Prometheus P450 Drönare för vetenskaplig forskning och undervisning - Öppen källkod AI Orinnx SpireCV Industriell programmerbar utvecklingsplattform DIY Drone Kit

Översikt

De Prometheus P450 Drönare för vetenskaplig forskning och undervisning är en omfattande utvecklingsplattform med öppen källkod designad för akademiska och forskningsapplikationer. Byggd på den robusta F450-ramen, integrerar denna quadrotor-drönare banbrytande hårdvara, inklusive NVIDIA Jetson Orin NX omborddator med 100 TOPS beräkningskraft, Intel RealSense-djup- och spårningskameror, 2D LiDAR och ett högkapacitetsbatteri på 5000mAh. Med stöd för avancerade kontrolllägen, realtidsvisualisering och vägplanering med SpireCV-visionalgoritmer och EGO-Planner, erbjuder den mångsidighet för högprecisionstillämpningar inomhus och utomhus. Ytterligare funktioner inkluderar autonom undvikande av hinder, spårning av QR-koder och sömlös integration med Prometheus Ground Station-systemet, vilket gör det till ett kraftfullt verktyg för AI-utveckling, utbildning och UAV-programmering.

Nyckelfunktioner

1. Robust ram
   Byggd på den robusta F450 quadrotor-ramen för pålitlig stabilitet.

2. Högpresterande datoranvändning
   Utrustad med NVIDIA Jetson Orin NX som levererar 100 TOPS AI-datorkraft.

3. Avancerade sensorer
   Inkluderar Intel RealSense D435i och T265 kameror, 2D LiDAR och optiska flödesmoduler.

4. Exakt positionering
   RTK, GPS och SLAM-aktiverad Viobot-positionering för ökad noggrannhet.

5. Mångsidiga kontrolllägen
   Stöder 8 kontrolllägen, inklusive position, hastighet och spårning av bana.

6. Plattform med öppen källkod
   Baserat på ROS med omfattande sekundära utvecklingsgränssnitt.

7. Integrerad markstation
   Prometheus Ground Station för övervakning, kontroll och visualisering i realtid.

8. Applikationer inomhus/utomhus
   Designad för användning med hög precision i både inomhus- och utomhusmiljöer.

9. Kraftfullt batteri
   Batteri med hög kapacitet på 5000mAh för längre drift.

10. Expanderbar och programmerbar
    Stöder MATLAB Simulink och SpireCV SDK för anpassad algoritmutveckling.

Specifikationer

Hårdvaruparametrar

Drönarespecifikationer

Kategori	Detaljer
Drönare typ	Quadrotor
Startvikt (ca)	2,044 kg (inklusive batteri)
Diagonal hjulbas	410 mm
Mått	Längd: 290mm, Bredd: 290mm, Höjd: 240mm
Maximal startvikt	2,2 kg
Hover Time	Ca. 10 minuter
Hover noggrannhet	RTK-positionering: Vertikal ±0,15m, Horisontell ±0,1m
GPS-positionering	Vertikal ±0,5m, Horisontell ±0,8m
T265 Noggrannhet	±0.05m
Driftstemperatur	6°C till 40°C

---

Inbyggd dator - Allspark

Kategori	Detaljer
Namn	Allspark-Orin NX inbyggd dator
Modell	IA160_V1
Vikt	Ca. 188g
Mått	102,5 mm × 62,5 mm × 31 mm (inklusive fläkt)
Processor	NVIDIA Jetson Orin NX
Minne	16 GB LPDDR5
Beräkningskraft	100 TOPPAR
GPU	32 tensorkärnor, 1024-kärnig NVIDIA Ampere-arkitektur GPU
CPU	8-kärnig Arm® Cortex®-A78AE v8.2 64-bitars CPU (2MB L2 + 4MB L3-cache)
SSD	128 GB (Inbyggt M.2-gränssnitt, utbyggbart)
Ethernet	100 Mbps x2 (En oberoende port, en switchport)
WiFi	2,4 GHz

