Огляд
The Науково-дослідницький і навчальний дрон Prometheus P450 є комплексним платформа розробки з відкритим кодом розроблений для академічних і дослідницьких застосувань. Побудований на міцній рамі F450, цей квадроторний безпілотник об’єднує передове апаратне забезпечення, включаючи бортовий комп’ютер NVIDIA Jetson Orin NX із обчислювальною потужністю 100 TOPS, камери глибини й відстеження Intel RealSense, 2D LiDAR і акумулятор високої ємності 5000 мАг. Підтримуючи розширені режими керування, візуалізацію в реальному часі та планування траєкторії за допомогою алгоритмів бачення SpireCV і EGO-Planner, він пропонує універсальність для високоточних застосувань у приміщенні та на відкритому повітрі. Додаткові функції включають автономне уникнення перешкод, відстеження QR-кодів і повну інтеграцію з системою наземної станції Prometheus, що робить її потужним інструментом для розробки ШІ, навчання та програмування БПЛА.
Ключові характеристики
-
Міцна рама
Побудований на міцній рамі квадротора F450 для надійної стабільності. -
Високопродуктивні обчислення
Оснащено NVIDIA Jetson Orin NX, що забезпечує 100 TOPS обчислювальної потужності AI. -
Розширені датчики
Включає камери Intel RealSense D435i і T265, 2D LiDAR і модулі оптичного потоку. -
Точне позиціонування
Позиціонування Viobot із підтримкою RTK, GPS і SLAM для підвищення точності. -
Універсальні режими керування
Підтримує 8 режимів керування, включаючи відстеження положення, швидкості та траєкторії. -
Платформа з відкритим кодом
На основі ROS з розширеними вторинними інтерфейсами розробки. -
Інтегрована наземна станція
Наземна станція Prometheus для моніторингу, контролю та візуалізації в реальному часі. -
Внутрішнє/зовнішнє застосування
Призначений для високоточного використання як у приміщенні, так і на вулиці. -
Потужний акумулятор
Акумулятор високої ємності 5000 мАг для тривалої роботи. -
Можливість розширення та програмування
Підтримує MATLAB Simulink і SpireCV SDK для розробки індивідуальних алгоритмів.
Технічні характеристики
Апаратні параметри
Технічні характеристики дрона
Категорія | Подробиці |
---|---|
Тип дрона | Квадротор |
Злітна вага (прибл.) | 2,044 кг (включаючи акумулятор) |
Діагональна колісна база | 410 мм |
Розміри | Довжина: 290 мм, Ширина: 290 мм, Висота: 240 мм |
Максимальна злітна вага | 2,2 кг |
Час наведення | прибл. 10 хвилин |
Точність наведення | Позиціонування RTK: по вертикалі ±0,15 м, по горизонталі ±0,1 м |
Позиціонування GPS | По вертикалі ±0,5 м, по горизонталі ±0,8 м |
Т265 Точність | ±0.05 хв |
Робоча температура | від 6°C до 40°C |
Бортовий комп'ютер - Allspark
Категорія | Подробиці |
---|---|
Ім'я | Бортовий комп'ютер Allspark-Orin NX |
Модель | IA160_V1 |
вага | прибл. 188г |
Розміри | 102,5 мм × 62,5 мм × 31 мм (включаючи вентилятор) |
Процесор | NVIDIA Jetson Orin NX |
Пам'ять | 16 ГБ LPDDR5 |
Обчислювальна потужність | 100 ТОПів |
GPU | 32 тензорних ядра, 1024-ядерний графічний процесор з архітектурою NVIDIA Ampere |
ЦП | 8-ядерний 64-розрядний процесор Arm® Cortex®-A78AE v8.2 (2 МБ L2 + 4 МБ L3 кеш-пам'яті) |
SSD | 128 ГБ (вбудований інтерфейс M.2, з можливістю розширення) |
Ethernet | 100 Мбіт/с x2 (один незалежний порт, один порт комутатора) |
