Prometheus P450 Penyelidikan & Pengajaran Dron - Sumber Terbuka AI Orinnx SpireCV Platform Pembangunan Boleh Aturcara Industri Kit Dron DIY

Gambaran keseluruhan

The Drone Penyelidikan & Pengajaran Saintifik Prometheus P450 adalah menyeluruh platform pembangunan sumber terbuka direka untuk aplikasi akademik dan penyelidikan. Dibina pada bingkai F450 yang teguh, drone quadrotor ini menyepadukan perkakasan canggih, termasuk komputer atas kapal NVIDIA Jetson Orin NX dengan kuasa pengkomputeran 100 TOPS, kamera penjejakan dan kedalaman Intel RealSense, LiDAR 2D, dan bateri 5000mAh berkapasiti tinggi. Menyokong mod kawalan lanjutan, visualisasi masa nyata dan perancangan laluan dengan algoritma penglihatan SpireCV dan EGO-Planner, ia menawarkan kepelbagaian untuk aplikasi berketepatan tinggi dalaman dan luaran. Ciri tambahan termasuk pengelakan halangan autonomi, penjejakan kod QR dan penyepaduan lancar dengan sistem Prometheus Ground Station, menjadikannya alat yang berkuasa untuk pembangunan AI, pendidikan dan pengaturcaraan UAV.

Ciri-ciri Utama

1. Bingkai Teguh
   Dibina pada bingkai quadrotor F450 yang kukuh untuk kestabilan yang boleh dipercayai.

2. Pengkomputeran Berprestasi Tinggi
   Dilengkapi dengan NVIDIA Jetson Orin NX yang memberikan 100 TOPS kuasa pengkomputeran AI.

3. Penderia Lanjutan
   Termasuk kamera Intel RealSense D435i dan T265, LiDAR 2D dan modul aliran optik.

4. Kedudukan Tepat
   Kedudukan Viobot yang didayakan RTK, GPS dan SLAM untuk ketepatan yang dipertingkatkan.

5. Mod Kawalan Serbaguna
   Menyokong 8 mod kawalan, termasuk kedudukan, kelajuan dan penjejakan trajektori.

6. Platform Sumber Terbuka
   Berdasarkan ROS dengan antara muka pembangunan sekunder yang luas.

7. Stesen Ground Bersepadu
   Stesen Ground Prometheus untuk pemantauan, kawalan dan visualisasi masa nyata.

8. Aplikasi Dalaman/Luar
   Direka untuk kegunaan ketepatan tinggi dalam persekitaran dalaman dan luaran.

9. Bateri berkuasa
   Bateri 5000mAh berkapasiti tinggi untuk operasi lanjutan.

10. Boleh Dikembangkan dan Boleh Diprogram
    Menyokong MATLAB Simulink dan SpireCV SDK untuk pembangunan algoritma tersuai.

Spesifikasi

Parameter Perkakasan

Spesifikasi Drone

kategori	Butiran
Jenis Dron	Kuadrotor
Berat Berlepas (anggaran)	2.044kg (termasuk bateri)
Jarak Roda Diagonal	410mm
Dimensi	Panjang: 290mm, Lebar: 290mm, Tinggi: 240mm
Berat Berlepas Maksimum	2.2kg
Masa Tuding	lebih kurang 10 minit
Ketepatan Tuding	Kedudukan RTK: Menegak ±0.15m, Mendatar ±0.1m
Kedudukan GPS	Menegak ±0.5m, Mendatar ±0.8m
T265 Ketepatan	±0.05m
Suhu Operasi	6°C hingga 40°C

---

Komputer Atas Kapal - Allspark

kategori	Butiran
Nama	Komputer Onboard Allspark-Orin NX
Model	IA160_V1
Berat badan	lebih kurang 188g
Dimensi	102.5mm × 62.5mm × 31mm (termasuk kipas)
Pemproses	NVIDIA Jetson Orin NX
Ingatan	16GB LPDDR5
Kuasa Kira	100 TOP
GPU	32 Teras Tensor, GPU seni bina NVIDIA Ampere 1024-teras
CPU	8-teras Arm® Cortex®-A78AE v8.2 CPU 64-bit (2MB L2 + 4MB L3 cache)
SSD	128GB (Antara muka M.2 terbina dalam, boleh dikembangkan)
Ethernet	100Mbps x2 (Satu port bebas, satu port suis)
WiFi	2.4GHz