Inbyggd dator - Viobot

Kategori	Detaljer
Namn	Viobot
Vikt	94g
Mått	82 mm × 75 mm × 23 mm
Processor	RK3588
Minne	4 GB
Beräkningskraft	Ca. 5 TOPPAR
Lagring (eMMC)	16 GB
Ethernet	1000 Mbps (adaptiv)
WiFi	2,4 GHz

---

Ström batteri

Kategori	Detaljer
Mått	130 mm × 65 mm × 40 mm
Vikt	470 g
Laddningsgränsspänning	16,8V
Nominell spänning	14,8V
Nominell kapacitet	5000mAh

---

Fjärrkontroll

Kategori	Detaljer
Modell	AMOVLAB QE-2
Driftspänning	4.5V - 9V
Kanaler	8
Överföringseffekt	<20dBm
Vikt	410 g
Mått	179 mm × 81 mm × 161 mm

---

Kommunikationslänk

Kategori	Detaljer
Modell	Mini Homer
Frekvens	Sub 1G band
Driftspänning	12V
Överföringsavstånd	1200m
Bandbredd	7 MHz

---

Laddare

Kategori	Detaljer
Ingångsspänning	DC 9V - 12V
Maximal uteffekt	25W
Maximal utström	1500mA
Displayprecision	±10mV
Mått	81 mm × 50 mm × 20 mm
Vikt	76g

Djupkamera

Kategori	Detaljer
Modell	Intel® RealSense™ Depth Camera D435i
Djupteknik	Aktiv Stereo IR
Depth Imaging Technology	Global slutare
Djup FOV (HxV)	86°×57° (±3°)
Djupupplösning & FPS	1280x720, 90 FPS (max)
RGB-bildteknik	Rullande slutare
RGB-upplösning och FPS	1920x1080, 30 FPS (max)
RGB FOV (HxV)	69°×42° (±1°)
Minsta djupavstånd	0,105 m
Maximalt räckvidd	Ca. 10m
Mått	Längd: 90 mm, bredd: 25 mm, höjd: 25 mm
Vikt	72g

---

Stereokamera

Kategori	Detaljer
Modell	Intel® RealSense™ spårningskamera T265
Djupsensor	Dubbla kameror (vänster och höger)
Djupupplösning	848 x 800
Djupområde	0,2m~5m
Kameraupplösning	800x848 (per kamera)
Bildhastighet	30 FPS
Bildformat	Y8
Datagränssnitt	USB 3.1 Gen 1 Typ-C
Vikt	55g
Mått	Längd: 108mm, Bredd: 25mm, Höjd: 13mm

Optisk flödesmodul

Kategori	Detaljer
Vikt	5,0 g
Mått	29 mm × 16,5 mm × 15 mm
Mätområde	0,01 m - 8 m
Horisontell FOV	6°
Vertikal FOV	42°
Driva	500mW
Driftspänning	4,0 V - 5,5 V
Effektivt arbetsavstånd	>80 mm
Utgångsgränssnitt	UART

---

LiDAR-sensor

Kategori	Detaljer
Modell	S3M1-R2 LiDAR-sensor
Applikationsscenarier	Lämplig för inomhus- och utomhusmiljöer, pålitlig anti-solljuskapacitet (≥80Klux)
Mätområde	Vita föremål: 0,05m~40m (70 % reflektivitet)
	Svarta föremål: 0,05m~15m (10 % reflektivitet)
	Svarta föremål: 0,05m~5m (2 % reflektivitet)
Vinkelnoggrannhet	0° ~ 1,5°
Samplingsfrekvens	32kHz
Skanningsfrekvens	Typiskt: 10Hz, 10~20Hz
Vinkelupplösning	Typiskt: 0,1125°, 0,1125°~0,225°
Kommunikationsgränssnitt	TTL UART
Överföringshastighet	1M
Räckviddsnoggrannhet	±30 mm
Avståndsupplösning	10 mm
Strömförsörjningsspänning	5V
Vikt	Ca. 115g
Driftstemperatur	10°C ~ 40°C

