Prometheus P450 科學研究教學無人機 - 開源 AI Orinnx SpireCV 工業可程式開發平台 DIY 無人機套件
Prometheus P450 科學研究教學無人機 - 開源 AI Orinnx SpireCV 工業可程式開發平台 DIY 無人機套件
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概述
這 Prometheus P450 科研教學無人機 是一個綜合性的 開源開發平台 專為學術和研究應用而設計。這款四旋翼無人機以堅固的 F450 框架為基礎，集成了尖端硬件，包括具有 100 TOPS 計算能力的 NVIDIA Jetson Orin NX 機載計算機、英特爾實感深度和跟踪攝像頭、2D LiDAR 以及大容量 5000mAh 電池。它支援先進的控制模式、即時視覺化以及透過 SpireCV 視覺演算法和 EGO-Planner 進行路徑規劃，為室內和室外高精度應用提供多功能性。其他功能包括自主避障、二維碼追蹤以及與 Prometheus 地面站系統的無縫集成，使其成為人工智慧開發、教育和無人機編程的強大工具。
主要特點
-
堅固的框架
基於堅固的 F450 四旋翼框架構建，具有可靠的穩定性。 -
高效能運算
搭載 NVIDIA Jetson Orin NX，提供 100 TOPS 的 AI 算力。 -
先進的感測器
包括英特爾實感 D435i 和 T265 相機、2D LiDAR 和光流模組。 -
精準定位
支援 RTK、GPS 和 SLAM 的 Viobot 定位可提高準確性。 -
多種控制模式
支援位置、速度、軌跡追蹤等8種控制模式。 -
開源平台
基於ROS，具有豐富的二次開發介面。 -
綜合地面站
Prometheus 地面站用於即時監控、控制和視覺化。 -
室內/室外應用
專為室內和室外環境下的高精度使用而設計。 -
強大的電池
高容量 5000mAh 電池，可延長運轉時間。 -
可擴展和可編程
支援 MATLAB Simulink 和 SpireCV SDK 進行自訂演算法開發。
規格
硬體參數
無人機規格
| 類別 | 細節 |
|---|---|
| 無人機類型 | 四旋翼飛行器 |
| 起飛重量（約） | 2.044kg（含電池） |
| 對角線軸距 | 410毫米 |
| 方面 | 長：290mm，寬：290mm，高：240mm |
| 最大起飛重量 | 2.2公斤 |
| 懸停時間 | 大約。 10分鐘 |
| 懸停精度 | RTK定位：垂直±0.15m，水平±0.1m |
| GPS定位 | 垂直±0.5m，水平±0.8m |
| T265精度 | ±0。05米 |
| 工作溫度 | 6°C 至 40°C |
車上電腦 - Allspark
| 類別 | 細節 |
|---|---|
| 姓名 | Allspark-Orin NX 車載計算機 |
| 模型 | IA160_V1 |
| 重量 | 大約。 188克 |
| 方面 | 102.5mm×62.5mm×31mm（含風扇） |
| 處理器 | NVIDIA Jetson Orin NX |
| 記憶 | 16GB LPDDR5 |
| 運算能力 | 100 上衣 |
| 圖形處理器 | 32個Tensor核心，1024核心NVIDIA Ampere架構GPU |
| 中央處理器 | 8 核心 Arm® Cortex®-A78AE v8.2 64 位元 CPU（2MB L2 + 4MB L3 快取） |
| 固態硬碟 | 128GB（內建M.2接口，可擴充） |
| 乙太網路 | 100Mbps x2（1個獨立端口，1個交換器端口） |
| 無線上網 | 2.4GHz |
車上電腦 - Viobot
| 類別 | 細節 |
|---|---|
| 姓名 | 維奧博特 |
| 重量 | 94克 |
| 方面 | 82毫米×75毫米×23毫米 |
| 處理器 | RK3588 |
| 記憶 | 4GB |
| 運算能力 | 大約。 5 頂 |
| 儲存（eMMC） | 16 GB |
| 乙太網路 | 1000Mbps（自適應） |
| 無線上網 | 2.4GHz |
動力電池
| 類別 | 細節 |
|---|---|
| 方面 | 130毫米×65毫米×40毫米 |
| 重量 | 470克 |
| 充電截止電壓 | 16.8V |
| 標稱電壓 | 14.8V |
