Δημιουργία Drone ανοιχτού κώδικα με PX4 χρησιμοποιώντας Ανοιχτά Πρότυπα Pixhawk χάρη στο Upverter — Dronecode Foundation

3
Δημιουργία Drone ανοιχτού κώδικα με PX4 χρησιμοποιώντας Ανοιχτά Πρότυπα Pixhawk χάρη στο Upverter — Dronecode Foundation

Η πολυεπιστημονική φύση των drones φέρνει μέλη της κοινότητας από πολλούς τομείς του τεχνολογικού φάσματος και η κοινότητά μας καλωσορίζει τους πάντες προσφέροντας έναν χώρο συνεργασίας χωρίς αποκλεισμούς και πρόσβαση. (Δείτε τον Κώδικα Δεοντολογίας μας και δεσμευτείτε στην κοινότητά μας)

Βλέπω συχνά μέλη να αγωνίζονται σε ορισμένους τομείς και να διαπρέψουν σε άλλους. Για τους περισσότερους, είναι σαν να ξεκινάς σε μια εντελώς ξένη περιοχή. Η ανάπτυξη πλακετών κυκλωμάτων και η ενσωμάτωση μονάδων υλικού σε μια πλακέτα είναι ένας από τους τομείς που οι περισσότεροι δεν είναι ειδικοί.

Το κύριο όφελος από την επιλογή της συνεργασίας με μια κοινότητα ανοιχτού κώδικα είναι η διαφάνεια και η συνεργασία σε όλους τους τομείς. Είναι σημαντικό να επιλέξετε μια ώριμη κοινότητα με ένα αποδεδειγμένο οικοσύστημα εργαλείων και υπηρεσιών που μπορούν να σας βοηθήσουν να πετύχετε τους στόχους σας.

Όταν ξεκινάτε έργα με drone, είναι σημαντικό να κατανοήσετε τις προκλήσεις που προσπαθείτε να επιτύχετε. Βλέπω συχνά πολλούς να κάνουν το λάθος να εστιάζουν σε λάθος προβλήματα και τελικά να τους βλέπω να ανακαλύπτουν εκ νέου τον τροχό (κάπως να μιλάμε) αφού έχουν ξοδέψει τεράστιους πόρους μηχανικής.

Η επιλογή της υιοθέτησης μιας ισχυρής και ώριμης κοινότητας ανοιχτού κώδικα μπορεί να βοηθήσει τους οργανισμούς και τους προγραμματιστές να ξεκινήσουν γρήγορα, χάρη στα τεράστια εργαλεία και το πλούσιο σύνολο χαρακτηριστικών που είναι ήδη διαθέσιμα χάρη σε δεκαετίες αρχιτεκτονικών βελτιώσεων, κρίσιμα ζητήματα ασφάλειας, τις πολλές προκλήσεις που ξεπεράσαμε. φτάνουμε εδώ που είμαστε σήμερα, καθώς και ένα συνεχώς αυξανόμενο οικοσύστημα επιλογών υλικού για να διαλέξετε.

Δημιουργώντας την επόμενη γενιά προηγμένης ρομποτικής

Για τη ρομποτική και τα drones, οι υπολογιστικές προκλήσεις μπορεί να είναι ακόμη πιο σημαντικές από τις προκλήσεις των ηλεκτρονικών, εάν δεν έχετε την υποστήριξη υλικού και υλικολογισμικού που χρειάζεστε. Εάν αναπτύσσετε ένα νέο drone, μπορείτε να μειώσετε την ανάπτυξή σας και να δημιουργήσετε χρόνο, εάν μπορείτε να αξιοποιήσετε κάποιο αποδεδειγμένο υλικολογισμικό ποιότητας παραγωγής για το σύστημά σας.

«Το PX4 Autopilot είναι μια εξαιρετική επιλογή για να βοηθήσει τους σχεδιαστές drone να αναπτύξουν και να αναπτύξουν αποδεδειγμένο υλικολογισμικό στο υλικό τους».