Komputer Dalam Papan - Viobot

kategori	Butiran
Nama	Viobot
Berat badan	94g
Dimensi	82mm × 75mm × 23mm
Pemproses	RK3588
Ingatan	4GB
Kuasa Kira	lebih kurang 5 TOP
Storan (eMMC)	16GB
Ethernet	1000Mbps (adaptif)
WiFi	2.4GHz

---

Bateri Kuasa

kategori	Butiran
Dimensi	130mm × 65mm × 40mm
Berat badan	470g
Mengecas Voltan Potongan	16.8V
Voltan Nominal	14.8V
Kapasiti Dinilai	5000mAh

---

Alat Kawalan Jauh

kategori	Butiran
Model	AMOVLAB QE-2
Voltan Kendalian	4.5V - 9V
Saluran	8
Kuasa Penghantaran	<20dBm
Berat badan	410g
Dimensi	179mm × 81mm × 161mm

---

Pautan Komunikasi

kategori	Butiran
Model	Mini Homer
Kekerapan	Sub jalur 1G
Voltan Kendalian	12V
Jarak Penghantaran	1200m
Lebar jalur	7MHz

---

Pengecas

kategori	Butiran
Voltan Masukan	DC 9V - 12V
Kuasa Output Maksimum	25W
Arus Keluaran Maksimum	1500mA
Ketepatan Paparan	±10mV
Dimensi	81mm × 50mm × 20mm
Berat badan	76g

Kamera Kedalaman

kategori	Butiran
Model	Kamera Kedalaman Intel® RealSense™ D435i
Teknologi Kedalaman	IR Stereo Aktif
Teknologi Pengimejan Kedalaman	Pengatup Global
Kedalaman FOV (HxV)	86°×57° (±3°)
Resolusi Kedalaman & FPS	1280x720, 90 FPS (maksimum)
Teknologi Pengimejan RGB	Pengatup Berguling
Resolusi RGB & FPS	1920x1080, 30 FPS (maksimum)
RGB FOV (HxV)	69°×42° (±1°)
Jarak Kedalaman Minimum	0.105m
Julat Maksimum	lebih kurang 10m
Dimensi	Panjang: 90mm, Lebar: 25mm, Tinggi: 25mm
Berat badan	72g

---

Kamera Stereo

kategori	Butiran
Model	Kamera Penjejakan Intel® RealSense™ T265
Penderia Kedalaman	Dwi Kamera (Kiri & Kanan)
Resolusi Kedalaman	848x800
Julat Kedalaman	0.2m~5m
Resolusi Kamera	800x848 (setiap kamera)
Kadar Bingkai	30 FPS
Format Imej	Y8
Antaramuka Data	USB 3.1 Gen 1 Jenis-C
Berat badan	55g
Dimensi	Panjang: 108mm, Lebar: 25mm, Tinggi: 13mm

Modul Aliran Optik

kategori	Butiran
Berat badan	5.0g
Dimensi	29mm × 16.5mm × 15mm
Julat Pengukuran	0.01m - 8m
FOV mendatar	6°
FOV menegak	42°
kuasa	500mW
Voltan Kendalian	4.0V - 5.5V
Jarak Kerja Berkesan	>80mm
Antaramuka Output	UART

---

Penderia LiDAR

kategori	Butiran
Model	Penderia LiDAR S3M1-R2
Senario Aplikasi	Sesuai untuk persekitaran dalaman dan luaran, keupayaan anti-cahaya matahari yang boleh dipercayai (≥80Klux)
Julat Pengukuran	Objek putih: 0.05m~40m (70% pemantulan)
	Objek hitam: 0.05m~15m (10% pemantulan)
	Objek hitam: 0.05m~5m (2% pemantulan)
Ketepatan Sudut	0° ~ 1.5°
Kekerapan Persampelan	32kHz
Kekerapan Mengimbas	Biasa: 10Hz, 10~20Hz
Resolusi Sudut	Biasa: 0.1125°, 0.1125°~0.225°
Antaramuka Komunikasi	TTL UART
Kadar Penghantaran	1M
Ketepatan Julat	±30mm
Resolusi Jarak	10mm
Voltan Bekalan Kuasa	5V
Berat badan	lebih kurang 115g
Suhu Operasi	10°C ~ 40°C

