Drone de recherche et d'enseignement scientifique Prometheus P450 - Open Source AI Orinnx SpireCV Plate-forme de développement programmable industrielle Kit de drone DIY

Aperçu

Le Drone de recherche et d'enseignement scientifique Prometheus P450 est un programme complet plateforme de développement open source Conçu pour les applications académiques et de recherche. Construit sur le châssis robuste F450, ce drone quadrirotor intègre du matériel de pointe, notamment l'ordinateur de bord NVIDIA Jetson Orin NX avec une puissance de calcul de 100 TOPS, des caméras de profondeur et de suivi Intel RealSense, un LiDAR 2D et une batterie haute capacité de 5000 mAh. Prenant en charge des modes de contrôle avancés, une visualisation en temps réel et une planification de trajectoire avec les algorithmes de vision SpireCV et EGO-Planner, il offre une polyvalence pour les applications de haute précision en intérieur et en extérieur. Les fonctionnalités supplémentaires incluent l'évitement autonome des obstacles, le suivi des codes QR et l'intégration transparente avec le système Prometheus Ground Station, ce qui en fait un outil puissant pour le développement de l'IA, l'éducation et la programmation des drones.

Caractéristiques principales

1. Cadre robuste
   Construit sur le robuste châssis quadrirotor F450 pour une stabilité fiable.

2. Calcul haute performance
   Équipé de NVIDIA Jetson Orin NX offrant 100 TOPS de puissance de calcul IA.

3. Capteurs avancés
   Comprend les caméras Intel RealSense D435i et T265, le LiDAR 2D et les modules de flux optique.

4. Positionnement précis
   Positionnement Viobot compatible RTK, GPS et SLAM pour une précision améliorée.

5. Modes de contrôle polyvalents
   Prend en charge 8 modes de contrôle, notamment la position, la vitesse et le suivi de trajectoire.

6. Plateforme Open Source
   Basé sur ROS avec des interfaces de développement secondaires étendues.

7. Station terrestre intégrée
   Station au sol Prometheus pour la surveillance, le contrôle et la visualisation en temps réel.

8. Applications intérieures/extérieures
   Conçu pour une utilisation de haute précision dans les environnements intérieurs et extérieurs.

9. Batterie puissante
   Batterie haute capacité de 5000 mAh pour un fonctionnement prolongé.

10. Extensible et programmable
    Prend en charge MATLAB Simulink et SpireCV SDK pour le développement d'algorithmes personnalisés.

Caractéristiques

Paramètres matériels

Spécifications du drone

Catégorie	Détails
Type de drone	Quadrirotor
Poids au décollage (environ)	2,044 kg (batterie incluse)
Empattement diagonal	410 mm
Dimensions	Longueur : 290 mm, largeur : 290 mm, hauteur : 240 mm
Poids maximal au décollage	2,2 kg
Temps de survol	Environ 10 minutes
Précision du survol	Positionnement RTK : Vertical ± 0,15 m, Horizontal ± 0,1 m
Positionnement GPS	Verticale ± 0,5 m, horizontale ± 0,8 m
Précision T265	±0.05m
Température de fonctionnement	6°C à 40°C

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Ordinateur de bord - Allspark

Catégorie	Détails
Nom	Ordinateur de bord Allspark-Orin NX
Modèle	IA160_V1
Poids	Environ 188 g
Dimensions	102,5 mm × 62,5 mm × 31 mm (ventilateur inclus)
Processeur	Carte graphique NVIDIA Jetson Orin NX
Mémoire	16 Go LPDDR5
Puissance de calcul	100 TOPS
GPU	GPU à 32 cœurs Tensor et 1024 cœurs d'architecture NVIDIA Ampere
Processeur	Processeur 8 cœurs Arm® Cortex®-A78AE v8.2 64 bits (2 Mo de cache L2 + 4 Mo de cache L3)
Disque SSD	128 Go (interface M.2 intégrée, extensible)
Ethernet	100 Mbps x2 (un port indépendant, un port de commutation)
Wi-Fi	2,4 GHz

