EasyDrone Z410 Drone – Verbesserte Ardupilot Open-Source-Drohnenentwicklungsplattform auf Industrieniveau für wissenschaftliche Forschungswettbewerbe

Technische Daten

Flugplattform

Parameter	Spezifikation
Maße	Länge: 290 mm, Breite: 290 mm, Höhe: 247 mm, Radstand: 410 mm
Maximales Startgewicht	Schweinefleisch-Schinken ca. 2200g
Maximale Steiggeschwindigkeit	1,5 m/s
Maximale Sinkgeschwindigkeit	0,7 m/s
Maximale Horizontalgeschwindigkeit	10 m/s
Maximale Schwebezeit	21 Minuten
Maximaler Neigungswinkel	30°
Betriebstemperaturbereich	6°C–40°C
Satellitennavigationssystem	M8N GPS
Schwebegenauigkeit	Vertikal: ±0,1 m, Horizontal: ±0,15 m

Modul zur optischen Flussdistanzmessung

Parameter	Spezifikation
Gewicht	5,09 g
Maße	Länge: 29 mm, Breite: 16,5 mm, Höhe: 15 mm
Messbereich	0,01–8 m
Sichtfeld zur Entfernungsmessung	6°
Optischer Fluss FOV	42°
Energieaufnahme	500 mW
Betriebsspannung	4,0 bis 5,5 V
Arbeitsbereich des optischen Flusses	>80 mm
Ausgabemethode	UART

Visuelle Trägheitsodometrie

Parameter	Spezifikation
Gewicht	559 g
Energieaufnahme	1,5 W
Maße	Länge: 108 mm, Breite: 24,5 mm, Höhe: 12,5 mm
Tiefenauflösung	848 × 800
Sichtfeld	D: 163°
Tiefentechnologie	Sendungsverfolgung
Ausgabeschnittstelle	USB 3

Khadas X3-Rechenmodul

Parameter	Spezifikation
Stromversorgung	USB Typ C, 5 V–3 A
Maße	85 mm × 56 mm × 20 mm
CPU	Quad-Core ARM Cortex-A53 mit 1,2 GHz
BPU	Dual-Core @ 1,0 GHz, Rechenleistung: 5 TOPS
RAM	4 GB LPDDR4
Lagerung	TF-Karten-Unterstützung
Anzeigeschnittstelle	HDMI ×1 (bis zu 1920×1080@60Hz)
	MIPI-DSI ×1 (bis zu 1920×1080@60Hz)
USB-Host	USB Typ-A 3.0 ×1
	USB Typ-A 2.0 ×2
USB-Gerät	Micro USB 2.0 ×1
Kabelgebundenes Netzwerk	Gigabit-Ethernet ×1, RJ45
Drahtlose Netzwerke	2,4 G WLAN × 1, unterstützt 802.11 b/g/n, Bluetooth 4.1
Betriebstemperatur	25°C–95°C (X3M-Chiptemperatur)

Datenübermittlung

Parameter	Spezifikation
Datenlösung	Mini Homer
Betriebsfrequenz	Sub-1G-Band
Betriebsspannung	12V
Maximale Signalreichweite	1200 m

Batterie

Parameter	Spezifikation
Abmessungen (L×B×H)	130 mm × 65 mm × 40 mm
Gewicht	470g
Ladeschlussspannung	16,8 V
Nennspannung	14,8 V
Nennkapazität	5300 mAh

Ladegerät

Parameter	Spezifikation
Eingangsspannung	Gleichspannung: 9 V–12 V
Maximale Ausgangsleistung	25 W
Maximaler Ausgangsstrom	1500 mA
Anzeigegenauigkeit	±10 mV
Abmessungen (L×B×H)	81 mm × 50 mm × 20 mm
Gewicht	76g

Fernbedienung

Parameter	Spezifikation
Frequenzbereich	2,4 GHz
Betriebsspannung	4,5 V bis 9 V
Kanäle	10
Sendeleistung	<20dBm
Gewicht	410g
Abmessungen (L×B×H)	179 mm × 81 mm × 161 mm

Empfänger

Parameter	Spezifikation
Gewicht	4,5 g
Abmessungen (L×B×H)	36 mm × 22 mm × 7,5 mm
Frequenzbereich	2,4 GHz
Betriebsspannung	4 V bis 8,4 V
Kanäle	6 (PWM), 8 (PPM), 18 (i-BUS)
Sendeleistung	<20dBm
Datenausgabe	PPM/PWM/i-BUS
Antennenlänge	93 mm (Doppelantenne)

