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室内探索无人机是一种专为在室内环境中进行任务的无人机系统。相比传统的人员部署#xff0c;室内探索无人机具有更高的灵活性和机动性#xff0c;能够在复杂的室内环境中执行任务#xff0c;用于未知环境的探索和特定目标的搜索。
为完成无人机室内搜索与识别等复杂…前言
室内探索无人机是一种专为在室内环境中进行任务的无人机系统。相比传统的人员部署室内探索无人机具有更高的灵活性和机动性能够在复杂的室内环境中执行任务用于未知环境的探索和特定目标的搜索。
为完成无人机室内搜索与识别等复杂任务阿木实验室推出了一套全新的室内无人机探索系统。该系统集成了自主定位、视觉SLAM模块、路径规划模块和目标识别模块等关键算法和功能为开发者提供一套开源、智能的室内无人机探索解决方案。
任务规则
预设有10×16米的矩形房间一间前后各设有一个标准门前后均有一个一个标准门外侧设有3扇窗户房间内有桌椅板凳若干、立柱若干、文件柜若干、会议桌若干以及人员若干。 实验者通过地面站对飞行参数进行配置指定起飞点与返回点。起飞之后无人机按照预设定的进入点进入房间采取全程自主飞行模式对房间内指定目标进行搜索发现目标物体且判明目标类别和位置将目标信息回传至地面站并拍照记录同步将目标位置显示到规划地图之中。搜索完毕后从指定返回出库返回并降落。
解决方案
1、仿真方案 硬件平台
Prometheus仿真开发套件-独显款。 软件平台 Prometheus专业版地面站 PrometheusGroundStation-Pro简介该软件是使用Qt开发的基于Prometheus自主无人机开源项目的人机交互界面简化了Prometheus的操作和使用流程同时采用TCP/UDP通信机制避免了ROS1多机通信繁琐的配置。该地面站可以让用户更快复现Prometheus中的各种功能且同时适用于真机和仿真系统。该地面站目前已适配了Prometheus项目中绝大数功能。包括但不限于单机、集群、吊舱、视觉控制操作、以及数据的实时反馈等。 Prometheus开源项目简介Prometheus是一套开源的自主无人机软件系统平台为无人机的智能与自主飞行提供全套解决方案。本项目基于PX4开源飞控固件和ROS机器人操作系统旨在为无人机开发者配套成熟可用的机载电脑端软件系统提供更加简洁快速的开发体验。目前已集成控制、规划及目标检测等研究方向提供多个功能demo并配套有Amovlab仿真组件。 SpireCV开源项目简介SpireCV是一个专为智能无人系统打造的机载图像实时处理 SDK主要功能包括吊舱/相机控制、视频保存、推流、目标检测、识别与跟踪等。旨在为智能无人系统开发者提供高性能、高可靠、接口简洁、功能丰富的视觉处理功能。 仿真过程
部署了Prometheus开源自主无人机仿真平台在Gazebo平台中搭建场景示意图结合建图模块规划模块以及SpireCV视觉库在仿真平台中初步实现整个任务。 地面站与仿真运行 2、真机方案 硬件平台
P450顶配配置(P450T265D435i50C单目)的开源无人机、路由器、地面站笔记本电脑。 科研平台P450开源无人机顶配版 软件平台请参照以上仿真方案 真机实验过程
首先我们在笔记本电脑中运行Promehteus专业版地面站连接无人机机载电脑进行相关参数配置并远程启动运行机载自主飞行程序。无人机起飞后依靠自身传感器完成室内拒止环境自主定位并按照程序预设的室内空间范围进行目标物搜索。为了安全避开空间中的障碍物无人机依靠激光雷达等传感器构建空间地图并根据路径规划及轨迹优化算法生成安全且平滑的轨迹。无人机依靠向下单目相机在机载电脑端运行SpireCV视觉库提前训练指定目标农夫山泉和脉动两类瓶子在无人机整个路径规划过程中进行指定目标搜索发现现目标物体且判明目标类别和位置将目标信息回传至地面站并拍照记录同步将目标位置显示到规划地图之中。 P450-室内搜索 通过多次实物演示阿木实验室验证了本系统在室内环境中的可行性和稳定性可以完成室内飞行和目标搜索等复杂任务。
总结
通过多次实物演示阿木实验室验证了本系统在室内环境中的可行性和稳定性可以完成室内飞行和目标搜索等复杂任务。
这套室内搜索基于P450顶配版的无人机系统 皆在为开发者提供一个集成度完整的二次开发平台。开发者可以根据自身需求在该平台上进行深入的探索研究且可应用于侦察敌方阵地、搜索敌方藏匿目标、提供实时情报等场景。
阿木实验室将进一步完善该套系统的功能和性能。不久的将来我们将推出全新的P450系列产品敬请期待
