產(chǎn)品與課程
“智飛-450”
配套的實驗課程：《無人機自主定位規(guī)劃》、《智能無人機綜合實踐》。
對應(yīng)的競賽：一個白名單大賽的1個項目，及一個機器人競賽指數(shù)榜單大賽的2個項目。
“智飛-450”是一款基于ROS操作系統(tǒng)的智能無人機，搭載激光雷達、高幀率單目相機和深度相機，可在不依賴GPS的情況下依靠視覺、激光雷達及IMU確定自身位置，并根據(jù)指定目標(biāo)進行自主路徑規(guī)劃，實現(xiàn)自主導(dǎo)航與障礙規(guī)避。搭載GPU處理器，支持cuda、cudnn等并行運算加速器，系統(tǒng)內(nèi)置主流人工智能與機器視覺框架，部署了yolo等神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，可以快速完成諸如目標(biāo)識別、目標(biāo)跟蹤等感知任務(wù)，將空中機器人與人工智能技術(shù)充分結(jié)合。提供完整的硬件接口協(xié)議，軟件開源，便于二次開發(fā)。
配套的實驗課程大綱如下：
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無人機自主定位規(guī)劃（24課時） |
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課次 |
課程內(nèi)容 |
課時 |
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第1次 |
無人機概論，無人機系統(tǒng)知識，了解無人機的系統(tǒng)組成以及飛行原理。 |
2 |
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第2次 |
工具使用方法與安全守則，學(xué)習(xí)無人機各模塊的安全管理。 |
2 |
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第3次 |
無人機裝配，學(xué)習(xí)無人機螺旋槳，電池，通信電臺，傳感器的安裝配置，遙控器的配置，學(xué)習(xí)地面站軟件的安裝與使用方法。 |
2 |
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第4次 |
無人機調(diào)試，學(xué)習(xí)如何將無人機連接地面站，進行磁羅盤校準(zhǔn)，電調(diào)校準(zhǔn)，學(xué)習(xí)如何通過地面站配置參數(shù)。 |
2 |
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第5次 |
無人機操控實訓(xùn)，在防護網(wǎng)內(nèi)，通過遙控器在姿態(tài)模式下熟悉飛行，測試自主起飛，自主降落，一鍵鎖槳等功能，學(xué)習(xí)如何絕對安全的開展調(diào)試，為后續(xù)實驗打下基礎(chǔ)。 |
2 |
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第6次 |
無人機與人工智能技術(shù)，了解如何將無人機的飛行控制與基于人工智能技術(shù)的定位系統(tǒng)相結(jié)合，了解ROS機器人操作系統(tǒng)。 |
2 |
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第7次 |
了解Mavros軟件包，了解通過ROS控制無人機的原理，配置飛控的Offboard模式，板載處理器對無人機進行控制。 |
2 |
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第8次 |
激光雷達實驗，了解無人機上的激光雷達原理，激光雷達的數(shù)據(jù)處理與濾波，了解定高雷達的原理，定高雷達的數(shù)據(jù)處理。 |
2 |
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第9次 |
AHRS傳感器實驗，通過Mavros獲取飛控上AHRS的數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理獲取機器人當(dāng)前位姿。 |
2 |
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第10次 |
衛(wèi)星拒止環(huán)境下無人機定位與姿態(tài)控制，了解SLAM的位姿融合技術(shù)，Offboard模式下板載處理器對無人機進行控制，實現(xiàn)自主一鍵起降 |
2 |
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第11次 |
無人機路徑規(guī)劃與自主避障，了解Movebase框架，控制無人機依據(jù)地圖與傳感器進行自主路徑規(guī)劃與障礙規(guī)避。 |
2 |
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第12次 |
編寫ROS節(jié)點程序，實現(xiàn)無人機自主一鍵起飛懸停后，自主導(dǎo)航規(guī)劃到目的地，并完成降落。 |
2 |
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智能無人機綜合實踐（32課時） |
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課次 |
課程內(nèi)容 |
課時 |
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第1次 |
無人機概論，無人機系統(tǒng)知識，了解無人機的系統(tǒng)組成以及飛行原理。 |
2 |
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第2次 |
工具使用方法與安全守則，學(xué)習(xí)無人機各模塊的安全管理。 |
2 |
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第3次 |
無人機裝配，學(xué)習(xí)無人機螺旋槳，電池，通信電臺，傳感器的安裝配置，遙控器的配置，學(xué)習(xí)地面站軟件的安裝與使用方法。 |
2 |
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第4次 |
無人機調(diào)試，學(xué)習(xí)如何將無人機連接地面站，進行磁羅盤校準(zhǔn)，電調(diào)校準(zhǔn)，學(xué)習(xí)如何通過地面站配置參數(shù)。 |
2 |
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第5次 |
無人機操控實訓(xùn)，在防護網(wǎng)內(nèi)，通過遙控器在姿態(tài)模式下熟悉飛行，測試自主起飛，自主降落，一鍵鎖槳等功能，學(xué)習(xí)如何絕對安全的開展調(diào)試，為后續(xù)實驗打下基礎(chǔ)。 |
2 |
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第6次 |
無人機與人工智能技術(shù)，了解如何將無人機的飛行控制與基于人工智能技術(shù)的定位系統(tǒng)相結(jié)合，了解ROS機器人操作系統(tǒng)。 |
2 |
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第7次 |
激光雷達實驗，了解無人機上的激光雷達原理，激光雷達的數(shù)據(jù)處理與濾波，了解定高雷達的原理，定高雷達的數(shù)據(jù)處理。 |
2 |
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第8次 |
視覺傳感器實驗，了解無人機上深度視覺傳感器原理，處理攝像頭與點云數(shù)據(jù)。 |
2 |
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第9次 |
AHRS傳感器實驗，了解Mavros架構(gòu)，通過Mavros獲取飛控上AHRS的數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理獲取機器人當(dāng)前位姿。 |
2 |
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第10次 |
衛(wèi)星拒止環(huán)境下無人機定位與姿態(tài)控制，了解SLAM的位姿融合技術(shù)，配置飛控的Offboard模式，板載處理器對無人機進行控制。 |
2 |
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第11次 |
無人機路徑規(guī)劃與自主避障，了解Movebase框架，控制無人機依據(jù)地圖與傳感器進行自主路徑規(guī)劃與障礙規(guī)避。 |
2 |
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第12次 |
無人機目標(biāo)識別與追蹤，了解如何通過機載視覺傳感器調(diào)用攝像頭信息，并識別降落特征，控制無人機進行精準(zhǔn)降落。 |
2 |
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第13次 |
串聯(lián)前面的知識點，實現(xiàn)一鍵起飛后，自主定位規(guī)劃路徑繞過障礙物，后識別目標(biāo)一鍵降落的任務(wù)，調(diào)整飛控與定位導(dǎo)航參數(shù)實現(xiàn)穩(wěn)定效果。 |
8 |
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