Το PX4 είναι ένα λογισμικό ελέγχου πτήσης ανοιχτού κώδικα για drones με υποστήριξη για πολλές διαμορφώσεις πολυκόπτερων, σταθερών πτερυγίων, VTOL, Rovers, ακόμη και μη επανδρωμένων υποβρυχίων οχημάτων. Ο πηγαίος του κώδικας περιέχει όλα όσα χρειάζονται για τη διαμόρφωση ενός οχήματος, την αυτόνομη λειτουργία του και επίσης τον έλεγχο του από μια εξωτερική πηγή μέσω ενός SDK (συνοδευτικό υπολογιστή, μέσω σύνδεσης τηλεμετρίας ή ακόμα και μέσω του cloud χάρη στο LTE ή το 5G).

Εάν ενδιαφέρεστε να μάθετε πώς λειτουργεί ο αυτόματος πιλότος PX4, ρίξτε μια ματιά στην καταπληκτική τεκμηρίωση που βασίζεται στην κοινότητα, η οποία διατηρείται ενημερωμένη από εθελοντές από όλο τον κόσμο στο docs.px4.io. Ο πηγαίος κώδικας PX4 είναι διαθέσιμος στο GitHub.

PX4 και το Dronecode Foundation

Ο αυτόματος πιλότος PX4 φιλοξενείται στο πλαίσιο του Dronecode Foundation. Το DF είναι α ουδέτερο ως προς τον πωλητή θεμέλιο για ανοιχτά έργα drone που αποτελούν μέρος του Ιδρύματος Linux. Η αποστολή μας είναι να καλλιεργούμε κοινότητες γύρω από τα έργα ανοιχτού κώδικα και να ενθαρρύνουμε τη συνεργασία μεταξύ των πολλών συντελεστών από τον κλάδο για τη συνεχή βελτίωση των έργων.

Τα έργα υπό την ομπρέλα του οικοσυστήματος περιλαμβάνουν:

  • PX4 Autopilot Flight Stack
  • MAVLink το πρωτόκολλο για drones.
  • Σχεδιασμός αποστολής με βάση το QGroundControl MAVLink.
  • MAVSDK, το συμβατό με πρότυπα SDK για το MAVLink.

Το PX4, μαζί με τα υπόλοιπα έργα που φιλοξενούνται στο πλαίσιο του Ίδρυμα Dronecode, δίνει στους δημιουργούς μια δοκιμασμένη λύση που μπορεί να αναπτυχθεί αμέσως για πρωτότυπα ή παραγωγή. Αυτό το οικοσύστημα παρέχει μια λύση ανοιχτού κώδικα για οικοδόμηση λύσεων χάρη στη σπονδυλωτή αρχιτεκτονική του, οι προγραμματιστές μπορούν εύκολα να προσθέσουν στοιχεία υλικού χωρίς να απαιτούν σημαντικούς επανασχεδιασμούς στην αρχιτεκτονική κώδικα ή απώλεια βασικής λειτουργικότητας.

Το Dronecode Foundation προσφέρει ένα πλούσιο σύνολο κρίσιμων στοιχείων για προγραμματιστές Drone

Το Pixhawk δεν είναι ένα συγκεκριμένο προϊόν. είναι ένα σύνολο ανοιχτών προτύπων που έχουν εγκριθεί από μεγάλους κατασκευαστές ημιαγωγών, εταιρείες λογισμικού και εταιρείες μηχανικής drone. Αυτά τα de facto πρότυπα καλύπτουν απαιτήσεις για πολλές πτυχές του σχεδιασμού υλικού και ηλεκτρονικών σε drones. Η Ομάδα Ειδικού Ενδιαφέροντος Pixhawk είναι υπεύθυνη για την ανάπτυξη των πιο πρόσφατων προτύπων μέσω επαναλαμβανόμενων δημόσιων συναντήσεων που φιλοξενούνται από το Ίδρυμα Dronecode.

Τα Ανοιχτά Πρότυπα εφαρμόζονται από κατασκευαστές, πολλοί από τους οποίους είναι μέλη της DF, όπως οι Auterion, Holybro, ModalAI, CUAV, 96Boards, NXP Semiconductor. Κυκλοφορούν προϊόντα ή υλοποιήσεις αναφοράς για τελικούς χρήστες ή άλλους οργανισμούς, όλα βασισμένα στα πρότυπα Pixhawk. Το οικοσύστημα Pixhawk αναπτύσσεται για περισσότερο από μια δεκαετία και έχει σημειώσει μεγάλη επιτυχία. Υπολογίζουμε περισσότερες από ένα εκατομμύριο συσκευές που βασίζονται στο Pixhawk στον τομέα από τη στιγμή της γραφής.