| 額定容量 | 5000毫安培時 |
遙控器
| 類別 | 細節 |
|---|---|
| 模型 | AMOVLAB QE-2 |
| 工作電壓 | 4.5V-9V |
| 頻道 | 8 |
| 發射功率 | <20dBm |
| 重量 | 410克 |
| 方面 | 179毫米×81毫米×161毫米 |
通訊連結
| 類別 | 細節 |
|---|---|
| 模型 | 迷你荷馬 |
| 頻率 | 次 1G 頻段 |
| 工作電壓 | 12V |
| 傳輸距離 | 1200米 |
| 頻寬 | 7兆赫茲 |
充電器
| 類別 | 細節 |
|---|---|
| 輸入電壓 | 直流9V-12V |
| 最大輸出功率 | 25W |
| 最大輸出電流 | 1500毫安 |
| 顯示精度 | ±10毫伏 |
| 方面 | 81毫米×50毫米×20毫米 |
| 重量 | 76克 |
深度相機
| 類別 | 細節 |
|---|---|
| 模型 | 英特爾® 實感™ 深度相機 D435i |
| 深度科技 | 主動立體紅外線 |
| 深度成像技術 | 全域快門 |
| 深度視野（水平x垂直） | 86°×57°（±3°） |
| 深度解析度和 FPS | 1280x720，90 FPS（最大） |
| RGB成像技術 | 捲簾快門 |
| RGB 解析度和 FPS | 1920x1080，30 FPS（最大） |
| RGB 視場（水平x垂直） | 69°×42°（±1°） |
| 最小深度距離 | 0.105m |
| 最大範圍 | 大約。 10m |
| 方面 | 長度：90毫米，寬度：25毫米，高度：25毫米 |
| 重量 | 72克 |
立體相機
| 類別 | 細節 |
|---|---|
| 模型 | 英特爾® 實感™ 追蹤攝影機 T265 |
| 深度感測器 | 雙鏡頭（左、右） |
| 深度解析度 | 848x800 |
| 深度範圍 | 0.2m~5m |
| 相機解析度 | 800x848（每個相機） |
| 幀率 | 30幀/秒 |
| 圖片格式 | Y8 |
| 資料介面 | USB 3。1代1 Type-C |
| 重量 | 55克 |
| 方面 | 長：108mm，寬：25mm，高：13mm |
光流模組
| 類別 | 細節 |
|---|---|
| 重量 | 5.0克 |
| 方面 | 29毫米×16.5毫米×15毫米 |
| 測量範圍 | 0.01m - 8m |
| 水平視場 | 6° |
| 垂直視場 | 42° |
| 力量 | 500毫瓦 |
| 工作電壓 | 4.0V - 5.5V |
| 有效工作距離 | >80毫米 |
| 輸出介面 | 串口 |
光達感測器
| 類別 | 細節 |
|---|---|
| 模型 | S3M1-R2 光達感測器 |
| 應用場景 | 適用於室內外環境，可靠的抗日照能力（≥80Klux） |
| 測量範圍 | 白色物體：0.05m~40m（70%反射率） |
| 黑色物體：0.05m~15m（10%反射率） | |
| 黑色物體：0.05m~5m（2%反射率） | |
| 角度精度 | 0°~1.5° |
| 取樣頻率 | 32kHz |
| 掃描頻率 | 典型：10Hz、10~20Hz |
| 角度分辨率 | 典型值：0.1125°、0.1125°~0.225° |
| 通訊介面 | TTL串口 |
| 傳輸速率 | 1M |
| 量程精度 | ±30毫米 |
| 距離分辨率 | 10毫米 |
| 電源電壓 | 5V |
| 重量 | 大約。 115克 |
| 工作溫度 | 10℃～40℃ |
軟體參數
機上電腦
| 類別 | 細節 |
|---|---|
| 模型 | 傑特森奧林 NX |
| CUDA版本 | 11.4.315 |
| 作業系統 | 烏班圖20.04 |
| 實感SDK | 2.50.0 |
| 使用者名稱 | 阿莫夫 |
| ROS版本 | 意念的 |
| 密碼 | 阿莫夫 |
| OpenCV版本 | 4.7.0 |
| L4T版本 | 35.2.1 |
| 實感ROS版本 | 2.3.2 |
| 噴射背包版本 | 5.1 |
普羅米修斯軟體
| 類別 | 細節 |
|---|---|
| 版本 | v2.0 |
普羅米修斯地面站系統
| 類別 | 細節 |
|---|---|
| 版本 | v1.24.01.08（基於官方Wiki記錄） |
包裝清單
