HoverGames 無人機(jī)套件是一個(gè)模塊化且靈活的恩智浦開發(fā)平臺(tái)，用于構(gòu)建從無人機(jī)和漫游車到無人駕駛飛行器 (UAV) 的自動(dòng)駕駛汽車。這個(gè)想法是與 NXP HoverGames 活動(dòng)合作產(chǎn)生的：一項(xiàng)針對(duì)各種應(yīng)用優(yōu)化無人機(jī)的編碼挑戰(zhàn)。憑借耐心、創(chuàng)造力和毅力，編碼人員、開發(fā)人員和創(chuàng)新者可以創(chuàng)造性地解決問題。作為套件的一部分，參與者會(huì)收到一個(gè)完整的參考無人機(jī)，其中包括飛行管理單元 (FMU)。

每個(gè) NXP HoverGames 硬件和模擬編碼挑戰(zhàn)都需要幾個(gè)月的時(shí)間。參與者必須以折扣價(jià)購買該套件，然后才能玩得開心。最初，HoverGames 專員會(huì)要求通過簡單的教程示例來熟悉無人機(jī)。然后參與者可以報(bào)名參加當(dāng)前活躍的任何虛擬軟件挑戰(zhàn)（需要一些資格）。

該開發(fā)平臺(tái)具有典型的信用卡大小，對(duì)機(jī)器人、控制算法、安全網(wǎng)絡(luò)和通信協(xié)議的開發(fā)完全開放，并且可能包括額外的支持組件。

“我們將無人機(jī)構(gòu)建為一個(gè)開發(fā)工具包，這正是每個(gè)想要使用它的人的意圖。然后我們想，我們?nèi)绾尾拍軒椭嗟娜藚⑴c到軟件生態(tài)系統(tǒng)中來？所以我們從去年開始使用 HoverGames 計(jì)劃。我們定義了一個(gè)社交主題：- 用傳單滅火。這是以任何方式幫助急救人員的挑戰(zhàn)，也是軟件編碼的挑戰(zhàn)。這不是一場飛行比賽”，恩智浦系統(tǒng)創(chuàng)新無人機(jī)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 Iain Galloway 說。

無人駕駛飛行器 (UAV)

無人駕駛飛行器 (UAV) 承諾為我們周圍的世界帶來新的視角，并有可能去往曾經(jīng)不可能的地方。自上世紀(jì)初以來，技術(shù)不斷發(fā)展，在過去十年中取得了非凡的增長。過去，無人機(jī)只能用于軍事目的；然而，在過去的十年里，這種設(shè)備已經(jīng)變得很容易被普通人和各種公司所使用。

作為緊急情況或?yàn)?zāi)難現(xiàn)場急救箱的一部分，無人機(jī)的使用也越來越廣泛。無人機(jī)是連接設(shè)備，與任何此類設(shè)備一樣，也會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)。主要問題是這些工具在網(wǎng)絡(luò)犯罪被認(rèn)為是真正的威脅之前就已經(jīng)存在。

NXP HoverGames 無人機(jī)開發(fā)套件

該開發(fā)套件基于帶有 Linux 和 Open CV 的微處理器以及用于引導(dǎo)飛行的各種隨附傳感器。

“對(duì)于 HoverGames 1，我們擁有 KIT-HGDRONEK66，其中包括運(yùn)行 NUTTX RTOS 和 PX4 飛行堆棧的 FMUK66 實(shí)時(shí) MCU 飛行控制器。它包括用于創(chuàng)建 IMU（慣性測量單元）和 CAN、2 線汽車以太網(wǎng)和安全接口的所有傳感器。在挑戰(zhàn) 2 中，我們將引入名為 8MMNavQ（或 NavQ）的單獨(dú)配套計(jì)算機(jī)。這款 Linux 配套計(jì)算機(jī)使用 NXP i.MX 8 M Mini 片上系統(tǒng)，包括用于視頻編碼的硬件加速器，并支持 Linux，包括 OpenCV 機(jī)器視覺、ROS、Python、MAVSDK 和其他所需工具”，Iain Galloway 說.

