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PX4官方动态 | Dronecode和会员们共同打造新型开源无人机

通过上周更新的内容,大家应该认识到开放标准这一新名词。开源生态模式的应用是无人机取得巨大进展的主要元素之一。太多优秀的开发者,由于一直在封闭式研究,在所擅长的领域表现得极为出色但却常被困扰在某一些不熟悉领域里,对于他们,想要达到目标就需要从一个完全陌生的地方从头进行自行研究,这对于开发者来说是比较困难并且很耗时的。

比如开发电路板并将硬件模块集成到板上对于很多软件工程师来讲是属于不擅长领域的,并且没有一个开源的标准化的提出作为参考,而如果他们后续将重点都放在研究硬件模块的集成,是很费事费力并且浪费时间成本的。基于这种情况的发生,开源社区成为一座桥梁,连接了不同技术人才之间的沟通,开放标准的提出也帮助到他们可以快速实现自己的目标。全面开放和互相协作的模式,不仅仅对于个人来讲可以快速解决所遇到的瓶颈;对整体来讲,生态环境的完善也极大程度上促进了无人机技术上的发展。

 

Pixhawk开放标准 Pixhawk作为新一代独立、开源并且高效的飞行控制器,也有着软件公司和无人机工程公司都认可的一组开发标准。现如今市场上已经有得多的飞控产品,但是由于没有一个标准化的规范,不同的硬件安装在无人机就会有很大的差异。Dronecode整合了一些在市面上的值得依赖的飞控,将他们集体标准化,使得开发者能够有更好的选择;同时Dronecode开放一些飞机上的开发设计,作为大家自己设计时的参考。这个标准涵盖了无人机硬件和电子设计等方面的多方需求,将这些开源也是为了能够推动整个生态的发展。为了方便维护Pixhawk开放标准,Pixhawk特别兴趣小组联合Dronecode会定期举行公开会议来制定最新标准。

此项开放标准由制造商负责推进,其中包括很多Dronecode基金会成员,比如Auterion,Holybro,ModalAI,CUAV,96Boards,NXP Semiconductor等。Pixhawk标准是为了最终用户的使用或者使其他发布产品的实现更标准化。截止到现在,Pixhawk生态系统已经发展了近十年,并取得了巨大的成功,在该领域中已经有超过一百万个基于Pixhawk的设备的产生。

如何设计兼容的无人机硬件

现如今市场上面有很多可以设计无人机硬件的工具,面对如此多的选择时,如何选择正确的组件和设计工具还是比较耗时耗力的。而Dronecode基金会推出了新的开放程序,所有DF成员都可以使用的设计工具,可以快速构建出PX4兼容无人机硬件。

需要值得注意的是,即使你不是PCB设计者,但你仍然需要一块电路板来容纳所有的电子设备。这就需要自己将其制造出来,为了方便以后推进设备进入市场中,建议最好在Pixhawk所开放的标准中进行设计。那么如何去设计自己的主板呢?可以通过以下两种方式去构建自己的无人机硬件。

1. 成为Pixhawk特别兴趣小组的成员

成为Pixhawk特别兴趣小组的成员并积极参与成为Dronecode基金会成员,就可以访问制造基于最新Pixhawk开放标准的硬件所需要的资源。Dronecode基金会会与成员合作,积极帮助他们推向市场,使得更多人可以浏览Pixhawk商标和可用的许可选项。

2.使用Upverter构建自定义板

另一种选择就是直接使用Upverter来进行模块化设计,对于Upverter在之前发布的Gumstix那一期有相关介绍。

在使用Upverter Modular时,可以从参考模板中快速启动设计,直接打开新的电路板并搜索Pixhawk模块。该模块支持PX4自动自驾仪所需要的所有硬件,同时也支持以下所列出来的传感器:

· STM32H753 处理器

· USB3300 USB 高速收发器

· FM25V02A 256Kb FRAM

· InvenSense ICM-42605 6轴 IMU

· InvenSense ICM-20602 6轴 IMU

· 博世 BMI088 6轴 IMU

· 博世 BMM150 磁强计

· 博世 BMP388 气压计

Pixhawk标准的应用实现--Gumstix CM4 + Pixhawk FMUv6板

Gumstix CM4 + Pixhawk FMUv6板是具有嵌入式AI功能的预包装PX4兼容板,该开发板遵循着Pixhawk FUMUv6开放标准,同时含有支持PX4自动驾驶仪的STM32 MCU。

在此基础上,还可以使用最新的Raspberry Pi CM4模块作为配套计算机以及Google Coral TPU来构建更广泛的应用程序,以加快计算速度并提高性能。

这个板子就使用PX4 Autopilot通过定制应用程序设计出来的,可以作为构建生产级自主无人机平台的使用工具。CM4 + Pixhawk FMUv6U载板不仅支持用于新型无人机的开发,同时也支持原型设计或生产级硬件,并且还含括以下的功能:

· STM32H753 MCU

· 2x MIPI-CSI 高分辨率成像通道

· BMM150 三轴地磁传感器

· microSD 卡插槽与隔离的CD引脚

· USB Type-C 端口

· 2x FTDI FT232RQ USB到UART接口

· 通过 USB3连接到Coral TPU

如何定制您自己的CM4 + Pixhawk FMUv6板 如果想要构建自己的CM4 + Pixhawk FMUv6载板,可以使用Upverter Modular定制自己的Pixhawk板。您可以添加模块,更改电路板形状,修改组件布置,将CM4连接器换成其他COM,然后快速订购定制的Pixhawk电路板。在Upverter中你还可以访问其他一系列模块,用于无线通信,传感器等。这些模块和其他硬件与PX4模块组合在一起,可以满足无人机硬件所需要的Pixhawk开放标准。

开源之路的发展需要我们共同维护

PX4自动驾驶仪现在由Dronecode基金会进行统一管理。DF是属于Linux基金会中开源无人机项目中的中立供应商基金会,目的是围绕开源项目来培养社区,并促进业界众多贡献者之间的协作,以不断改进项目。

PX4现在和Dronecode基金会所管理的其他项目一起合作,为创建者提供了一个行之有效的解决方案,可以立即将其部署用于原型制作或生产。现在的生态系统凭借着模块化体系结构提供了开源解决方案,方便开发人员添加硬件组件,而无需对代码体系结构进行大篇幅重新设计。

无论是研发机器人还是无人机,如果没有所需要的硬件和固件支持,即便开发出了功能性强大的软件,但不能将其落实在真机上,就意味着不能体现出自己的贡献。但是作为一个软件工程师,如果一味的把重点放在研究轮子的话(研究硬件),那肯定是一个错误的解决方式。而开源社就提供了很好的环境供大家使用,开放标准的提出,使大家可以在系统直接中使用成熟的硬件和固件,减少开发时间的同时也缩短了整体构建的时间。开源社区的包容且可访问的协作空间模式欢迎所有人,希望更多的开发者可以加入到Dronecode,共同维护开源社区,促进无人机的发展。

参考资料:

加入Dronecode基金会链接:

https://www.dronecode.org/membership/

 

Upverter官网访问链接:

https://modular.upverter.com/#!/dashboard/

 

Dronecode关于本期更新内容介绍“使用PIXHAWK开放标准使用PX4构建开源无人机”:

https://www.dronecode.org/building-an-open-source-drone-with-px4-using-pixhawk-open-standards-thanks-to-upverter/?utm_campaign=ARM%20Innovation%20Coffee&utm_medium=email&_hsmi=128357936&_hsenc=p2ANqtz-93s874Ne7dyIbe0MKJL3Kcbwg_cvAktZ06fbQKRfdvgnOXuaXEBYuu028lU9Fyg99cW8dxjNqZiugpVW-IZp-VvXQoxA&utm_content=128357936&utm_source=hs_email

 

- End -

 

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