Parameter Perisian

Komputer Onboard

kategori	Butiran
Model	Jetson Orin NX
Versi Cuda	11.4.315
Sistem Operasi	Ubuntu 20.04
SDK Realsense	2.50.0
Nama pengguna	amov
Versi ROS	noetic
Kata laluan	amov
Versi OpenCV	4.7.0
Versi L4T	35.2.1
Versi ROS Realsense	2.3.2
Versi Jetpack	5.1

---

Perisian Prometheus

kategori	Butiran
Versi	v2.0

---

Sistem Stesen Tanah Prometheus

kategori	Butiran
Versi	v1.24.01.08 (berdasarkan rekod Wiki rasmi)

Senarai Pembungkusan

Nama	Model	Kuantiti/Unit
Bingkai	MFP_V1	1
Pengawal Penerbangan	Pixhawk 6C	1
Alat Kawalan Jauh	Amovlab QE-2	1
Modul Komunikasi	Mini Homer	2 pasang
Papan Agihan Kuasa	/	1
ESC	ESC 4-dalam-1	1
Modul Aliran Optik	MTF-01	1
Motor	2312 960kv	4
Baling-baling	10 inci	2 pasang
Komputer Onboard	Allspark Orin NX	1
Kamera Kedalaman Stereo	Intel D435i	1
Kamera Kedalaman Stereo	Intel T265	1
LiDAR	S3M1-R2	1
Bateri	FB45 4S 5000mAh	1
Modul GPS	GPS M8N	1
Modul RTK	Antena RTK	1
Kabel Antena GNSS	Kabel Antena GNSS	1
Pengecas	PD60	1
Kabel Rangkaian	1.5m	1
Tali Keselamatan	50m	1
Kabel Data	Jenis A hingga Jenis C	2
Sijil	/	1 helaian

Nota:

Kami juga menyediakan model komputer atas kapal Viobot. Untuk butiran, sila hubungi perkhidmatan pelanggan.

Nama Pakej	konfigurasi 2	konfigurasi 3
Nama Model	P450_Viobot	P450_RTK_Allspark2_T265_S3_D435i
Senario Penggunaan	Dalaman: √ Luaran: √	Dalaman: √ Luaran: √
Platform Penerbangan	F450	F450
Komputer Onboard	Viobot: √ Allspark2: ×	Viobot: × Allspark2: √
Kaedah Kedudukan	RTK: × GPS: √	RTK: √ GPS: √
Kamera Kedalaman	T265: × D435i: ×	T265: √ D435i: √
LiDAR	S3M1-R2: ×	S3M1-R2: √
Penggunaan yang Disyorkan	Penggunaan kawalan dalaman dan luaran	Penggunaan ketepatan tinggi dalaman dan luaran
Ciri-ciri	Aplikasi kawalan UAV	Aplikasi kawalan UAV, pengesanan visual, pengelakan halangan visual, bangunan Peta RTAB, bangunan Octomap, pengelakan halangan LiDAR

Butiran

Platform Pembangunan Dron Penyelidikan Prometheus 450

Bingkai F450

• Struktur yang kukuh dan boleh dipercayai dengan kestabilan yang tinggi.

Pengkomputeran Berkuasa

• Menyediakan sehingga 100 TOPS kuasa pengiraan titik terapung.

Penghantaran dan Kawalan Imej Bersepadu

• Menggabungkan isyarat pengawal ke dalam modul penghantaran imej bersepadu, mencapai jarak penghantaran sehingga 1 km.

---

Prometheus 450 (dipendekkan sebagai P450) ialah quadcopter bersaiz sederhana yang direka untuk kedua-dua aplikasi dalaman dan luaran. Berdasarkan platform F450, ia menyepadukan LiDAR 2D, kamera kedalaman stereo dan penderia lanjutan lain. Ia dilengkapi dengan algoritma visual SpireCV dan sistem dron autonomi Prometheus untuk mencapai penjejakan sasaran dan perancangan laluan.

Dengan penambahan perancangan laluan EGO-Planner dan keupayaan stesen tanah profesional Prometheus, ia menyokong visualisasi masa nyata, operasi diperkemas dan penggunaan pantas.

Aplikasi Kawalan Dron

Modul kawalan dron bertindak sebagai "jambatan" antara algoritma perisian dan dron, menyediakan pegangan kedudukan awal, penahanan titik laluan, penurunan, pergerakan dan keadaan kawalan lain. Ia termasuk enam mod sub-kawalan untuk kawalan hibrid kedudukan, kelajuan dan kelajuan kedudukan dalam bingkai inersia dan badan, bersama-sama dengan pengesanan trajektori dan mod kawalan lingkaran, yang membentuk sejumlah lapan mod kawalan.