WiFi | 2,4 ГГц |
Бортовий комп'ютер - Viobot
Категорія | Подробиці |
---|---|
Ім'я | Віобот |
вага | 94г |
Розміри | 82 мм × 75 мм × 23 мм |
Процесор | RK3588 |
Пам'ять | 4 ГБ |
Обчислювальна потужність | прибл. 5 ТОПС |
Зберігання (eMMC) | 16 ГБ |
Ethernet | 1000 Мбіт/с (адаптивний) |
WiFi | 2,4 ГГц |
Акумулятор живлення
Категорія | Подробиці |
---|---|
Розміри | 130 мм × 65 мм × 40 мм |
вага | 470г |
Напруга відключення зарядки | 16,8 В |
Номінальна напруга | 14,8 В |
Номінальна місткість | 5000 мАг |
Пульт дистанційного керування
Категорія | Подробиці |
---|---|
Модель | AMOVLAB QE-2 |
Робоча напруга | 4.5 В - 9 В |
Канали | 8 |
Потужність передачі | <20 дБм |
вага | 410г |
Розміри | 179 мм × 81 мм × 161 мм |
Комунікаційний канал
Категорія | Подробиці |
---|---|
Модель | Міні Гомер |
Частота | Sub 1G діапазон |
Робоча напруга | 12В |
Відстань передачі | 1200м |
Пропускна здатність | 7 МГц |
Зарядний пристрій
Категорія | Подробиці |
---|---|
Вхідна напруга | Постійний струм 9 В - 12 В |
Максимальна вихідна потужність | 25 Вт |
Максимальний вихідний струм | 1500 мА |
Точність відображення | ±10 мВ |
Розміри | 81 мм × 50 мм × 20 мм |
вага | 76г |
Камера глибини
Категорія | Подробиці |
---|---|
Модель | Камера глибини Intel® RealSense™ D435i |
Технологія глибини | Активний стерео ІЧ |
Технологія глибинного зображення | Глобальний затвор |
Глибина огляду (HxV) | 86°×57° (±3°) |
Роздільна здатність глибини та FPS | 1280x720, 90 FPS (максимум) |
Технологія зображення RGB | Rolling Shutter |
Роздільна здатність RGB і FPS | 1920x1080, 30 FPS (максимум) |
RGB FOV (HxV) | 69°×42° (±1°) |
Мінімальна глибина | 0,105м |
Максимальна дальність | прибл. 10м |
Розміри | Довжина: 90 мм, ширина: 25 мм, висота: 25 мм |
вага | 72г |
Стереокамера
Категорія | Подробиці |
---|---|
Модель | Камера стеження Intel® RealSense™ T265 |
Датчик глибини | Подвійні камери (ліва та права) |
Роздільна здатність по глибині | 848x800 |
Діапазон глибин | 0,2м~5м |
Роздільна здатність камери | 800x848 (на камеру) |
Частота кадрів | 30 FPS |
Формат зображення | Y8 |
Інтерфейс даних | USB 3.1 Gen 1 Type-C |
вага | 55г |
Розміри | Довжина: 108 мм, ширина: 25 мм, висота: 13 мм |
Модуль оптичного потоку
Категорія | Подробиці |
---|---|
вага | 5,0г |
Розміри | 29 мм × 16,5 мм × 15 мм |
Діапазон вимірювання | 0,01м - 8м |
Горизонтальний кут зору | 6° |
Вертикальний кут зору | 42° |
потужність | 500 мВт |
Робоча напруга | 4,0 В - 5,5 В |
Ефективна робоча відстань | >80 мм |
Вихідний інтерфейс | UART |
Датчик LiDAR
Категорія | Подробиці |
---|---|
Модель | Сенсор S3M1-R2 LiDAR |
Сценарії застосування | Підходить для внутрішнього та зовнішнього середовища, надійна здатність проти сонячного світла (≥80Klux) |
Діапазон вимірювання | Білі об'єкти: 0,05 м ~ 40 м (70% відбиття) |
Чорні предмети: 0,05 м ~ 15 м (коефіцієнт відбиття 10%) | |
Чорні предмети: 0,05 м ~ 5 м (коефіцієнт відбиття 2%) | |
Кутова точність | 0° ~ 1,5° |
Частота вибірки | 32 кГц |
Частота сканування | Типова: 10 Гц, 10~20 Гц |
Кутова роздільна здатність | Типовий: 0,1125°, 0,1125°~0,225° |
Інтерфейс зв'язку | TTL UART |
Швидкість передачі | 1М |
Точність діапазону | ±30 мм |
