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Donkey Simulator

シミュレータ上で(手動)運転したDonkey Carデータをトレーニングすることができます。このシミュレータはUnityゲームプラットフォームの物理エンジンやグラフィックを使って構築されました。そしてdonkey python プロセスと接続し、独自の訓練済みモデルを使ってシュミレートされた Donkey Carを自動運転にかける事ができます。

Simulator のダウンロード

プラットフォーム別にダウンロード先が異なります：

ダウンロードした圧縮ファイルを展開すると、実行可能ファイルを含むフォルダが作成されます。その実行可能ファイルをダブルクリックして、 Simulator を起動します。

Mac の場合 追加ステップ

ログが生成されていない場合は、信頼できないアプリケーションをサンドボックス化するOS Xのバージョンが動作している可能性があります。これにより、Simulatorがディスクに書き込めなくなります。解決するには、アプリケーションフォルダ内の実行可能ファイルを移動します。

記録データ

このシミュレータは Donkey データを donkey tub 形式で作成できます。これは実行可能ファイルの横にあるフォルダのルートにある log ディレクトリに格納されます。Mac では、このフォルダを参照するためにパッケージの内容を参照する必要があります。このフォルダがない場合、データは記録されません。

Simulator では、2つのシーンを提供しています。

Generated Road シーン

道路をランダムに作成します。生成するごとに異なる路面を提供し、コースは数マイルのカーブをふくむ非周回コースとなります。1つのコースで訓練をして、同様のものや全く異なる路面でテストが可能です。

Warehouse シーン

これは、Oakland DIYRobocars Meetup のプライマリトラックとして使用されている実際のコースと少し似ている特定のトラックを作成します。

メニュー オプション:

Joystick/Keyboard No Rec

ジョイスティックやキーボードでDonkeyを動かします。私はPS2ジョイスティックとPS3ジョイスティックを使用しました。キーボードコントロールは矢印キーで操作します。このモードでは、データは記録されません。

Drive the donkey with a joystick or keyboard. I used a PS2 Joystick and a PS3 Joystick. Keyboard controls use arrow keys to steer. In this mode, no data is recorded.

注意：キーボードを使う場合、ステアリング情報を段階状(例：-1, 0, 1)に生成するため、トレーニングデータとしては難しいデータになる可能性があります。ジョイスティックのセットアップ手順を確認してください。

Joystick/Keyboard w Rec

Donkey Car をジョイスティックやキーボードで動かします。このオプションでは tub donkey フォーマットとしてデータを保存します。

Auto Drive No Rec

道路情報を使ってDonkey Carをコースにしたがってガイドします。ステアリング操作のためにPIDコントローラを使うため、時々振動(左右にブルブル動かす)します。このオプションでは走行データを記録しません。

Auto Drive w Rec

道路情報を使ってDonkey Carをコースにしたがってガイドします。ステアリング操作のためにPIDコントローラを使うため、時々振動(左右にブルブル動かす)します。このオプションでは走行データをtub donkey フォーマットで記録します。

Next Track

Generated road scene の場合、路面やトラック幅が切り替わります。

Regen Track

Use the current surface type, but generate a new random path and road. 現在の路面タイプを継続して使用しますが、新しくランダムに道路コースが生成されます。

PID コントロール

Max Speed

This setting determines the target speed during the PID auto drive. It will also affect the speed when driving by keyboard controls (not recommended). PID 自動運転中のターゲットスピードを定義します。キーボードによる運転時の速度に影響します(非推奨)。

Prop

Propotation (比例) の略です。偏差に比例してステアリングを経路に合わそうとするPIDのPにあたります。

Diff

PIDのDにあたり、脱輪を引き起こすような進路をステアリング操作で制限し、行き過ぎを制限するように設計されています。

Max Steering

注意 - Max Steering は重要な補正で、分類トレーニングに非常に強く影響します。ステアリングデータが書き込み時に正規化され、Pythonから来た後に乗算されるので、舵角はトレーニングとシミュレーションで一定でなくてはなりません。この値を変更する場合は注意してください。Max Steering 設定ごとにデータとモデルを分離します。

Max Steering は、 Auto Drive No Rec 使用時にのみ調整できます。また、ジョイスティックとキーボードの操作範囲にも影響しますので、保存して再ロードする必要があります。

デフォルトのカテゴリカルモデルは 16 個のbin(バイナリ：0か1)、もしくは 16分類を保持しており、最大ステアリングが +-16 、各binが角度の2度を表現しています。トレーニングとサンプルデータを比較して、いかにデータフィットさせるかについて知ることは有用です。

一般的な利用方法

  • シミュレータを開始します
  • log ディレクトリが存在し、かつ中身が空であることを確認します
  • シーンを選択します
  • Auto Drive w Rec ボタンを押します
  • Max Speed、Prop、Diffそれぞれのスライダーを変更して、運転スタイルを調整します
  • データが 10KB以上貯まるまで、10から15分ほど待機します
  • Stop ボタンを押します
  • Exit ボタンを押します
  • log ディレクトリを ~/mycar/data/ ディレクトリ(通常データを配置する場所)へ移動し、 ~/mycar/data/log を作成します。
  • いつもどおり、トレーニングを実行します。

Note: I had problems w default categorical model. Linear model worked better for me.

注意：デフォルトのカテゴリカルモデルを使用するとうまくいきません。私が試した際には、線形モデルのほうが良い動作をしました。

python manage.py train --tub=data/log --model=models/mypilot
  • Simulator サーバの開始
donkey sim --model=models/mypilot

wsgi starting up on http://0.0.0.0:9090 と表示されるまで待機します。

  • Simulator 上でシーンを選択します
  • NN Steering w Websockets ボタンを押します
  • Donkey Car が自動運転を開始します。画面左上のステアリング値、スロットル値を確認しましょう。

ジョイスティック セットアップ

キーボード入力は学習信号としては不十分です。ジョイスティックを使用して手動の運転データを提供することをお勧めします。

Linux におけるジョイスティック セットアップ

Unity on Linux は、SDLライブラリを使用してジョイスティックを表示します。そして、特にGamePad APIですが、デフォルトでは設定されていません。使用するには次の手順を行う必要があります：

git clone https://github.com/Grumbel/sdl-jstest

sudo apt-get install cmake
sudo apt-get install libsdl1.2-dev
sudo apt-get install libsdl2-dev
sudo apt-get install libncurses5-dev
cd sdl-jstest
mkdir build
cd build
cmake ..
make install


./sdl2-jstest -l

Joystick GUID: 030000004f04000008b1000000010000 を探します。

GUID は、デバイスにより異なります。

[https://github.com/gabomdq/SDL_GameControllerDB/blob/master/gamecontrollerdb.txt] を開きます。

そしてLinux の商のGUIDを探します。1行1デバイスタイプです。デバイス情報を特定するために environment を更新します：

sudo -H gedit /etc/environment

SDL_GAMECONTROLLERCONFIG= 行を追加して、開始時と終了時に必ず引用符を追加してください。すなわち、

SDL_GAMECONTROLLERCONFIG="030000004f04000008b1000000010000, ... (以降の長い行は gamecontrollerdb.txt からコピー)

  • リブートします
  • sim を開始します
  • drive w joystick を選択します
  • ジョイスティックを操作します
  • ハッピーダンスを踊ります