Penjejakan Titik Kod QR Dalaman/Luar (Perpustakaan SpireCV Vision)

Menggunakan perpustakaan penglihatan SpireCV untuk program pengecaman kod QR dan disepadukan dengan antara muka kawalan Prometheus. Dipasangkan dengan stesen tanah profesional, ia mencapai fungsi pengesanan titik kod QR dalaman dan luaran.

Perancang EGO Dalaman/Luar

Menyokong input perkakasan yang berbeza, seperti kamera kedalaman atau LiDAR 2D. Mengintegrasikan algoritma perancangan laluan EGO-Planner untuk mencapai pengelakan halangan dan menyediakan algoritma pemetaan Octomap. Digabungkan dengan stesen tanah profesional, ia membolehkan perancangan laluan autonomi.

Sistem Perisian Prometheus V2

Platform pembangunan dibina di atas rangka kerja sumber terbuka ROS dan Prometheus, menampilkan fungsi yang kaya dan keupayaan terbina dalam. Ia menyediakan antara muka pembangunan sekunder yang banyak untuk pembangunan yang cekap. Ia menyokong input data seperti maklumat kedudukan, mod penerbangan, status bateri, IMU, dan pengesan keadaan dron, menawarkan data untuk kedudukan, kelajuan, pecutan dan kawalan postur. Ia juga termasuk contoh untuk antara muka pembangunan sekunder.

Selain itu, sistem ini dilengkapi dengan ciri keselamatan untuk keturunan autonomi dan mengelakkan halangan semasa kecemasan, mengurangkan risiko dan memastikan operasi yang lebih selamat.

---

Perpustakaan Visi SpireCV

Pustaka penglihatan SpireCV ialah SDK khusus yang direka untuk sistem penglihatan pintar. Ciri utamanya termasuk kawalan dron/kamera, storan video, menolak, penjejakan sasaran, pengecaman dan penjejakan. Ia menyediakan pembangun sistem dron pintar dengan kecekapan tinggi, ketepatan dan antara muka yang lancar.

Model ini secara khusus menyokong fungsi pengesanan titik dan pengelakan halangan berasaskan YOLO.

Sistem Stesen Tanah Prometheus

Stesen tanah Prometheus ialah antara muka interaktif untuk dron, dibangunkan menggunakan Qt dan berdasarkan sistem Prometheus. Stesen tanah menggunakan komunikasi TCP/UDP, mengelakkan konfigurasi kompleks komunikasi berbilang mesin ROS1.

Stesen tanah ini membolehkan pengguna meniru pelbagai fungsi sistem Prometheus dengan pantas, membolehkan pemantauan masa nyata status dron. Ia juga menyokong operasi seperti berlepas satu klik, mendarat dan kawalan kedudukan.

Kotak Alat Matlab (Pilihan)

Kotak alat Matlab adalah salah satu submodul projek Prometheus. Modul ini menyediakan berbilang program contoh untuk algoritma kawalan UAV menggunakan Simulink. Melalui Kotak Alat ROS Matlab, ia mewujudkan pautan komunikasi antara Matlab (Simulink) dan ROS.

Ia digunakan terutamanya untuk reka bentuk, ujian dan pembangunan sekunder algoritma kawalan UAV dan algoritma kawalan swarm, serta reka bentuk pengawal. Ia menyokong pembangunan sekunder menggunakan program dan antara muka Matlab/Simulink. Ia membolehkan simulasi dan eksperimen masa nyata (tanpa perlu memuat turun program ke dron), menawarkan algoritma contoh yang banyak.

Modul Kedudukan Viobot

(Berlaku untuk model Viobot P450)

Viobot menggunakan cip RK3588 domestik daripada Rockchip, dilengkapi dengan 6 TOPS kuasa pengkomputeran dan prestasi baki 70%.Viobot menawarkan keterbukaan yang lebih tinggi, membenarkan akses terus kepada data IMUnya untuk menjalankan algoritma SLAM tersuai. Prestasi kedudukannya adalah stabil, cukup terbuka, dan boleh dianggap sebagai alternatif domestik yang baik untuk T265, memenuhi keperluan penyetempatan pelanggan.