Paket beinhaltet

Outdoor-Version: 410 Base Edition (Ardupilot) + X3 + GPS

Artikel	Modell	Menge/Einheit
Rahmen	Antriebssatz	1 Satz
Fluglotse	Pixhawk 2.4.8	1 Einheit
Fernbedienung	i6s	1 Einheit
Empfänger	X6B	1 Einheit
Datenübermittlung	Mini Homer	1 Satz
GPS	M8N	1 Einheit
Motor (mit Propellern)	2312 960 kV	4 Einheiten
X3 Modul	/	1 Einheit
X3 Außenmaterial	Metall	1 Einheit
Speicherkarte	64G	1 Einheit
Kundenspezifische Batterie	FB45	1 Einheit
Ladegerät	BC-4S15D	1 Einheit
Balance-Kabel	4S (Stecker auf Stecker)	1 Einheit
Netzwerkkabel	1,5 m	1 Stück
Sicherungsseil	30 Min.	1 Stück
Schraubendreher	Multifunktional	1 Einheit
Datenkabel	Typ-C-Datenkabel	1 Stück
Antikollisionsrahmen	Brauch	1 Satz
AA-Batterien	/	4 Einheiten
AA-Batterieladegerät	/	1 Einheit
Flugsimulator	/	1 Satz
Simulationsdiskette	/	1 Einheit

Details

Z410 Verbesserte Version
EasyDrone ist ein Open-Source-UAV der Einstiegsklasse, das für Anfänger entwickelt wurde. Es verfügt über ein benutzerfreundliches SDK, eine große Auswahl an Demos von Wettbewerbsszenarien und ausführliche Bedienungsanleitungen. Zu relativ geringen Kosten führt es Benutzer Schritt für Schritt von den Grundlagen bis zu fortgeschrittenen Kenntnissen und ermöglicht ihnen, UAV-Entwicklungstechniken zu beherrschen.

Einfacher Entwicklungsstart

Für die sekundäre Drohnenentwicklung sind lediglich grundlegende Kenntnisse der Sprache C und ein einfaches Durchlesen des Entwicklungshandbuchs erforderlich.

C++

Easyrobot Software-Funktionspaket

Beinhaltet SDK, Sichtfunktionen, Pfadplanungsfunktionen und bietet ein auf ROS und Gazebo basierendes Simulationssystem.

Diagramm des Easyrobot-Softwarefunktionspakets:
SDK | ROS | Pavillon

Easyrobot-sdk

Easyrobot-sdk ist ein umfassendes SDK zur Drohnensteuerung auf Basis von Mavros. Es bietet Funktionen wie Drohnendatenerfassung, Moduswechsel, Einzelpunkt-Flugsteuerung, Flugbahnplanung, Fernsteuerungsvorgänge und mehr. Dank der standardisierten Verpackung ermöglicht es die schnelle Realisierung verschiedener Drohnenaufgabenfunktionen. Easyrobot-sdk unterstützt bis zu 20 Drohnen für die gleichzeitige Steuerung und bietet voreingestellte Konfigurationsdateien für eine effiziente Entwicklung. In Tests kann das SDK über 200.000 Zeilen Code pro Tag verarbeiten, um grundlegende kollaborative Aufgaben mehrerer Drohnen abzuschließen.

Easyrobot-sdk-Diagramm:
Datenerfassung | Moduswechsel | Einzelpunkt-Flugsteuerung | Positionskontrolle | Pfadplanung | Fernsteuerung | Lageregelung

Voreingestellte Konfigurationsdateien

Durch die Verwendung voreingestellter Konfigurationsdateien ist es nicht erforderlich, SDK-Parameter neu zu setzen oder zu importieren. So können beispielsweise schnelle Anpassungen an der Positionierung einzelner Punkte oder regionaler Koordinaten effizient vorgenommen werden.

Ardupilot Flugsteuerung

Verwendet den Ardupilot-Flugcontroller, ein Kernmodul für autonome Drohnen, das die Genauigkeit der Flugsteuerung bestimmt. Ardupilot unterstützt schnelles Umschalten zwischen Flugmodi, wie autonomes Schweben und autonomes Reisen, und erfüllt so die Anforderungen komplexer Umgebungen. In Tests hat Ardupilot eine stabile Leistung bewiesen und unterstützt nicht nur hochpräzise Operationen einer einzelnen Drohne, sondern auch kollaborative Aufgaben mehrerer Drohnen.

Systemarchitektur

Flugzeugplattform

Enthält Hardwaremodule wie den Drohnenrahmen, das Antriebssystem, Motoren, Propeller und eine Fernbedienung, um eine Drohnen-Hardwareplattform zu bilden.

Flugsteuerungssystem

Besteht aus Flugsteuerungsplatine, GPS-Modul und Hardwaremodulen für die Datenübertragungsverbindung.
Das Softwaresystem verwendet das Open-Source-Flugsteuerungssystem APM und ermöglicht in erster Linie die grundlegende Drohnensteuerung. Es umfasst Funktionen wie Entsperren, mehrere Flugmodi, Sensordatenfusion und Steuerschnittstellen.

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Hardware-Framework

EasyDrone

• MFP-Stromversorgungskit

  • Rahmen
  • Motoren
  • Stromverteilungsplatine
  • Elektronische Geschwindigkeitsregler (ESCs)
  • Batterie

• Pixhawk 2.4.8 Flugsteuerung

  • APM

• Zusätzliche Hardware

  • GPS-Modul
  • Fernbedienung
  • Ladegerät
  • Mini Homer

• Xilinx-Edge-Gerät

  • Ubuntu 20.04 → ROS
  • MAVROS
  • Einfacher Roboter
  • usb_cam
  • realsense2_kamera

• T265 Kamera