Ordinateur de bord - Viobot

Catégorie	Détails
Nom	Viobot
Poids	94g
Dimensions	82 mm × 75 mm × 23 mm
Processeur	RK3588
Mémoire	4 Go
Puissance de calcul	Environ 5 TOPS
Stockage (eMMC)	16 GB
Ethernet	1000 Mbps (adaptatif)
Wi-Fi	2,4 GHz

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Batterie d'alimentation

Catégorie	Détails
Dimensions	130 mm × 65 mm × 40 mm
Poids	470g
Tension de coupure de charge	16,8 V
Tension nominale	14,8 V
Capacité nominale	5000mAh

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Télécommande

Catégorie	Détails
Modèle	AMOVLAB QE-2
Tension de fonctionnement	4.5 V - 9 V
Chaînes	8
Puissance de transmission	< 20 dBm
Poids	410g
Dimensions	179 mm × 81 mm × 161 mm

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Lien de communication

Catégorie	Détails
Modèle	Mini Homer
Fréquence	Bande inférieure à 1G
Tension de fonctionnement	12V
Distance de transmission	1200m
Bande passante	7 MHz

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Chargeur

Catégorie	Détails
Tension d'entrée	9 V CC - 12 V CC
Puissance de sortie maximale	25 W
Courant de sortie maximal	1500 mA
Précision de l'affichage	±10 mV
Dimensions	81 mm × 50 mm × 20 mm
Poids	76g

Caméra de profondeur

Catégorie	Détails
Modèle	Caméra de profondeur Intel® RealSense™ D435i
Technologie de profondeur	Stéréo actif IR
Technologie d'imagerie en profondeur	Obturateur global
Profondeur du champ de vision (HxV)	86°×57° (±3°)
Profondeur Résolution et FPS	1280x720, 90 FPS (maximum)
Technologie d'imagerie RVB	Volet roulant
Résolution RVB et FPS	1920x1080, 30 FPS (maximum)
Champ de vision RVB (HxV)	69°×42° (±1°)
Distance de profondeur minimale	0,105 m
Portée maximale	Environ 10 m
Dimensions	Longueur : 90 mm, largeur : 25 mm, hauteur : 25 mm
Poids	72g

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Caméra stéréo

Catégorie	Détails
Modèle	Caméra de suivi Intel® RealSense™ T265
Capteur de profondeur	Caméras doubles (gauche et droite)
Résolution de la profondeur	848x800
Plage de profondeur	0,2 m à 5 m
Résolution de la caméra	800x848 (par caméra)
Fréquence d'images	30 FPS
Format d'image	Y8
Interface de données	USB 3.1 Gen 1 Type-C
Poids	55g
Dimensions	Longueur : 108 mm, largeur : 25 mm, hauteur : 13 mm

Module de flux optique

Catégorie	Détails
Poids	5,0 g
Dimensions	29 mm × 16,5 mm × 15 mm
Plage de mesure	0,01 m - 8 m
Champ de vision horizontal	6°
Champ de vision vertical	42°
Pouvoir	500 mW
Tension de fonctionnement	4,0 V - 5,5 V
Distance de travail effective	>80 mm
Interface de sortie	UART

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Capteur LiDAR

Catégorie	Détails
Modèle	Capteur LiDAR S3M1-R2
Scénarios d'application	Adapté aux environnements intérieurs et extérieurs, capacité anti-soleil fiable (≥80Klux)
Plage de mesure	Objets blancs : 0,05 m à 40 m (réflectivité de 70 %)
	Objets noirs : 0,05 m à 15 m (10 % de réflectivité)
	Objets noirs : 0,05 m à 5 m (réflectivité de 2 %)
Précision angulaire	0° ~ 1,5°
Fréquence d'échantillonnage	32 kHz
Fréquence de balayage	Typique : 10 Hz, 10 à 20 Hz
Résolution angulaire	Typique : 0,1125°, 0,1125°~0,225°
Interface de communication	TTL-UART
Taux de transmission	1M
Précision de la portée	±30 mm
Résolution de distance	10 mm
Tension d'alimentation	5V
Poids	Environ 115 g
Température de fonctionnement	10°C ~ 40°C