| 姓名 | 模型 | 數量/單位 |
|---|---|---|
| 框架 | 多功能一體機_V1 | 1 |
| 飛行控制器 | 像素鷹 6C | 1 |
| 遙控器 | 阿莫夫實驗室QE-2 | 1 |
| 通訊模組 | 迷你荷馬 | 2對 |
| 配電板 | / | 1 |
| ESC鍵 | 四合一電調 | 1 |
| 光流模組 | MTF-01 | 1 |
| 引擎 | 2312 960kv | 4 |
| 螺旋槳 | 10英吋 | 2對 |
| 機上電腦 | 火種源奧林 NX | 1 |
| 立體深度相機 | 英特爾D435i | 1 |
| 立體深度相機 | 英特爾T265 | 1 |
| 光達 | S3M1-R2 | 1 |
| 電池 | FB45 4S 5000mAh | 1 |
| GPS模組 | M8N GPS | 1 |
| RTK模組 | 天線RTK | 1 |
| GNSS 天線電纜 | GNSS 天線電纜 | 1 |
| 充電器 | PD60 | 1 |
| 網路線 | 1.5m | 1 |
| 安全繩 | 50m | 1 |
| 數據線 | A 型至 C 型 | 2 |
| 證書 | / | 1 張 |
筆記：
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| 封裝名稱 | 配置2 | 配置3 |
|---|---|---|
| 型號名稱 | P450_維奧機器人 | P450_RTK_Allspark2_T265_S3_D435i |
| 使用場景 | 室內： √ 室外： √ | 室內： √ 室外： √ |
| 飛行平台 | F450 | F450 |
| 機上電腦 | Viobot: √ Allspark2: × | Viobot: × Allspark2: √ |
| 定位方法 | RTK：× GPS：√ | RTK: √ GPS: √ |
| 深度相機 | T265：× D435i：× | T265: √ D435i: √ |
| 光達 | S3M1-R2：× | S3M1-R2: √ |
| 推薦用途 | 室內外控制使用 | 室內外高精度使用 |
| 特徵 | 無人機控制應用 | 無人機控制應用、視覺追蹤、視覺避障、RTAB-Map建置、Octomap建置、LiDAR避障 |
細節
Prometheus 450 研究無人機開發平台
F450車架
- 結構堅固可靠，穩定性高。
強大的運算能力
- 提供高達 100 TOPS 的浮點運算能力。
整合影像傳輸和控制
- 將控制器訊號整合為一體化圖傳模組，傳輸距離可達1公里。
普羅米修斯450 （簡稱 P450）是一款中型四軸飛行器，專為室內和室外應用而設計。它基於F450平台，整合了2D光達、立體深度相機和其他先進感測器。它配備了SpireCV視覺演算法和Prometheus自主無人機系統，以實現目標追蹤和路徑規劃。
加上EGO-Planner航線規劃和Prometheus專業地面站能力，支援即時視覺化、精簡操作、快速部署。
無人機控制應用
無人機控制模組充當軟體演算法和無人機之間的“橋樑”，提供初始位置保持、航點保持、下降、移動和其他控制狀態。它包括慣性和本體框架中的位置、速度、位置速度混合控制的六種子控制模式，以及軌跡追蹤和螺旋控制模式，總共八種控制模式。
室內/室外二維碼點追蹤 （SpireCV視覺庫）
利用 SpireCV 視覺庫進行二維碼識別程序，並與 Prometheus 控制介面整合。配合專業地面站，實現室內外二維碼點追蹤功能。
室內/室外 EGO 規劃器
支援不同的硬體輸入，例如深度相機或 2D LiDAR。整合EGO-Planner路徑規劃演算法實現避障，並提供Octomap建圖演算法。結合專業地面站，實現自主路徑規劃。
普羅米修斯V2軟體系統
開發平台基於ROS和Prometheus開源框架構建，功能豐富、內建能力強。提供豐富的二次開發接口，高效開發。它支援位置資訊、飛行模式、電池狀態、IMU和無人機狀態偵測感測器等資料輸入，提供位置、速度、加速度和姿態控制資料。也包含二次開發介面的範例。
此外，該系統還配備安全功能，可在緊急情況下自動下降和避障，降低風險並確保操作更安全。
SpireCV 視覺庫
SpireCV視覺庫是專為智慧視覺系統設計的SDK。其主要功能包括無人機/攝影機控制、視訊儲存、推播、目標追蹤、識別和追蹤。為智慧無人機系統開發者提供高效、精準、無縫的介面。
該模型特別支援基於 YOLO 的點追蹤和避障功能。