Σχεδιασμός συμβατού υλικού Drone

Ο σχεδιασμός και η επιλογή των σωστών εξαρτημάτων μπορεί να είναι δυσάρεστη όταν έχετε τόσες πολλές επιλογές, αλλά ευτυχώς τα νέα ανοιχτά προγράμματα της DF και τα νέα εργαλεία σχεδιασμού από τα μέλη μας διευκολύνουν πολύ την κατασκευή ενός μη επανδρωμένου αεροσκάφους συμβατό με PX4.

Ακόμα κι αν δεν είστε σχεδιαστής PCB, θα χρειαστείτε μια πλακέτα κυκλώματος για να κρατάτε όλα τα ηλεκτρονικά σας και θα πρέπει να την κατασκευάσετε. Εάν θέλετε να καινοτομήσετε δίπλα σε σημαντικούς παίκτες στη βιομηχανία των drone, είναι καλύτερο να εργαστείτε σύμφωνα με τα πρότυπα Pixhawk, καθώς έχουν σημειώσει τεράστια επιτυχία και έχουν γίνει σημείο αναφοράς στον κλάδο. Ως εκ τούτου, θα χρειαστεί είτε να αγοράσετε μια υπάρχουσα λύση είτε να σχεδιάσετε τη δική σας πλακέτα για να υποστηρίζετε ένα drone που βασίζεται σε PX4.

Ακολουθούν μερικές από τις επιλογές που έχετε κατά την υιοθέτηση των Ανοιχτών Προτύπων Pixhawk για να σχεδιάσετε ένα drone συμβατό με PX4.

Κατασκευή της δικής σας υλοποίησης

Τα μέλη του Dronecode Foundation που αποτελούν μέρος της ομάδας Pixhawk Special Interest και συμμετέχουν ενεργά έχουν πρόσβαση στους πόρους που απαιτούνται για την κατασκευή υλικού με βάση τα πιο πρόσφατα Ανοιχτά Πρότυπα Pixhawk. Το Ίδρυμα Dronecode θα συνεργαστεί με τα μέλη του για να πιστοποιήσει τη συμμόρφωση με τα πρότυπα και να τα βοηθήσει να βγουν στην αγορά, βοηθώντας σας να πλοηγηθείτε στα εμπορικά σήματα Pixhawk και στις πολλές διαθέσιμες επιλογές αδειοδότησης.

Ενδιαφέρεστε να γίνετε μέλος; Κάντε αίτηση online σήμερα.

Δημιουργία προσαρμοσμένης πλακέτας χρησιμοποιώντας το Upverter

Μια άλλη απλή επιλογή για να σχεδιάσετε μια πλακέτα χωρίς συνδρομή DF, η οποία δεν συνεπάγεται την αγορά μιας ακριβής εφαρμογής σχεδιασμού ή την εκμάθηση σχεδίασης PCB είναι η χρήση των αρθρωτών εργαλείων σχεδίασης στο Upverter Modular χάρη στο δικό μας Silver Member Gumstix.

Τα πάντα στο Upverter Modular συμβαίνουν στο πρόγραμμα περιήγησής σας και η διεπαφή μεταφοράς και απόθεσης καθιστά εύκολη την προσθήκη υλικού σε μια πλακέτα κυκλώματος. Το Upverter Modular λειτουργεί χρησιμοποιώντας πολλαπλές μονάδες υλικού με τυπικές διεπαφές, όπου οι ηλεκτρικές συνδέσεις μεταξύ διαφορετικών μονάδων δημιουργούνται αυτόματα.

Δεν χρειάζεται να ανησυχείτε για τη δρομολόγηση ή την ακεραιότητα του σήματος καθώς δημιουργείτε την κάρτα drone σας. Αντίθετα, μπορείτε να ανησυχείτε για το σχεδιασμό των δυνατοτήτων και των λειτουργιών που θέλετε στο νέο σας σύστημα.

