForzaETH Race Stack addresses this gap by providing an autonomous racing software platform designed for F1TENTH, a 1:10 scaled Head-to-Head autonomous racing competition, which simplifies replication by using commercial off-the-shelf hardware. This approach enhances the competitive aspect of autonomous racing and provides an accessible platform for research and development in the field. The ForzaETH Race Stack is designed with modularity and operational ease of use in mind, allowing customization and adaptability to various environmental conditions, such as track friction and layout. Capable of handling both Time-Trials and Head-to-Head racing, the stack has demonstrated its effectiveness, robustness, and adaptability in the field by winning the official F1TENTH international competition multiple times.

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