“智飛-450”
配套的實(shí)驗(yàn)課程：《無(wú)人機(jī)自主定位規(guī)劃》、《智能無(wú)人機(jī)綜合實(shí)踐》。
對(duì)應(yīng)的競(jìng)賽：一個(gè)白名單大賽的1個(gè)項(xiàng)目，及一個(gè)機(jī)器人競(jìng)賽指數(shù)榜單大賽的2個(gè)項(xiàng)目。
“智飛-450”是一款基于ROS操作系統(tǒng)的智能無(wú)人機(jī)，搭載激光雷達(dá)、高幀率單目相機(jī)和深度相機(jī)，可在不依賴GPS的情況下依靠視覺(jué)、激光雷達(dá)及IMU確定自身位置，并根據(jù)指定目標(biāo)進(jìn)行自主路徑規(guī)劃，實(shí)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(yùn)算加速器，系統(tǒng)內(nèi)置主流人工智能與機(jī)器視覺(jué)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(shí)別、目標(biāo)跟蹤等感知任務(wù)，將空中機(jī)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(kāi)源，便于二次開(kāi)發(fā)。
配套的實(shí)驗(yàn)課程大綱如下：
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無(wú)人機(jī)自主定位規(guī)劃（24課時(shí)） |
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課次 |
課程內(nèi)容 |
課時(shí) |
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第1次 |
無(wú)人機(jī)概論，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)知識(shí)，了解無(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)各模塊的安全管理。 |
2 |
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第3次 |
無(wú)人機(jī)裝配，學(xué)習(xí)無(wú)人機(jī)螺旋槳，電池，通信電臺(tái)，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(wú)人機(jī)調(diào)試，學(xué)習(xí)如何將無(wú)人機(jī)連接地面站，進(jìn)行磁羅盤校準(zhǔn)，電調(diào)校準(zhǔn)，學(xué)習(xí)如何通過(guò)地面站配置參數(shù)。 |
2 |
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第5次 |
無(wú)人機(jī)操控實(shí)訓(xùn)，在防護(hù)網(wǎng)內(nèi)，通過(guò)遙控器在姿態(tài)模式下熟悉飛行，測(cè)試自主起飛，自主降落，一鍵鎖槳等功能，學(xué)習(xí)如何絕對(duì)安全的開(kāi)展調(diào)試，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。 |
2 |
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第6次 |
無(wú)人機(jī)與人工智能技術(shù)，了解如何將無(wú)人機(jī)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(jī)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(guò)ROS控制無(wú)人機(jī)的原理，配置飛控的Offboard模式，板載處理器對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行控制。 |
2 |
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第8次 |
激光雷達(dá)實(shí)驗(yàn)，了解無(wú)人機(jī)上的激光雷達(dá)原理，激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)處理與濾波，了解定高雷達(dá)的原理，定高雷達(dá)的數(shù)據(jù)處理。 |
2 |
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第9次 |
AHRS傳感器實(shí)驗(yàn)，通過(guò)Mavros獲取飛控上AHRS的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理獲取機(jī)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(wú)人機(jī)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(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)自主一鍵起降 |
2 |
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第11次 |
無(wú)人機(jī)路徑規(guī)劃與自主避障，了解Movebase框架，控制無(wú)人機(jī)依據(jù)地圖與傳感器進(jìn)行自主路徑規(guī)劃與障礙規(guī)避。 |
2 |
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第12次 |
編寫(xiě)ROS節(jié)點(diǎn)程序，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)綜合實(shí)踐（32課時(shí)） |
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課次 |
課程內(nèi)容 |
課時(shí) |
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第1次 |
無(wú)人機(jī)概論，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)知識(shí)，了解無(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)各模塊的安全管理。 |
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第3次 |
無(wú)人機(jī)裝配，學(xué)習(xí)無(wú)人機(jī)螺旋槳，電池，通信電臺(tái)，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。 |
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第4次 |
無(wú)人機(jī)調(diào)試，學(xué)習(xí)如何將無(wú)人機(jī)連接地面站，進(jìn)行磁羅盤校準(zhǔn)，電調(diào)校準(zhǔn)，學(xué)習(xí)如何通過(guò)地面站配置參數(shù)。 |
2 |
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第5次 |
無(wú)人機(jī)操控實(shí)訓(xùn)，在防護(hù)網(wǎng)內(nèi)，通過(guò)遙控器在姿態(tài)模式下熟悉飛行，測(cè)試自主起飛，自主降落，一鍵鎖槳等功能，學(xué)習(xí)如何絕對(duì)安全的開(kāi)展調(diào)試，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。 |
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第6次 |
無(wú)人機(jī)與人工智能技術(shù)，了解如何將無(wú)人機(jī)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(jī)器人操作系統(tǒng)。 |
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第7次 |
激光雷達(dá)實(shí)驗(yàn)，了解無(wú)人機(jī)上的激光雷達(dá)原理，激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)處理與濾波，了解定高雷達(dá)的原理，定高雷達(dá)的數(shù)據(jù)處理。 |
2 |
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第8次 |
視覺(jué)傳感器實(shí)驗(yàn)，了解無(wú)人機(jī)上深度視覺(jué)傳感器原理，處理攝像頭與點(diǎn)云數(shù)據(jù)。 |
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第9次 |
AHRS傳感器實(shí)驗(yàn)，了解Mavros架構(gòu)，通過(guò)Mavros獲取飛控上AHRS的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理獲取機(jī)器人當(dāng)前位姿。 |
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第10次 |
衛(wèi)星拒止環(huán)境下無(wú)人機(jī)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(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行控制。 |
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第11次 |
無(wú)人機(jī)路徑規(guī)劃與自主避障，了解Movebase框架，控制無(wú)人機(jī)依據(jù)地圖與傳感器進(jìn)行自主路徑規(guī)劃與障礙規(guī)避。 |
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第12次 |
無(wú)人機(jī)目標(biāo)識(shí)別與追蹤，了解如何通過(guò)機(jī)載視覺(jué)傳感器調(diào)用攝像頭信息，并識(shí)別降落特征，控制無(wú)人機(jī)進(jìn)行精準(zhǔn)降落。 |
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第13次 |
串聯(lián)前面的知識(shí)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)一鍵起飛后，自主定位規(guī)劃路徑繞過(guò)障礙物，后識(shí)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(shí)現(xiàn)穩(wěn)定效果。 |
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