普羅米修斯地面站系統
Prometheus地面站是無人機的互動介面，使用Qt開發，基於Prometheus系統。地面站採用TCP/UDP通信，避免了ROS1多機通訊的複雜配置。
此地面站可讓使用者快速複製Prometheus系統的各種功能，實現無人機狀態的即時監控。也支援一鍵起飛、降落、位置控制等操作。
Matlab 工具箱（可選）
Matlab 工具箱是 Prometheus 專案的子模組之一。本模組提供了多個使用 Simulink 進行無人機控制演算法的範例程式。透過Matlab ROS Toolbox，在Matlab（Simulink）和ROS之間建立通訊鏈路。
主要用於無人機控制演算法、群體控制演算法的設計、測試、二次開發、控制器設計。支援使用Matlab/Simulink程式和介面進行二次開發。它可以實現即時模擬和實驗（無需將程式下載到無人機），並提供豐富的範例演算法。
Viobot定位模組
（適用於P450 Viobot型號）
Viobot採用瑞芯微國產RK3588晶片，具備6TOPS算力及70%剩餘性能。Viobot 提供更高的開放性，允許直接存取其 IMU 資料來運行自訂 SLAM 演算法。其定位性能穩定，開放性足夠，不失為T265的一個不錯的國產替代品，滿足了客戶的本地化需求。
無人機類別
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迷你無人機
迷你無人機的特點是體積小、重量輕、便於攜帶、飛行距離短、飛行時間短，適合兒童、初學者以及需要便宜價格的用戶。 選擇迷你無人機時，請考慮以下參數： 尺寸和便攜性：迷你無人機設計緊湊且便於攜帶，因此請考慮尺寸和運輸便利性。尋找可以輕鬆折疊或放在小箱子中攜帶的無人機。 飛行時間：檢查無人機的飛行時間，因為與大型無人機相比，小型無人機的電池壽命通常較短。尋找能夠為您的預期用途提供適當飛行時間的無人機。 攝像頭質量：迷你無人機通常具有內置攝像頭，但質量可能會有所不同。如果您計劃拍攝照片或視頻，請考慮相機分辨率和穩定功能。 飛行穩定性：尋找具有高度保持和穩定性控制系統等功能的微型無人機，以確保平穩穩定的飛行體驗。 控制選項：考慮可用的控制選項，例如使用專用控制器或通過智能手機應用程序飛行。選擇適合您的偏好和舒適度的控制方法。 預算：設定預算範圍並在該範圍內探索迷你無人機，考慮對您最重要的特性和功能。 閱讀評論、比較規格以及從可信來源尋求建議也有助於選擇適合您的需求和偏好的迷你無人機。
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相機無人機
攝影無人機非常適合攝影愛好者，基本配備了三軸雲台、4K/6K/8K相機、GPS定位、激光避障、懸停、長距離飛行等 選擇航拍無人機時，請考慮以下參數： 相機質量：尋找配備高分辨率相機和圖像穩定等功能的無人機，以獲得更好質量的鏡頭。 飛行時間和範圍：考慮無人機的飛行時間以確保其滿足您的需求，以及更大的探索能力的範圍。 穩定性和 GPS：尋找具有先進穩定係統和 GPS 輔助飛行模式的無人機，以實現更平穩的飛行和準確的定位。 安全功能：檢查避障傳感器、返航功能和地理圍欄，確保飛行安全無憂。 此外，在選擇航拍無人機時，請考慮您的預算、所需功能和預期用途。研究和比較不同的模型、閱讀評論並尋求建議可以進一步幫助做出明智的決定。
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FPV無人機
FPV 無人機 FPV 和普通無人機之間的主要區別在於您駕駛它們的視角。常規無人機由手持控制器操作，您可以將手機連接到該控制器上作為取景器。 FPV 無人機飛行時，飛行員戴著護目鏡，這樣他們就可以看到無人機攝像頭所看到的內容。 FPV（第一人稱視角）無人機是一種無人機，它允許飛行員從無人機的角度實時觀察和導航，從而提供身臨其境的飛行體驗。下面簡單介紹一下FPV無人機，包括其組成、熱門品牌、參數以及如何選擇： 組成：FPV無人機通常由四旋翼或多旋翼機身、飛行控制器、FPV相機、視頻傳輸器、FPV護目鏡或顯示器以及遙控器組成。 要考慮的參數： 框架和構造：尋找堅固的框架和優質結構，以承受碰撞和激烈的飛行。 FPV相機和發射器：考慮FPV相機的分辨率和圖像質量，以及視頻發射器的功率和範圍，以實現清晰可靠的視頻傳輸。 飛行控制器：尋找可靠的飛行控制器，具有穩定性、易於配置以及與不同軟件和固件兼容等特點。...