Роздільна здатність відстані | 10 мм |
Напруга живлення | 5В |
вага | прибл. 115г |
Робоча температура | 10°C ~ 40°C |
Параметри програмного забезпечення
Бортовий комп'ютер
Категорія | Подробиці |
---|---|
Модель | Джетсон Орін NX |
Версія Cuda | 11.4.315 |
Операційна система | Ubuntu 20.04 |
Realsense SDK | 2.50.0 |
Ім'я користувача | амов |
Версія ROS | ноетичний |
Пароль | амов |
Версія OpenCV | 4.7.0 |
Версія L4T | 35.2.1 |
Версія Realsense ROS | 2.3.2 |
Версія Jetpack | 5.1 |
Програмне забезпечення Prometheus
Категорія | Подробиці |
---|---|
Версія | v2.0 |
Система наземних станцій Prometheus
Категорія | Подробиці |
---|---|
Версія | v1.24.01.08 (на основі офіційних записів Wiki) |
Пакувальний лист
Ім'я | Модель | Кількість/Одиниця |
---|---|---|
рамка | MFP_V1 | 1 |
Контролер польотів | Pixhawk 6C | 1 |
Пульт дистанційного керування | Амовлаб QE-2 | 1 |
Модуль зв'язку | Міні Гомер | 2 пари |
Щит розподілу електроенергії | / | 1 |
ESC | 4-в-1 ESC | 1 |
Модуль оптичного потоку | МОГ-01 | 1 |
Мотор | 2312 960кв | 4 |
Пропелери | 10-дюймовий | 2 пари |
Бортовий комп'ютер | Allspark Orin NX | 1 |
Стереокамера глибини | Intel D435i | 1 |
Стереокамера глибини | Intel T265 | 1 |
ЛіДАР | S3M1-R2 | 1 |
Акумулятор | FB45 4S 5000mAh | 1 |
GPS модуль | M8N GPS | 1 |
Модуль RTK | Антена RTK | 1 |
Антенний кабель GNSS | Антенний кабель GNSS | 1 |
Зарядний пристрій | PD60 | 1 |
Мережевий кабель | 1,5 м | 1 |
Страхувальна мотузка | 50м | 1 |
Кабель для передачі даних | Від типу A до типу C | 2 |
Сертифікат | / | 1 аркуш |
Примітки:
Ми також пропонуємо моделі бортових комп'ютерів Viobot. Щоб отримати детальну інформацію, зверніться до служби підтримки клієнтів.
Назва пакета | конфігурація 2 | конфігурація 3 |
---|---|---|
Назва моделі | P450_Viobot | P450_RTK_Allspark2_T265_S3_D435i |
Сценарії використання | В приміщенні: √ На вулиці: √ | В приміщенні: √ На вулиці: √ |
Польотна платформа | F450 | F450 |
Бортовий комп'ютер | Віобот: √ Allspark2: × | Viobot: × Allspark2: √ |
Методи позиціонування | RTK: × GPS: √ | RTK: √ GPS: √ |
Камера глибини | T265: × D435i: × | T265: √ D435i: √ |
ЛіДАР | S3M1-R2: × | S3M1-R2: √ |
Рекомендоване використання | Застосування контролю всередині та на вулиці | Внутрішнє та зовнішнє високоточне використання |
особливості | Програми управління БПЛА | Програми керування БПЛА, візуальне відстеження, візуальне уникнення перешкод, побудова RTAB-Map, побудова Octomap, уникнення перешкод LiDAR |
Подробиці
Платформа розробки дослідницького безпілотника Prometheus 450
Рама F450
- Міцна і надійна конструкція з високою стійкістю.
Потужне обчислення
- Забезпечує до 100 TOPS обчислювальної потужності з плаваючою комою.
Інтегрована передача зображення та керування
- Поєднує сигнали контролера в інтегрований модуль передачі зображення, досягаючи відстані до 1 км.
Прометей 450 (скорочено P450) — квадрокоптер середнього розміру, призначений для застосування як у приміщенні, так і на вулиці. Заснований на платформі F450, він інтегрує 2D LiDAR, стереокамери глибини та інші вдосконалені датчики. Він оснащений візуальними алгоритмами SpireCV і автономною системою дронів Prometheus для відстеження цілі та планування шляху.