Για να ξεκινήσετε στο Upverter Modular, μπορείτε να ξεκινήσετε το σχέδιό σας από πρότυπα αναφοράς ή να ανοίξετε έναν νέο πίνακα και να αναζητήσετε μια μονάδα Pixhawk. Στη συνέχεια, μπορείτε να σύρετε αυτήν την ενότητα στη διάταξη του πίνακα. Αυτή η ενότητα περιλαμβάνει όλο το υλικό που χρειάζεστε για την υποστήριξη του PX4 Autopilot:

Ένα παράδειγμα υποστηριζόμενου συνόλου αισθητήρων:

  • Επεξεργαστής STM32H753
  • USB3300 USB πομποδέκτης υψηλής ταχύτητας
  • FM25V02A 256Kb ΜΠΡΟΣΤΑ
  • InvenSense ICM-42605 IMU 6 αξόνων
  • InvenSense ICM-20602 IMU 6 αξόνων
  • Bosch BMI088 IMU 6 αξόνων
  • Μαγνητόμετρο Bosch BMM150
  • Βαρόμετρο Bosch BMP388

Για να ολοκληρώσετε την πλακέτα, απλώς προσθέστε μια μονάδα ρύθμισης ισχύος και όποιες άλλες κάμερες, αισθητήρες ή άλλα εξαρτήματα θέλετε στην πλακέτα.

Η παρακάτω εικόνα δείχνει ένα παράδειγμα πίνακα που δημιουργήσαμε στο Upverter χρησιμοποιώντας το NVIDIA Jetson TX2 COM. Αυτή η σανίδα είναι ιδανική για λήψη και επεξεργασία εικόνας απευθείας στο drone, χάρη στο ενσωματωμένο Jetson COM.

Πλακέτα Gumstix CM4 + Pixhawk FMUv6

Για μια προσυσκευασμένη πλακέτα συμβατή με PX4 με πρόσθετα χαρακτηριστικά και ενσωματωμένες δυνατότητες AI, ανατρέξτε στο Gumstix CM4 + Pixhawk FMUv6U. Αυτή η πλακέτα ακολουθεί τα Ανοιχτά Πρότυπα Pixhawk FMUv6U και περιλαμβάνει ένα SMT32 MCU που υποστηρίζει τον αυτόματο πιλότο PX4.

Σας επιτρέπει επίσης να δημιουργήσετε πιο εκτενείς εφαρμογές χρησιμοποιώντας το νέο Μονάδα Raspberry Pi CM4 ως συνοδευτικός υπολογιστής και μια Coral TPU από την Google, η οποία υποστηρίζει προηγμένες εφαρμογές υπολογιστικής όρασης. Η Gumstix είναι ο πρώτος κατασκευαστής που εφαρμόζει ταχύτητες μεγαλύτερες από USB 2.0 μεταξύ της μονάδας Raspberry Pi CM4 και της μονάδας Coral Accelerator. Αυτό επιτρέπει ταχύτερη εξαγωγή συμπερασμάτων και βελτιωμένη απόδοση.

Αυτή η πλακέτα είναι ένα εξαιρετικό εργαλείο για την κατασκευή μιας αυτόνομης πλατφόρμας drone ποιότητας παραγωγής με προσαρμοσμένες εφαρμογές χρησιμοποιώντας τον αυτόματο πιλότο PX4.

Η πλακέτα φέροντος CM4 + Pixhawk FMUv6U υποστηρίζει την ανάπτυξη, την κατασκευή πρωτοτύπων ή το υλικό κατηγορίας παραγωγής για νέα drones και περιλαμβάνει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

  • STM32H753 MCU
  • 2x λωρίδες MIPI-CSI για απεικόνιση υψηλής ανάλυσης
  • Γεωμαγνητικός αισθητήρας τριών αξόνων BMM150
  • Υποδοχή κάρτας microSD με απομονωμένες ακίδες CD
  • Θύρα USB Type-C
  • 2x FTDI FT232RQ Διασύνδεση USB σε UART
  • Coral TPU μέσω USB3

Προσαρμόστε τη δική σας πλακέτα CM4 + Pixhawk FMUv6

Εάν θέλετε να δημιουργήσετε τη δική σας πλακέτα μεταφοράς CM4 + Pixhawk FMUv6 για ένα νέο drone, το Upverter Modular σάς επιτρέπει προσαρμόστε τη δική σας έκδοση του πίνακα Pixhawk. Μπορείτε να προσθέσετε μονάδες, να αλλάξετε το σχήμα της πλακέτας, να τροποποιήσετε τη διάταξη εξαρτημάτων, να αντικαταστήσετε την υποδοχή CM4 με διαφορετική COM και να κάνετε γρήγορα μια παραγγελία για την προσαρμοσμένη πλακέτα Pixhawk.