Paramètres du logiciel

Ordinateur de bord

Catégorie	Détails
Modèle	Jetson Orin NX
Version Cuda	11.4.315
Système opérateur	Ubuntu 20.04
Kit de développement logiciel Realsense	2.50.0
Nom d'utilisateur	amov
Version ROS	noétique
Mot de passe	amov
Version OpenCV	4.7.0
Version L4T	35.2.1
Version Realsense ROS	2.3.2
Version Jetpack	5.1

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Logiciel Prometheus

Catégorie	Détails
Version	v2.0

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Système de station terrestre Prometheus

Catégorie	Détails
Version	v1.24.01.08 (basé sur les enregistrements officiels du Wiki)

Liste de colisage

Nom	Modèle	Quantité/Unité
Cadre	MFP_V1	1
Contrôleur de vol	Pixhawk 6C	1
Télécommande	Amovlab QE-2	1
Module de communication	Mini Homer	2 paires
Tableau de distribution d'énergie	/	1
ÉCHAP	Contrôleur de vitesse 4 en 1	1
Module de flux optique	MTF-01	1
Moteur	2312 960 kV	4
Hélices	10 pouces	2 paires
Ordinateur de bord	Allspark Orin NX	1
Caméra de profondeur stéréo	Intel D435i	1
Caméra de profondeur stéréo	Intel T265	1
LiDAR	S3M1-R2	1
Batterie	Batterie FB45 4S 5000mAh	1
Module GPS	GPS M8N	1
Module RTK	Antenne RTK	1
Câble d'antenne GNSS	Câble d'antenne GNSS	1
Chargeur	PD60	1
Câble réseau	1,5 m	1
Corde de sécurité	50 m	1
Câble de données	Type A à Type C	2
Certificat	/	1 feuille

Remarques :

Nous fournissons également des modèles d'ordinateurs embarqués Viobot. Pour plus de détails, veuillez contacter le service client.

Nom du package	configuration 2	configuration 3
Nom du modèle	P450_Viobot	P450_RTK_Allspark2_T265_S3_D435i
Scénarios d'utilisation	Intérieur : √ Extérieur : √	Intérieur : √ Extérieur : √
Plateforme de vol	F450	F450
Ordinateur de bord	Viobot : √ Allspark2 : ×	Viobot : × Allspark2 : √
Méthodes de positionnement	RTK : × GPS : √	RTK: √ GPS: √
Caméra de profondeur	T265: × D435i: ×	T265: √ D435i: √
LiDAR	S3M1-R2: ×	S3M1-R2: √
Utilisation recommandée	Utilisation de contrôle en intérieur et en extérieur	Utilisation intérieure et extérieure de haute précision
Caractéristiques	Applications de contrôle des drones	Applications de contrôle de drones, suivi visuel, évitement d'obstacles visuels, création de cartes RTAB, création d'Octomap, évitement d'obstacles LiDAR

Détails

Plateforme de développement de drones de recherche Prometheus 450

Cadre F450

• Structure robuste et fiable avec une grande stabilité.

Des calculs puissants

• Fournit jusqu'à 100 TOPS de puissance de calcul en virgule flottante.

Transmission et contrôle d'images intégrés

• Combine les signaux du contrôleur dans un module de transmission d'image intégré, atteignant une distance de transmission allant jusqu'à 1 km.

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Prométhée 450 (abrégé en P450) est un quadricoptère de taille moyenne conçu pour les applications intérieures et extérieures. Basé sur la plateforme F450, il intègre un LiDAR 2D, des caméras de profondeur stéréo et d'autres capteurs avancés. Il est livré avec des algorithmes visuels SpireCV et le système de drone autonome Prometheus pour réaliser le suivi des cibles et la planification des trajectoires.

Avec l'ajout de la planification d'itinéraire EGO-Planner et des capacités de station au sol professionnelle de Prometheus, il prend en charge la visualisation en temps réel, les opérations rationalisées et le déploiement rapide.

Application de contrôle des drones

Le module de contrôle du drone agit comme un « pont » entre les algorithmes logiciels et les drones, en fournissant le maintien de la position initiale, le maintien du point de cheminement, la descente, le mouvement et d'autres états de contrôle. Il comprend six sous-modes de contrôle pour la position, la vitesse et le contrôle hybride position-vitesse dans un cadre inertiel et corporel, ainsi que des modes de suivi de trajectoire et de contrôle en spirale, soit un total de huit modes de contrôle.

