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AGV 自动标定车间 - 总述
本项目是 AGV（自动导引车）自动化标定车间的软件系统，用于在车间环境中对 AGV 进行底盘参数标定、运控参数标定、传感器内参/外参标定，以及手眼标定。
项目概述
核心能力
| 标定类型 | 说明 | 状态 |
|---|---|---|
| 外部真值接入 | 通过外部定位系统（如 OptiTrack、激光雷达定位）获取车辆位姿真值 | ✅ 已验证 |
| 底盘参数标定 | 标定轮距、轴距、转向角等底盘几何参数 | ✅ 已验证（模板） |
| 运控参数标定 | 标定横向/纵向控制器的 PID/MPC/LQR 参数 | ✅ 已验证（模板） |
| 传感器内参标定 | 相机（前视/下视）、IMU 的内参标定 | ✅ 已验证（模板） |
| 传感器外参标定 | 相机、雷达等传感器相对于车体坐标系的外参标定 | 🚧 待完善 |
| 手眼标定 | 机械臂与相机之间的变换关系标定 | 🚧 待开发 |
技术架构
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 车间工控机（Ubuntu） │
│ ┌─────────────────┐ ┌──────────────┐ ┌─────────────────────┐ │
│ │ workshop_ │ │ 底盘标定服务 │ │ 传感器标定服务 │ │
│ │ orchestrator_v2 │ │ chassis_ │ │ sensor_calibration_ │ │
│ │ (总控) │ │ calibration │ │ service │ │
│ └────────┬────────┘ └──────────────┘ └─────────────────────┘ │
│ │ │
│ ┌────────▼────────┐ ┌──────────────┐ ┌─────────────────────┐ │
│ │ vehicle_agent_ │ │ 运控标定服务 │ │ 外部位姿服务 │ │
│ │ gateway │ │ control_ │ │ external_ │ │
│ │ (WiFi6/TCP网关) │ │ calibration │ │ localization_ │ │
│ └─────────────────┘ └──────────────┘ └─────────────────────┘ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
│ WiFi6/TCP
▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 车端电脑（Windows/Linux） │
│ ┌─────────────────┐ ┌──────────────┐ ┌─────────────────────┐ │
│ │ 车端 Agent │ │ 底盘控制器 │ │ 传感器驱动 │ │
│ │ (TCP<->CAN/PLC) │ │ (CAN/PLC) │ │ (相机/雷达/IMU) │ │
│ └─────────────────┘ └──────────────┘ └─────────────────────┘ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
目录结构
agv_calib_brain/
├── src/
│ ├── core/ # 核心标定逻辑
│ │ ├── workshop_orchestrator/ # 车间总控编排器
│ │ ├── chassis_calibration_service/ # 底盘标定服务
│ │ ├── control_calibration_service/ # 运控标定服务
│ │ ├── sensor_calibration_service/ # 传感器标定服务
│ │ ├── external_localization_service/ # 外部位姿服务
│ │ └── vehicle_profile_manager/ # 车辆画像管理
│ │
│ ├── communication/ # 通信层
│ │ ├── win_ubuntu_bridge/ # 车间<->车端通信桥
│ │ └── interfaces/ # ROS2 接口定义
│ │
│ ├── simulation/ # 仿真验证
│ │ ├── isaac_workshop_sim/ # Isaac Sim 标定车间
│ │ ├── vehicle_agent_sim/ # 仿真车端 Agent
│ │ ├── vehicle_sensor_agent_sim/ # 仿真传感器 Agent
│ │ └── tools/ # 仿真工具脚本
│ │
│ ├── deployment/ # 部署配置
│ │ └── profiles/ # 仿真/部署配置文件
│ │
│ ├── site_deployment/ # 真实现场部署
│ │ └── (真实车辆 SDK、PLC/CAN 适配)
│ │
│ └── apps/ # 操作员工具
│
├── run_isaac_real_sim_test.sh # 一键启动 Isaac 仿真测试
├── stop_isaac_real_sim_stack.sh # 停止仿真栈
├── SIMULATION_GUIDE.md # 仿真环境启动指南
└── README.md # 本文件
快速开始
1. 编译
cd /home/nvidia/study/AutoCalib-Workshop/agv_calib_brain
colcon build
source install/setup.bash
2. 一键启动完整仿真
# 启动 Isaac + 车端 Agent + 车间总控 + 执行验收
./run_isaac_real_sim_test.sh --headless
3. 查看详细指南
- 仿真启动指南: SIMULATION_GUIDE.md - 如何单独启动各组件
- 源码目录说明: src/README.md - 源码组织结构
主要验证场景
| 场景 | 启动方式 | 验证内容 |
|---|---|---|
| 快速闭环验证 | launch_sim_stack.py --component vehicle-agent + minimal_workshop_demo.launch.py |
车间总控能创建 session、生成阶段计划、调用车端接口 |
| Isaac topic 检查 | run_isaac_real_sim_test.sh --headless（前半段） |
Isaac 能发布传感器和真值 topic |
| 完整 Isaac 仿真闭环 | run_isaac_real_sim_test.sh --headless |
场景、agent、桥接、总控一起运行 |
| 传感器转发链路 | --component vehicle-agent,sensor-ingest |
车端能订阅 Isaac topic，车间端能拉取数据 |
四条核心通信链路
| 链路 | 方向 | 功能 | 组件 |
|---|---|---|---|
| 外部真值链路 | 外部系统 → 车端 | 位姿、速度、时间戳 | external-pose-bridge |
| 底盘链路 | 车间 → 车端 | 下发标定动作、读取遥测 | vehicle-agent-gateway |
| 运控链路 | 车间 → 车端 | 下发控制任务、读取误差 | vehicle-agent-gateway |
| 传感器链路 | 车端 → 车间 | 相机、雷达、IMU 数据 | sensor-ingest |
开发状态
- ✅ 已完成: 车间总控编排器、四类标定服务框架、车辆画像管理、Isaac 仿真环境、WiFi6/TCP 通信链路、端到端验收脚本
- 🚧 进行中: 传感器外参标定采样链路、真实算法参数收敛
- ⏳ 待开发: 手眼标定、真实现场部署验证
关键设计原则
- 主控只编排流程 -
workshop_orchestrator_v2负责阶段调度，具体标定由独立 ROS2 包实现 - 仿真与现场分离 - Isaac 代码只在
simulation/，真实车辆代码只在site_deployment/ - 统一通信协议 - 车间与车端通过 WiFi6/TCP 通信，协议由
communication/定义 - 车辆画像驱动 - 车辆能力、传感器配置通过
vehicle_profile描述，支持多车型