Programvaruparametrar

Dator ombord

Kategori	Detaljer
Modell	Jetson Orin NX
Cuda version	11.4.315
Operativsystem	Ubuntu 20.04
Realsense SDK	2.50.0
Användarnamn	amov
ROS-version	noetisk
Lösenord	amov
OpenCV-version	4.7.0
L4T-version	35.2.1
Realsense ROS-version	2.3.2
Jetpack-version	5.1

---

Prometheus programvara

Kategori	Detaljer
Version	v2.0

---

Prometheus markstationssystem

Kategori	Detaljer
Version	v1.24.01.08 (baserat på officiella Wiki-poster)

Packlista

Namn	Modell	Kvantitet/Enhet
Ram	MFP_V1	1
Flygkontrollant	Pixhawk 6C	1
Fjärrkontroll	Amovlab QE-2	1
Kommunikationsmodul	Mini Homer	2 par
Power Distribution Board	/	1
ESC	4-i-1 ESC	1
Optisk flödesmodul	MTF-01	1
Motor	2312 960kv	4
Propellrar	10 tum	2 par
Dator ombord	Allspark Orin NX	1
Stereo djupkamera	Intel D435i	1
Stereo djupkamera	Intel T265	1
LiDAR	S3M1-R2	1
Batteri	FB45 4S 5000mAh	1
GPS-modul	M8N GPS	1
RTK-modul	Antenn RTK	1
GNSS antennkabel	GNSS antennkabel	1
Laddare	PD60	1
Nätverkskabel	1,5 m	1
Säkerhetsrep	50m	1
Datakabel	Typ A till Typ C	2
Certifikat	/	1 ark

Anmärkningar:

Vi tillhandahåller även Viobot inbyggda datormodeller. Kontakta kundtjänst för mer information.

Paketnamn	konfiguration 2	konfiguration 3
Modellnamn	P450_Viobot	P450_RTK_Allspark2_T265_S3_D435i
Användningsscenarier	Inomhus: √ Utomhus: √	Inomhus: √ Utomhus: √
Flygplattform	F450	F450
Dator ombord	Viobot: √ Allspark2: ×	Viobot: × Allspark2: √
Positioneringsmetoder	RTK: × GPS: √	RTK: √ GPS: √
Djupkamera	T265: × D435i: ×	T265: √ D435i: √
LiDAR	S3M1-R2: ×	S3M1-R2: √
Rekommenderad användning	Kontrollanvändning inomhus och utomhus	Inomhus och utomhus användning med hög precision
Drag	UAV-kontrollapplikationer	UAV-kontrollapplikationer, visuell spårning, visuellt hinderundvikande, RTAB-Map-byggnad, Octomap-byggnad, LiDAR-hinderundvikande

Detaljer

Prometheus 450 forskningsplattform för utveckling av drönare

F450 Ram

• Stabil och pålitlig struktur med hög stabilitet.

Kraftfull datoranvändning

• Ger upp till 100 TOPS beräkningskraft med flyttal.

Integrerad bildöverföring och kontroll

• Kombinerar styrsignaler till en integrerad bildöverföringsmodul, vilket uppnår ett överföringsavstånd på upp till 1 km.

---

Prometheus 450 (förkortad som P450) är en medelstor quadcopter designad för både inomhus- och utomhusapplikationer. Baserat på F450-plattformen, integrerar den en 2D LiDAR, stereodjupkameror och andra avancerade sensorer. Den levereras med SpireCV visuella algoritmer och Prometheus autonoma drönarsystem för att uppnå målspårning och vägplanering.

Med tillägget av EGO-Planner ruttplanering och Prometheus professionella markstationskapacitet, stöder den realtidsvisualisering, strömlinjeformad drift och snabb implementering.

