Соревнование по программированию ключей для платформы разработки дронов

Платформа разработки дронов HoverGames представляет собой модульное и гибкое аппаратное / программное решение NXP, которое можно использовать для создания любого автономного транспортного средства, от дронов и вездеходов до беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Идея родилась в сотрудничестве с NXP HoverGames, соревнованием по программированию, чтобы оптимизировать ваш дрон для различных приложений. Кодеры, разработчики и новаторы могут творчески решать проблемы.

В составе комплекта участники получают полный эталонный дрон, в который входит блок управления полетом (FMU).

Каждое соревнование по аппаратному и виртуальному кодированию NXP HoverGames проводится в течение нескольких месяцев. Участники просто покупают комплект и веселятся. Первоначально члены комиссии HoverGames просят участников ознакомиться с дроном, следуя простым обучающим примерам. Затем участники могут зарегистрироваться для участия в любом из активных испытаний виртуального программного обеспечения (требуется определенная квалификация).

Платформа разработки имеет типичный размер кредитной карты и полностью открыта для разработки робототехники, алгоритмов управления, сетей безопасности и протоколов связи и может включать дополнительные компоненты поддержки.

«Мы создали дрон как комплект для разработки, так как это как раз цель всех, кто хочет над ним работать», - сказал Иэн Галлоуэй, руководитель программы по дронам, Systems Innovation, NXP. «Тогда мы подумали, как мы можем помочь большему количеству людей подключиться к экосистеме программного обеспечения? Итак, прошлый год мы начали с программы HoverGames. Мы определили социальную тему под названием «Борьба с пожарами с помощью флаеров». И это задача - помочь службам быстрого реагирования любым способом, проблема для программирования программного обеспечения. Это не летающий вызов ».

Беспилотные летательные аппараты

БПЛА обещают новые взгляды на мир вокруг нас и возможность отправиться в места, которые когда-то были невозможны.

Технологии эволюционировали с начала прошлого века, и за последнее десятилетие они получили невероятный рост. Раньше дроны использовались только в военных целях. Однако в последнее десятилетие этот тип оборудования стал легко доступным для обычных людей и компаний любого типа.

Также все более широкое распространение получает использование дронов в составе аптечки первой помощи на месте чрезвычайной ситуации или стихийного бедствия. Дроны - это подключенные устройства, и, как и с любым таким устройством, возникают риски для безопасности данных. Основная проблема заключается в том, что эти инструменты были разработаны несколько лет назад, до того, как киберпреступность стала считаться реальной угрозой.

Комплект для разработки дронов NXP HoverGames

Комплект разработчика по существу основан на микропроцессоре с Linux и Open CV и различных сопутствующих датчиках для управления полетом.

«Для HoverGames 1 у нас был KIT-HGDRONEK66, который включал в себя полетный контроллер MCU реального времени FMUK66 с NUTTX RTOS и полетным стеком PX4», - сказал Гэллоуэй. «Он включает в себя все датчики для создания IMU (инерциальный измерительный блок) и интерфейсы для CAN, 2-проводного автомобильного Ethernet и безопасности. В Challenge 2 мы представляем отдельный компьютер-компаньон под названием 8MMNavQ (или NavQ). Этот компьютер-компаньон Linux использует систему на кристалле NXP i.MX 8 M Mini и включает аппаратные ускорители для кодирования видео и поддерживается Linux, который включает машинное зрение OpenCV, ROS, Python, MAVSDK и другие необходимые инструменты ».

Контроллер полета гарантирует, что дрон остается стабильным. Плата предлагается с открытым исходным кодом с возможностью установки других внешних датчиков для оптимизации работы в соответствии с функциональностью.

Батарея LiPo и радиотелеметрия для конкретной страны должны быть реализованы с использованием одного из соединений IoT. Для полной функциональности комплекта вам нужно будет выбрать, какой из двух доступных радиостанций телеметрии приобрести. С помощью телеметрии вы можете иметь прямое соединение с транспортным средством во время полета и можете видеть состояние дрона во время полета, загружать и контролировать автономные путевые точки, а также вносить любые необходимые изменения. Данные телеметрии отправляются на станцию ​​управления, но также сохраняются на борту летательного аппарата (рисунки 1 и 2).