飛行控制器確保無人機(jī)保持穩(wěn)定。該板以開源形式提供，可以插入其他外部傳感器以根據(jù)功能優(yōu)化操作。

鋰聚合物電池和特定國家/地區(qū)的遙測無線電必須使用物聯(lián)網(wǎng)連接之一。要獲得該套件的全部功能，您需要選擇購買兩個(gè)可用的遙測無線電中的哪一個(gè)。通過遙測，您可以在飛行過程中與車輛實(shí)時(shí)連接，并在飛行過程中查看無人機(jī)的狀態(tài)、加載和控制自主航路點(diǎn)，并進(jìn)行任何必要的更改。遙測數(shù)據(jù)被發(fā)送到控制站，但也存儲(chǔ)在飛行單元中。

圖 1：KIT-HGDRONEK66 套件框圖

圖 2：KIT-HGDRONEK66 的套件組件

RDDRONE-FMUK66 飛行單元 (FMU) 由商業(yè)友好的開源 PX4.org 飛行堆棧支持，具有 BLDC 電機(jī)控制能力。PX4 用于研究和商業(yè)無人機(jī)平臺(tái)。其寬松的 BSD 許可證保留了包含專有 IP 的能力。此參考設(shè)計(jì)使您可以自由地開發(fā)您的機(jī)器人車輛。此外，F(xiàn)MU 用途廣泛，可以運(yùn)行其他開源或?qū)Ｓ酗w行堆棧，包括 GPS 和其他用于自主導(dǎo)航到任務(wù)航路點(diǎn)的定位輸入。QGroundControl 地面站軟件也支持該套件，該軟件可作為桌面程序和適用于安卓和 iPhone 的移動(dòng)應(yīng)用程序使用。

RDDRONE-FMUK66 在 NXP Kinetis K66 微控制器上運(yùn)行 NuttX RTOS，具有 180 MHz 的 ARM Cortex-M4 內(nèi)核和 2 MB 閃存。它使用 NXP 傳感器、汽車CAN總線收發(fā)器以及新型兩線汽車 100BASE-T1 以太網(wǎng)收發(fā)器 TJA110x。

HoverGames 無人機(jī)開發(fā)套件組件還包括 DC-DC 電源模塊、帶支架的 GPS NEO-M8N 模塊、安全開關(guān)、蜂鳴器和明亮的 RGB 狀態(tài) LED、SEGGER J-Link EDU Mini / FTDI USB-TTL-3V3 電纜 /調(diào)試帶電纜的分線板、BLDC 無刷電機(jī) 2212 920 kV、ESC 電機(jī)控制器 40 A OPTO。

圖 3：RDDRONE-FMUK66 飛行單元 – 俯視圖

圖 4：RDDRONE-FMUK66 飛行單元 – 底視圖

組裝后，該套件可為其他組件提供額外空間，例如快速物聯(lián)網(wǎng)適配器或支持計(jì)算機(jī)，例如新的 NavQ i.MX 8M Mini，用作 Linux、OpenCV 和 ROS 的視覺處理器。

“我認(rèn)為這個(gè)解決方案最重要的部分之一是它是完全開放的。所以其他無人機(jī)和公司會(huì)為你提供無人機(jī)，但他們只會(huì)為你提供基于 API 的軟件開發(fā)工具包。你沒有控制權(quán)。你不知道引擎蓋下發(fā)生了什么。在我們的項(xiàng)目中，無論是飛行控制器還是外部計(jì)算機(jī)，都是開源的硬件和軟件。因此，您實(shí)際上可以使用此工具并最終將其轉(zhuǎn)變?yōu)闃I(yè)務(wù)或產(chǎn)品，”Iain 說。

開發(fā)工具包售價(jià) 450 美元，在各種懸停游戲程序中向開發(fā)人員提供各種折扣。

無人機(jī)的許多挑戰(zhàn)涉及控制或編程無人機(jī)。HoverGames 希望鼓勵(lì)參與者編寫代碼來改進(jìn)或激活他們車輛的新功能，以及有趣的軟件賽車挑戰(zhàn)。PX4 Slack 社區(qū)、GitHub 和 GitBook 平臺(tái)支持以社區(qū)的形式分享意見，并獲得 NXP 的支持。

參與者將必須設(shè)計(jì)解決方案來解決社會(huì)問題或社會(huì)面臨的一些最大挑戰(zhàn)。例如，這些領(lǐng)域包括模擬廢物清理，或監(jiān)測瀕危動(dòng)物物種的遷徙模式，或?yàn)?zāi)害管理、健康危機(jī)、環(huán)境保護(hù)、野生動(dòng)物保護(hù)等。

審核編輯 黃昊宇