Applikation för drönarekontroll

Drönarkontrollmodulen fungerar som en "brygga" mellan mjukvarualgoritmer och drönare, vilket ger startpositionshåll, waypointhåll, nedstigning, rörelse och andra kontrolltillstånd. Den innehåller sex underkontrolllägen för positions-, hastighets- och positionshastighetshybridkontroll i en tröghets- och kroppsram, tillsammans med banspårning och spiralkontrolllägen, vilket utgör totalt åtta kontrolllägen.

Inomhus/Utomhus QR Code Point Tracking (SpireCV Vision Library)

Använder SpireCV vision-biblioteket för QR-kodigenkänningsprogram och integreras med Prometheus kontrollgränssnitt. Parat med den professionella markstationen uppnår den funktionalitet för spårning av QR-kodpunkter inomhus och utomhus.

Inomhus/Outdoor EGO-Planner

Stöder olika hårdvaruingångar, såsom djupkameror eller 2D LiDAR. Integrerar EGO-Planner-algoritmen för vägplanering för att undvika hinder och tillhandahåller Octomap-mappningsalgoritmen. I kombination med den professionella markstationen möjliggör den autonom vägplanering.

Programvaran Prometheus V2

Utvecklingsplattformen är byggd på ROS och Prometheus open source-ramverk, med rika funktioner och inbyggda möjligheter. Det ger rikligt med sekundära utvecklingsgränssnitt för effektiv utveckling. Den stöder datainmatning som positionsinformation, flyglägen, batteristatus, IMU och sensorer för detektering av drönartillstånd, och erbjuder data för position, hastighet, acceleration och hållningskontroll. Den innehåller också exempel för sekundära utvecklingsgränssnitt.

Dessutom är systemet utrustat med säkerhetsfunktioner för autonom nedstigning och undvikande av hinder under nödsituationer, vilket minskar riskerna och säkerställer säkrare operationer.

---

SpireCV Vision Library

SpireCV vision bibliotek är en specialiserad SDK designad för intelligenta vision system. Dess primära funktioner inkluderar kontroll av drönare/kamera, videolagring, push, målspårning, igenkänning och spårning. Det ger utvecklare av intelligenta drönarsystem hög effektivitet, precision och sömlösa gränssnitt.

Denna modell stöder specifikt YOLO-baserad punktspårning och funktionaliteter för undvikande av hinder.

Prometheus markstationssystem

Prometheus markstation är ett interaktivt gränssnitt för drönare, utvecklat med Qt och baserat på Prometheus-systemet. Markstationen använder TCP/UDP-kommunikation och undviker de komplexa konfigurationerna av ROS1-multimaskinkommunikation.

Denna markstation tillåter användare att snabbt replikera olika funktioner i Prometheus-systemet, vilket möjliggör realtidsövervakning av drönarstatus. Den stöder även operationer som start med ett klick, landning och positionskontroll.

Matlab Toolbox (valfritt)

Matlab-verktygslådan är en av undermodulerna i Prometheus-projektet. Denna modul tillhandahåller flera exempelprogram för UAV-kontrollalgoritmer som använder Simulink. Genom Matlab ROS Toolbox upprättar den en kommunikationslänk mellan Matlab (Simulink) och ROS.

Den används huvudsakligen för design, testning och sekundär utveckling av UAV-kontrollalgoritmer och svärmkontrollalgoritmer, såväl som kontrollerdesigner. Den stöder sekundär utveckling med hjälp av Matlab/Simulink-program och gränssnitt. Det möjliggör realtidssimulering och experiment (utan att behöva ladda ner program till drönaren), och erbjuder rikliga exempelalgoritmer.

Viobot Positioneringsmodul

(Gäller P450 Viobot-modeller)

Viobot använder det inhemska RK3588-chipset från Rockchip, utrustat med 6 TOPS datorkraft och 70 % återstående prestanda.Viobot erbjuder högre öppenhet, vilket ger direkt åtkomst till dess IMU-data för att köra anpassade SLAM-algoritmer. Dess positioneringsprestanda är stabil, tillräckligt öppen och kan betraktas som ett bra inhemskt alternativ till T265, som möter kundernas lokaliseringsbehov.