Suivi des points de code QR intérieur/extérieur (Bibliothèque de vision SpireCV)

Utilise la bibliothèque de vision SpireCV pour les programmes de reconnaissance de codes QR et s'intègre à l'interface de contrôle Prometheus. Associé à la station terrestre professionnelle, il permet d'obtenir une fonctionnalité de suivi des points de codes QR en intérieur et en extérieur.

Planificateur EGO intérieur/extérieur

Prend en charge différentes entrées matérielles, telles que des caméras de profondeur ou des LiDAR 2D. Intègre l'algorithme de planification de trajectoire EGO-Planner pour éviter les obstacles et fournit l'algorithme de cartographie Octomap. Associé à la station terrestre professionnelle, il permet une planification de trajectoire autonome.

Système logiciel Prometheus V2

La plateforme de développement est construite sur le framework open source ROS et Prometheus, avec des fonctions riches et des capacités intégrées. Elle fournit de nombreuses interfaces de développement secondaires pour un développement efficace. Elle prend en charge les entrées de données telles que les informations de position, les modes de vol, l'état de la batterie, l'IMU et les capteurs de détection d'état de drone, offrant des données sur la position, la vitesse, l'accélération et le contrôle de la posture. Elle comprend également des exemples d'interfaces de développement secondaires.

De plus, le système est équipé de fonctions de sécurité pour la descente autonome et l’évitement des obstacles en cas d’urgence, réduisant ainsi les risques et garantissant des opérations plus sûres.

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Bibliothèque de vision SpireCV

La bibliothèque de vision SpireCV est un SDK spécialisé conçu pour les systèmes de vision intelligents. Ses principales fonctionnalités comprennent le contrôle des drones/caméras, le stockage vidéo, la poussée, le suivi des cibles, la reconnaissance et le suivi. Il offre aux développeurs de systèmes de drones intelligents une efficacité élevée, une précision et des interfaces transparentes.

Ce modèle prend spécifiquement en charge les fonctionnalités de suivi de points et d'évitement d'obstacles basées sur YOLO.

Système de station terrestre Prometheus

La station terrestre Prometheus est une interface interactive pour drones, développée avec Qt et basée sur le système Prometheus. La station terrestre utilise la communication TCP/UDP, évitant les configurations complexes de la communication multi-machine ROS1.

Cette station terrestre permet aux utilisateurs de reproduire rapidement diverses fonctions du système Prometheus, permettant ainsi de surveiller en temps réel l'état du drone. Elle prend également en charge des opérations telles que le décollage, l'atterrissage et le contrôle de position en un clic.

Boîte à outils Matlab (en option)

La boîte à outils Matlab est l'un des sous-modules du projet Prometheus. Ce module fournit plusieurs exemples de programmes pour les algorithmes de contrôle de drones utilisant Simulink. Grâce à la boîte à outils Matlab ROS, il établit un lien de communication entre Matlab (Simulink) et ROS.

Il est principalement utilisé pour la conception, les tests et le développement secondaire d'algorithmes de contrôle de drones et d'algorithmes de contrôle d'essaims, ainsi que pour la conception de contrôleurs. Il prend en charge le développement secondaire à l'aide de programmes et d'interfaces Matlab/Simulink. Il permet la simulation et les expériences en temps réel (sans avoir besoin de télécharger des programmes sur le drone), offrant de nombreux exemples d'algorithmes.

Module de positionnement Viobot

(Applicable aux modèles P450 Viobot)

Viobot utilise la puce domestique RK3588 de Rockchip, équipée de 6 TOPS de puissance de calcul et de 70 % de performances résiduelles.Le Viobot offre une plus grande ouverture, permettant un accès direct à ses données IMU pour exécuter des algorithmes SLAM personnalisés. Ses performances de positionnement sont stables, suffisamment ouvertes et peuvent être considérées comme une bonne alternative nationale au T265, répondant aux besoins de localisation des clients.