Εκτός από τις επιλογές υλικού drone που αναφέρονται παραπάνω, η διεπαφή μεταφοράς και απόθεσης του Upverter σάς δίνει πρόσβαση σε μια σειρά από άλλες μονάδες για ασύρματη επικοινωνία, αισθητήρες, ψηφιακές διεπαφές και πολλά άλλα.

Αυτές οι μονάδες και άλλο υλικό μπορούν να ομαδοποιηθούν με τη μονάδα PX4 για να ικανοποιούν τα πρότυπα Pixhawk για το υλικό drone. Εάν είστε έτοιμοι να αρχίσετε να σχεδιάζετε ηλεκτρονικά για ένα νέο drone PX4, δοκιμάστε να χρησιμοποιήσετε τα εργαλεία σχεδίασης πλακέτας μεταφοράς και απόθεσης στο Upverter Modular. Θα έχετε πρόσβαση σε μια σειρά από βιομηχανικά πρότυπα COM και δημοφιλείς ενότητες για να δημιουργήσετε μια νέα πρωτότυπη πλακέτα ή προσαρμοσμένο FMU ποιότητας παραγωγής για το επόμενο έργο σας με drone. Μπορείτε να σχεδιάσετε τη δική σας πλακέτα μεταφοράς βασισμένη στον φορέα FMUv6U και να την τοποθετήσετε αμέσως στην παραγωγή.

Δοκιμάστε το νέο Board Builder για να ξεκινήσετε δωρεάν. Ποτέ δεν ήταν πιο εύκολο δημιουργήστε ηλεκτρονικά υλικό ποιότητας παραγωγής

Υπάρχουν πολλές επιλογές όσον αφορά την κατασκευή ενός έργου ρομποτικής και στο Ίδρυμα Dronecode εργαζόμαστε σκληρά για να διατηρήσουμε μια ανοιχτή επιλογή δημιουργώντας ένα βιώσιμο οικοσύστημα που φιλοξενεί προγραμματιστές, κατασκευαστές, πωλητές, παρόχους υπηρεσιών και τελικούς χρήστες. Οι προσπάθειές μας μπορούν εύκολα να μετρηθούν από τον τεράστιο αντίκτυπο που έχουμε στη βιομηχανία των Drone, από τους πρώτους ανοιχτούς ελεγκτές πτήσης υλικού μέχρι το υπερσύγχρονο σύνολο δυνατοτήτων του PX4 και τα τεράστια εργαλεία για προγραμματιστές και κατασκευαστές.

  • Ένα απαράμιλλο οικοσύστημα.
  • Μια κοινότητα Χιλιάδων προγραμματιστών
  • Εκατομμύρια συσκευές Pixhawk στο πεδίο
  • Μια εμβληματική ετήσια εκδήλωση για προγραμματιστές
  • Πολλαπλές εκδηλώσεις του κλάδου όπου μπορείτε να γνωρίσετε την κοινότητα

Εκμεταλλευτείτε τις ευκαιρίες που έχει να προσφέρει το δίκτυο έργων και προγραμματιστών μας και γίνετε μέλος της κοινότητάς μας.

Απολαύστε τα οφέλη της συνδρομής!

Βοηθήστε μας στην αποστολή μας να επιτρέψουμε στη βιομηχανία να δημιουργήσει και να εκτελέσει ασφαλείς και επεκτάσιμες εφαρμογές drone σε σύγχρονες και αξιόπιστες λύσεις υλικού. Οι τεχνολογίες που φιλοξενούνται κάτω από την ομπρέλα μας δίνουν τη δυνατότητα στους προγραμματιστές να παράγουν αξιόπιστα έργα σε ένα ανοιχτό οικοσύστημα.

Με το να γίνετε μέλος, βοηθάτε στη διατήρηση των καθημερινών λειτουργιών της κοινότητας ανοιχτού κώδικα και του Ιδρύματος.

Schreibe einen Kommentar