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農業無人機
什麼是農業無人機？ 農業無人機，也稱為精準農業無人機或農業無人機，是用於農業和農業目的的無人機（UAV）。 它們通常用於作物監測、灌溉、種植、作物噴灑和整體田間分析。 它們可以透過提供難以獲得的詳細即時數據來幫助提高作物產量和效率。 如何選擇農業無人機？ 選擇農業無人機時，請考慮以下因素： 目的與使用案例：確定您想要完成的特定任務，例如噴灑、農作物監測或測繪，以確定無人機所需的特性和功能。 有效負載能力和噴灑效率：評估無人機的有效負載能力和噴灑率，以確保其能夠有效覆蓋您所需的區域。 飛行時間和範圍：考慮無人機的飛行時間和範圍，以滿足您的田地大小和所需的覆蓋範圍。 攝影機或感測器品質：如果優先考慮作物監測或資料收集，請評估機載攝影機或感測器的品質和功能。 品牌與支援：選擇以品質、可靠支援和售後服務聞名的知名品牌。 閱讀評論並諮詢專家或其他農民以收集回饋和建議...
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遙控直升機
遙控直升機，也稱為遙控直升機，是一種通過發射器遠程控制的微型飛行器。由於它們具有飛行和執行各種機動的能力，因此深受業餘愛好者和愛好者的歡迎。 組成：遙控直升機通常由以下組件組成： 框架：將所有其他組件固定在一起的結構。 旋翼系統：由主旋翼和有時的尾旋翼組成，提供升力和控制。 動力系統：包括電動機、電池和速度控制器，為飛行提供必要的動力。 無線電發射器：用於控制直升機的手持設備。 接收器：安裝在直升機上，接收來自發射器的信號並將其發送到適當的組件。 陀螺儀：幫助穩定飛行中的直升機。 伺服系統：控制直升機各種運動的小型電機，例如俯仰、滾轉和偏航。 品牌：生產遙控直升機的知名品牌有幾個，包括 Blade、Align、Thunder Tiger、WLtoys...
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無人機螺旋槳
無人機螺旋槳：無人機螺旋槳是一種旋轉部件，可產生推力以推動無人機在空中飛行。 它由連接到中心輪轂的葉片組成，由無人機的電機驅動。 螺旋槳在上表面和下表面之間產生壓力差，從而產生氣流和升力。 無人機螺旋槳的類型： 定距螺旋槳：這些螺旋槳具有固定的迎角，通常用於小型無人機和玩具級模型。 它們提供基本的推力和機動性。 可變螺距螺旋槳：這些螺旋槳具有可調節的螺距角，可以更精確地控制推力和效率。 它們通常用於專業無人機和高端型號。 折疊螺旋槳：折疊螺旋槳的葉片可以向後折疊到電機安裝座上，使其更加緊湊，便於運輸。 它們通常用於可折疊無人機。 無人機螺旋槳核心參數： 直徑：螺旋槳的直徑是指螺旋槳葉片從一端到另一端的長度。...
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無人機發射器和接收器
無人機發射器和無人機接收器 FPV 發射器和 FPV 接收器 無人機發射器和接收器在無人機的控制和通信中發揮著至關重要的作用。 我們來探討一下它們的定義、細分類型、核心參數、部件、頻段分類、如何選擇、推薦品牌、產品、配置教程以及常見問題（FAQ）。 定義： 無人機發射器（也稱為遙控器或發射器）是飛行員用來控制無人機飛行的手持設備，包括其運動、高度和各種功能。 無人機接收器是安裝在無人機上的組件，用於接收來自發射器的信號並將其轉發給飛控進行處理和執行。 細分類型： 模擬發送器和接收器：...