З додаванням планування маршруту EGO-Planner і можливостей професійної наземної станції Prometheus він підтримує візуалізацію в реальному часі, спрощену роботу та швидке розгортання.
Додаток для керування дронами
Модуль керування безпілотником діє як «міст» між програмними алгоритмами та дронами, забезпечуючи утримання початкового положення, утримування маршрутної точки, спуск, рух та інші стани керування. Він включає шість допоміжних режимів керування для положення, швидкості та позиційно-швидкісного гібридного керування в інерціальній та корпусній рамах, а також режими відстеження траєкторії та спіральні режими керування, що становить загалом вісім режимів керування.
Відстеження точки QR-коду в приміщенні/зовні (Бібліотека SpireCV Vision)
Використовує бібліотеку зору SpireCV для програм розпізнавання QR-кодів та інтегрується з інтерфейсом керування Prometheus. У поєднанні з професійною наземною станцією він забезпечує функцію відстеження точки QR-коду в приміщенні та на вулиці.
Внутрішній/зовнішній EGO-Планувальник
Підтримує різні апаратні входи, такі як камери глибини або 2D LiDAR. Інтегрує алгоритм планування шляху EGO-Planner для досягнення уникнення перешкод і забезпечує алгоритм відображення Octomap. У поєднанні з професійною наземною станцією це забезпечує автономне планування шляху.
Програмна система Prometheus V2
Платформа розробки побудована на ROS і фреймворку з відкритим вихідним кодом Prometheus, має багаті функції та вбудовані можливості. Він надає велику кількість вторинних інтерфейсів розробки для ефективної розробки. Він підтримує введення даних, як-от позиційну інформацію, режими польоту, стан батареї, IMU та датчики виявлення стану дрона, пропонуючи дані для контролю положення, швидкості, прискорення та положення. Він також містить приклади вторинних інтерфейсів розробки.
Крім того, система оснащена функціями безпеки для автономного спуску та уникнення перешкод під час надзвичайних ситуацій, що знижує ризики та забезпечує більш безпечну роботу.
Бібліотека SpireCV Vision
Бібліотека зору SpireCV — це спеціалізований SDK, розроблений для систем інтелектуального зору. Його основні функції включають керування дроном/камерою, зберігання відео, штовхання, відстеження цілі, розпізнавання та стеження. Він надає розробникам інтелектуальних систем дронів високу ефективність, точність і цілісність інтерфейсів.
Ця модель спеціально підтримує функції відстеження точок і уникнення перешкод на основі YOLO.
Система наземних станцій Prometheus
Наземна станція Prometheus — це інтерактивний інтерфейс для дронів, розроблений за допомогою Qt і заснований на системі Prometheus. Наземна станція використовує зв’язок TCP/UDP, уникаючи складних конфігурацій багатомашинного зв’язку ROS1.
Ця наземна станція дозволяє користувачам швидко відтворювати різні функції системи Prometheus, забезпечуючи моніторинг стану дрона в реальному часі. Він також підтримує такі операції, як зліт, посадка та керування положенням одним клацанням миші.
Matlab Toolbox (необов'язково)
Набір інструментів Matlab є одним із підмодулів проекту Prometheus. Цей модуль надає кілька прикладів програм для алгоритмів керування БПЛА за допомогою Simulink. Через Matlab ROS Toolbox він встановлює зв’язок між Matlab (Simulink) і ROS.
Він в основному використовується для проектування, тестування та вторинної розробки алгоритмів керування БПЛА та алгоритмів керування роями, а також проектів контролерів. Він підтримує вторинну розробку за допомогою програм та інтерфейсів Matlab/Simulink. Він дозволяє симулювати та експериментувати в реальному часі (без необхідності завантажувати програми на дрон), пропонуючи численні приклади алгоритмів.
Модуль позиціонування Viobot
(Застосовується до моделей P450 Viobot)
Viobot використовує вітчизняний чіп RK3588 від Rockchip, оснащений 6 TOPS обчислювальної потужності та 70% залишкової продуктивності.Viobot пропонує більшу відкритість, дозволяючи прямий доступ до своїх даних IMU для запуску спеціальних алгоритмів SLAM. Його продуктивність позиціонування є стабільною, достатньо відкритою, і її можна вважати хорошою вітчизняною альтернативою T265, яка відповідає потребам клієнтів у локалізації.