English • Русский

FIRA Autonomous RC Car

Проект автономного RC-автомобиля масштаба 1:10 для физического дивизиона FIRA Autonomous Cars League (FACL) / RoboCup Autonomous Cars. Собирает воедино 3D-модель шасси, референсный код автономного вождения из симуляционных проектов FIRA и open-source ROS-стек для Raspberry Pi + Arduino.

Статус: в разработке. Это не готовый продукт — репозиторий последовательно собирает и интегрирует компоненты, начиная с июля 2026.

Регламент соревнования

FIRA Autonomous Cars League состоит из двух дивизионов:

• Physical Division — команды проектируют, строят и программируют автономный RC-автомобиль масштаба 1:10 с рулевым управлением Ackermann, который должен проехать трассу без вмешательства человека.
• Simulation Division — разработка ПО/AI для автономного вождения в симуляторе AVIS Engine (на основе ROS + Gazebo).

Официальные источники регламента (сверяться перед соревнованием — правила обновляются по годам):

• https://firaworldcup.org/leagues/fira-challenges/autonomous-cars/
• Правила Pro (Google Docs, актуальная версия): https://docs.google.com/document/d/1PgeKrsCEL-KnZFci-iQUgFKoVnY7qiXql9oOvQACfEY/
• Правила Youth: https://docs.google.com/document/d/1pyhgvSQw7eaGDG0dzchA0VkbOYnGsd1_AVNhvs1iz8c/

Своими словами пересказанная сводка ключевых требований (масштаб 1:10, лимит 600×450мм, Ackermann steering, множитель за onboard/offboard обработку) — в docs/regulation-summary.md.

Этот проект нацелен на Physical Division (1:10 RC-машина).

Структура репозитория

models/     — 3D-модель шасси (STL/3MF) для печати
external/   — референсные проекты, подключены как git submodules (см. ниже)
docs/       — регламент, электронная схема, план адаптации алгоритмов
ros_ws/     — ROS 2 пакет fira_car_control: ноды детекции полосы, руля,
              скорости и serial-моста к микроконтроллеру
firmware/   — прошивка микроконтроллера привода (серво + DC-мотор)
tools/      — STL bbox, калибровка камеры, калибровка HSV

Документация

• docs/regulation-summary.md — сводка регламента
• docs/electronics-bom.md — электронная схема, BOM, реальные размеры деталей (посчитаны из STL скриптом tools/stl_bbox.py)
• docs/lane-detection-adaptation.md — план адаптации алгоритма детекции полосы из симулятора под реальную камеру

Используемые внешние материалы (атрибуция)

3D-модель шасси

NITROUS — 3D Printed RC Car by TommyB

• Источник: https://www.printables.com/model/415497-3d-printed-rc-car
• Лицензия: Creative Commons CC0 1.0 (Public Domain) — автор пометил модель как оригинальную работу, атрибуция не обязательна юридически, но указана здесь из уважения к автору.
• Файлы лежат в models/, без изменений относительно оригинала.

Референсный код (git submodules)

Код из внешних репозиториев не скопирован, а подключён как git submodule — это сохраняет полную историю, авторство и лицензию оригинала.

Путь	Источник	Лицензия	Назначение
external/pandas-team-avis-engine	Pandas-Team/Autonomous-Car-Simulation-Based-on-AVIS-Engine-FIRA-2021	GPL-3.0	Детекция полос/знаков, PID-управление — референс для simulation-алгоритмов
external/fira-autonomous-cars-simulator	Fira-Autonomous-Cars/FIRA-Autonomous-Cars-Simulator	CC0-1.0	Официальный симулятор FIRA
external/arduino-raspberry-ros-car	COONEO/Arduino_Raspberry_ROS_Car	не указана (все права у автора)	Референс ROS-стека Raspberry Pi + Arduino для физической машины

Код из репозитория COONEO/Arduino_Raspberry_ROS_Car не имеет открытой лицензии — используется только как справочный материал/submodule для чтения, без копирования кода в собственные файлы этого репозитория.

Дополнительные материалы для изучения

• Обсуждение управления RC-машиной через ROS + Raspberry Pi: https://www.reddit.com/r/robotics/comments/alpfrj/i_controlled_a_rc_car_using_ros_and_a_raspberry/

Полная выжимка по каждому источнику (авторы, лицензии, архитектура, что именно можно переиспользовать) — в EXTERNAL_SOURCES.md.

Roadmap

• Изучить регламент Physical Division (сводка в docs/regulation-summary.md, габариты модели проверены против лимитов — с запасом)
• Разобрать электронную схему и BOM под геометрию NITROUS (docs/electronics-bom.md, размеры посчитаны из STL)
• Написать план адаптации детекции полосы под реальную камеру (docs/lane-detection-adaptation.md)
• Создать каркас ROS 2 нод управления рулём/скоростью (ros_ws/) — требует реальной камеры и калибровки для доводки
• Написать serial_bridge_node.py — мост ROS-топиков к микроконтроллеру по UART (протокол S<angle>/T<throttle>)
• Написать прошивку микроконтроллера привода (firmware/drive_controller/) — серво+мотор, safety timeout; не проверена на реальном железе (нет платы/H-моста в наличии)
• Написать tools/calibrate_camera.py и tools/calibrate_hsv.py — готовы к запуску, как только появится реальная камера
• Вынести чистую логику (детекция полосы, регуляторы руля/скорости) в algorithms.py и покрыть pytest-тестами (12 тестов, реально запускаются и проходят — единственная часть стека, которая уже проверена, а не просто написана)
• Закупить электронику по BOM — список позиций с поисковыми ссылками и ориентировочными ценами готов в docs/purchase-list.md, сама покупка/оплата — вручную
• Спроектировать черновик крепления камеры — mounts/camera_mount.scad, размеры платы Camera Module 3 взяты из официального чертежа Raspberry Pi, пазы вместо точных отверстий на случай погрешности. Не скомпилировано (OpenSCAD не удалось установить в этом окружении) — открыть и проверить перед печатью
• Напечатать и подогнать крепление камеры под реальную плату
• Собрать физическое шасси по модели из models/
• Прогнать bring-up чеклист прошивки на реальном железе (firmware/drive_controller/README.md)
• Довести lane_detection_node.py на реальных кадрах с трассы
• Провести первый заезд на тестовой трассе
• Проверить открытые вопросы регламента — большинство закрыто (см. чеклист в docs/regulation-summary.md): нет лимита по массе, ИК line-following датчики запрещены (камера обязательна), готовые платформы разрешены в Pro. Открыт критический пункт: колея (150–350мм) и колёсная база (200–550мм) модели NITROUS не измерены — есть риск, что компактная модель в них не укладывается
• Измерить колею и колёсную базу при сборке шасси, подтвердить соответствие регламенту (см. предупреждение в docs/regulation-summary.md)
• Уточнить даты этапов 2026 года ближе к сезону
• Подготовить документацию/видео для подачи на соревнование

Лицензия собственного кода

Код и документация, написанные в рамках этого репозитория (вне external/ и models/), распространяются по лицензии MIT (см. LICENSE.md), если не указано иное.

Дополнительные файлы

• CHANGELOG.md — история изменений
• CONTRIBUTING.md — как участвовать в разработке
• CODE_OF_CONDUCT.md — правила поведения в проекте
• RELEASE_INFO.md — статус релиза
• EXTERNAL_SOURCES.md — атрибуция и выжимка по всем внешним источникам