PX4智能无人机二次开发

随着无人机不断发展,底层飞控已经较为成熟,在航拍、救援、军事等方面已有许多丰富的应用。 为了使得无人机进行更加“智能”的飞行,用户可以加装深度相机、追踪相机、激光雷达等更加复杂的传感器设备来感知世界,以便在更加复杂的应用场景实现飞行。 此方案是给自主智能无人机开发准备的,从安装调试到三维仿真到智能自主飞行。尤其是matlab的接口应用于PX4/MAVROS自主开发,和基于Gazebo的自主飞行三维仿真和实机操作。上层应用中,你将搭建一个用于算法验证的无人机仿真开发平台,能够实现SLAM(同时定位与建图)、路径规划、目标检测与跟踪、多机协同等算法的仿真实现。实机飞行验证中,你将学会如何让自己的仿真算法无缝的应用到自己实际无人机上,对科研有很大的帮助作用。

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方案整体由一门线上开发课程+配套硬件组成

主要课程内容


  • 智能无人机系统搭建
首先老师会指导演示Ubuntu系统的安装,分为三种安装方式:单系统安装、双系统安装、虚拟机安装。其次是进行PX4开发环境的搭建以及编译工具链的安装。
对于飞机的调试是进行无人机开发的基本任务,要想做好无人机相关的开发,硬件选型、连接、调试、减震、调参等都是最底层的,有扎实根基,才能长出参天大树。课程中老师会带领大家进行机架及其他硬件的选型、指导大家自主组装并调试四旋翼无人机。


  • 讲“透”智能结构
课程中老师透彻分析并讲解板载计算机的配置与交叉编译环境的搭建。在软件层面,指导大家理解Ubuntu系统的基本快捷操作与无人机相关的ROS开发包等。此外还涉及到PID的控制方法,这也是目前最为实用、简单的控制方法,具体如何调参、如何保存,课程中都有详细讲解。


  • 代码+仿真+实践
课程中老师会对源码进行详细的解释,告诉我们算法的重点,然后会演示算法在仿真环境下的效果。各个包和仿真的关键技术老师也会为做示范,甚至还有bug的解决方案,这一点对于我来说也是帮助最大的;其次课程中注重实践,上层应用中会实机展示无人机实现的功能,同时让学员能通过实践加深理解。调试姿态环和位置环的方法也非常通俗易懂,让新手也能很快的上手。


  • 与学术工具“Matlab”紧密结合
对于像我这样的在校学生来说,Matlab是最好的工具,该课程中老师还会教我们如何通过Matlab来与PX4飞控通讯,便于我们获得所需数据,并快速部署一些新颖的算法进行测试飞行。