Рис. 1. Блок-схема комплекта KIT-HGDRONEK66

Рисунок 2:компоненты комплекта KIT-HGDRONEK66

Полетный блок RDDRONE-FMUK66 (FMU) поддерживается удобным для бизнеса полетным стеком PX4.org с открытым исходным кодом с возможностью управления двигателем BLDC. PX4 широко используется для исследовательских и коммерческих платформ для дронов. Его разрешающая лицензия BSD сохраняет возможность включать проприетарный IP. Этот эталонный дизайн дает вам свободу создавать собственное роботизированное транспортное средство. Кроме того, FMU универсален и может запускать другие полетные стеки с открытым исходным кодом или проприетарные стеки, включая GPS и другие входы позиционирования для автономной навигации к точкам маршрута миссии. Комплект также поддерживается программным обеспечением наземной станции QGroundControl, которое доступно как настольная программа и мобильное приложение для Android и iPhone.

RDDRONE-FMUK66 запускает NuttX RTOS на микроконтроллере NXP Kinetis K66 с ядром ARM Cortex-M4 на 180 МГц и 2 МБ флэш-памяти. В нем используются датчики NXP, автомобильные трансиверы CAN-шины, а также новый двухпроводной автомобильный трансивер Ethernet 100BASE-T1 TJA110x.

Компоненты комплекта для разработки дронов HoverGames также включают в себя модуль питания постоянного тока, модуль GPS NEO-M8N с креплением, аварийный выключатель, зуммер и яркий светодиодный индикатор состояния RGB, кабель SEGGER J-Link EDU Mini / FTDI USB-TTL-3V3 / отладку коммутационная плата с кабелем, бесщеточные двигатели BLDC 2212 920 кВ, контроллеры двигателей ESC на 40 А OPTO.

Рис. 3. Полетный блок RDDRONE-FMUK66 - вид сверху

Рис. 4. Полетный блок RDDRONE-FMUK66 - вид снизу

После сборки всего корпуса в комплекте появляется дополнительное пространство для других компонентов, таких как адаптер Rapid IoT или вспомогательный компьютер, такой как новый NavQ i.MX 8M Mini, для использования в качестве процессора машинного зрения с Linux, OpenCV и ROS (рисунки 3 и 4).

«Я думаю, что одна из самых важных частей этого решения - то, что оно полностью открыто», - сказал Галлоуэй. «То есть другие дроны и компании предоставят вам дрон, но тогда они предоставят вам только комплект для разработки программного обеспечения на основе API. У вас действительно нет контроля. Вы не знаете, что происходит под капотом. В нашем проекте и полетный контроллер, и внешние компьютеры - все это оборудование и программное обеспечение с открытым исходным кодом. Таким образом, вы действительно можете работать с этим инструментом и в конечном итоге превратить его в бизнес или продукт ».

Комплект разработчика продается по цене 450 долларов США с различными скидками, предоставляемыми разработчикам во время различных программ игр с наведением.

Многие проблемы с дронами связаны с их управлением или программированием. HoverGames хочет побудить участников писать коды для улучшения или активации новых функций в своих транспортных средствах, а также решать веселые гонки на программное обеспечение. Сообщество PX4 Slack, платформы GitHub и GitBook предоставляют поддержку для обмена мнениями в рамках сообщества, а также получают поддержку от NXP.

Участники должны будут разработать решения для решения социальной проблемы или некоторых из самых серьезных проблем, стоящих перед обществом, - например, моделирование уборки мусора или мониторинг моделей миграции исчезающих видов животных, или управление стихийными бедствиями, кризисы в области здравоохранения, охрана окружающей среды, охрана дикой природы и многое другое.

HoverGames Challenge 2 только что был запущен и называется «Помогите дронам помочь другим в пандемиях». Эта задача добавляет компьютер технического зрения NavQ и побуждает участников думать о положительном влиянии, в котором дроны могут помочь людям. Есть много способов помочь во время пандемии:доставить лекарства, помочь службам быстрого реагирования с помощью сетей связи или даже помочь фермерам, которым трудно найти рабочую силу, управлять своими потребностями в мониторинге урожая.

Теперь конкурс открыт для регистрации на https://www.hackster.io/contests/hovergames2.

>> Эта статья была первоначально опубликована на наш дочерний сайт EE Times Europe.