對於目前的自主無人機開發平臺上,國內的用戶除了我們阿木實驗室出品的自主無人機開發平臺上,又多了一種選擇,就是這個 PX4-Vision 自主無人機開發平臺。
硬件上是 pixhawk 4,一個 UP Board 機載計算機,一個 GPS。既然是自主無人機那麼重點在於機載計算機的一些配置情況。
配置如下:
預先安裝了https://github.com/PX4/
avoidancepx4 的 avoidance 的 ROS 功能包。
開機默認自啓動的是 avoidance.launch的文件,啓動的是一個局部路徑規劃的避障算法VHF+(local_planner)。
運行這個算法佔用的 CPU 如下:
這個算法是基於 3 維點雲數據,來實現的 VFH 算法,計算量相對比較小,當然如果不開啓桌面 CPU 使用率會更低。CPU 總體在 40% 左右。
傳感器配置:
光流和激光定高雷達,有比較多的類型可以選擇,如果有光流的化應該可以飛室內的定點模式。但是不是默認配置的,在PX4官網也沒有找到相關光流模塊和定高雷達的配置方法,這個要研究下。
Structure Core 深度相機,是 Occipital 公司的一款深度相機,另外一款微軟的 HoloLens 頭戴設備也是出自這家公司,詳細參數如下:https://structure.io/structure-core/specs
感知距離在 0.3 到 5 米左右,看環境光照,全局快門,和英特爾的 D435I 類似。
主要功能:
運行 avoidance 的例程代碼,默認運行的是 VFH 算法,在 avoidance 的這個 ROS 功能包中有全局路徑的算法 octomap 也可以運行,我們會在視頻測評裏面測評這個 VFH 算法, octomap 算法我們之後在進行測試。
- 這個無人機目前只能在室外使用和飛行,依靠 GPS 來實現避障和局部路徑規劃。 主要是研究避障相關的路徑規劃。
- 主要是研究避障相關的路徑規劃。
- 可以實現功能是定點模式下面的避障和任務模式下的避障。
- 可以實現功能是定點模式下面的避障和任務模式下的避障。 開發包裏面有 VIO 相關內容,也是支持英特爾 realsense 傳感器的,沒有看到視覺里程計的代碼,但是可以藉助 T265 來實現相關功能。
- 主要是提供了雙目視覺的路徑規劃算法框架和一套硬件開發平臺,採用了目前市面上比較好的深度相機。
飛控固件代碼還在開源過程中。
產品 | PX4-Vision | P200(阿木實驗室) |
---|---|---|
軸距 | 290mm | 410mm |
使用範圍 | 室外可用 | 室內外可用 |
可擴展性 | —— | 好 |
激光雷達 | 不支持 | 支持 |
視覺傳感器 | 支持 | 支持 |
功能支持 | 基於ROS的開發 | 基於ROS的開發 |
總結: 用於室外做路徑規劃,採用雙目結構光攝像頭,主要用來做路徑規劃,ROS平臺,P200的一些追蹤功能可以放上去,實現一些識別追蹤算法。如果是VHF的避障,採用激光雷達的方式在有些場合效果比較好。雙目結構光的傳感器,感知距離和精度還是比較有限,所以我們在任務模式的時候會發現本來沒有障礙物的情況下,這個PX4-Vision還是在執行避障算法的動作,導致航線走的不是非常理想。如果是全局路徑規劃的避障,運算量比較大,在小範圍場景,激光和視覺都可以得到一些效果。
PX4-Vision 簡介:
PX4-Vision 開箱視頻
自主無人機開發平臺px4-vision介紹
**室外避障測試:**
室外避障測試視頻
室外避障的分兩種模式:定點模式的避障和任務模式的避障。定點模式的避障遙控器只能控制前飛和偏航,不能倒退和橫滾,光照干擾很大會一直處於避障狀態,與目前的雙目攝像頭技術不成熟相關。其中任務模式的避障採用VFH+算法,用的雙目結構光相機,有全局路徑規劃算法集成,但是沒有默認開啓。
執行VHF+避障狀態下的飛行一個航線任務的狀態,飛行高度爲3.5米到4米。
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