ชุดโดรนราสเบอร์รี่ pi

Raspberry Pi Drone Kit สามารถบินอัตโนมัติได้หรือไม่?

ใช่ ชุดโดรน Raspberry Pi สามารถบินได้โดยอัตโนมัติ แต่ตัว Pi เองไม่ได้ควบคุมการบินโดยตรง แต่จะทำหน้าที่เป็นคอมพิวเตอร์คู่หูที่ส่งคำสั่งไปยังตัวควบคุมการบินแยกต่างหาก เช่น Pixhawk หรือรันเฟิร์มแวร์ ArduPilot บนบอร์ดพิเศษ เช่น Navio2 ระดับความเป็นอิสระมีตั้งแต่การนำทางเวย์พอยท์แบบธรรมดาไปจนถึงภารกิจคอมพิวเตอร์วิทัศน์ขั้นสูง ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าและการเขียนโปรแกรมของคุณ

อธิบายสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์สหาย

ผู้เริ่มต้นส่วนใหญ่เข้าใจผิดเกี่ยวกับบทบาทของ Raspberry Pi ในโดรนอัตโนมัติ Pi ไม่ได้มาแทนที่ตัวควบคุมการบินของคุณ-แต่เพิ่มเข้าไป

ตัวควบคุมการบินโดยเฉพาะจะจัดการงานสำคัญแบบเรียลไทม์- ได้แก่ การรักษาเสถียรภาพ การควบคุมมอเตอร์ และการรวมเซ็นเซอร์ Raspberry Pi ทำงานบนซอฟต์แวร์ระดับสูงกว่า-ซึ่งบอกตัวควบคุมการบินว่าจะไปที่ไหนและต้องทำอะไร ลองคิดดู: ตัวควบคุมการบินคือมือของนักบินและปฏิกิริยาตอบสนอง ในขณะที่ Pi เป็นตัวนำทางพร้อมแผนที่

วิธีการมาตรฐานใช้ตัวควบคุมการบินที่เข้ากันได้กับ ArduPilot- เช่น Pixhawk หรือ APM ซึ่งเชื่อมต่อกับ Raspberry Pi ผ่านการสื่อสารแบบอนุกรม การตั้งค่านี้ช่วยให้ตัวควบคุมการบิน ArduPilot สามารถทำงานร่วมกับตัวแปร Raspberry Pi ใดก็ได้ผ่านการกำหนดค่าที่เหมาะสม

สถาปัตยกรรมทางเลือกใช้บอร์ดอย่าง Navio2 หรือ Navigator ที่ซ้อนกันบน Raspberry Pi โดยตรง ระบบเหล่านี้ใช้งานเฟิร์มแวร์ ArduPilot บน Linux โดยตรง แทนที่จะใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์แยกต่างหาก อย่างไรก็ตาม ผู้ปฏิบัติงานรายงานว่าโดรนที่ใช้ Navio2 อาจเป็นรถบั๊กกี้ได้ โดยเฉพาะสำหรับภารกิจอัตโนมัติ และมีราคาสูงกว่าทางเลือกอื่นของ Pixhawk ประมาณสองเท่า

จริงๆ แล้ว "อัตโนมัติ" หมายถึงอะไร

คำว่า "อัตโนมัติ" ครอบคลุมความสามารถที่หลากหลาย ไม่ใช่คุณลักษณะเดียว

เอกราชขั้นพื้นฐาน: ภารกิจล่วงหน้า-ที่ตั้งโปรแกรมไว้

ในระดับพื้นฐาน การบินอัตโนมัติหมายถึงการปฏิบัติภารกิจเวย์พอยท์ โดยที่โดรนจะติดตามพิกัดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า สแกนพื้นที่ และกลับบ้าน เครื่องมือซอฟต์แวร์ เช่น Mission Planner และ QGroundControl ช่วยให้คุณวางแผนภารกิจเหล่านี้ได้แบบกราฟิก ในขณะที่ DroneKit Python ช่วยให้สามารถควบคุมโปรแกรมผ่านสคริปต์ได้

ภารกิจอัตโนมัติแบบเรียบง่ายอาจมีลักษณะดังนี้: บินขึ้นถึง 15 เมตร บินไปที่พิกัด GPS A ลอยตัวเป็นเวลา 30 วินาที ดำเนินการต่อไปยังพิกัด B จากนั้นลงจอด Raspberry Pi เริ่มต้นคำสั่งเหล่านี้ และผู้ควบคุมการบินจะดำเนินการคำสั่งเหล่านั้นโดยยังคงรักษาความเสถียรไว้

อิสระขั้นกลาง: เซนเซอร์-การตัดสินใจโดยอาศัยพื้นฐาน

ระดับต่อไปเกี่ยวข้องกับการเพิ่มเซ็นเซอร์ เช่น LiDAR สำหรับการตรวจจับสิ่งกีดขวาง โดยที่โดรนจะตัดสินใจ-แบบเรียลไทม์ตามข้อมูลสภาพแวดล้อม- เช่น การลงจอดเมื่อตรวจจับสิ่งกีดขวาง การลงจอดที่แม่นยำโดยใช้คอมพิวเตอร์วิทัศน์จัดอยู่ในหมวดหมู่นี้ โดยที่สคริปต์ OpenCV จะติดตามเครื่องหมายที่มองเห็นได้ และนำทางโดรนให้ลงจอดภายในระยะเซนติเมตรจากเป้าหมาย

เอกราชขั้นสูง: AI-การนำทางที่ขับเคลื่อนด้วย

การใช้งานที่ซับซ้อนที่สุดใช้กล้องของ Pi และการตรวจจับวัตถุโดยใช้ TensorFlow- เพื่อควบคุมการเคลื่อนไหวของโดรน ทำให้แอปพลิเคชันต่างๆ เช่น ติดตามบุคคลที่ตรวจพบหรือติดตามวัตถุเฉพาะได้ โครงการต่างๆ ประสบความสำเร็จในการใช้คอมพิวเตอร์วิทัศน์เพื่อตรวจจับมนุษย์ในพื้นที่เฝ้าระวัง และรายงานพิกัด GPS กลับไปยังสถานีฐาน

ส่วนประกอบที่จำเป็นนอกเหนือจากชุดอุปกรณ์

การทำความเข้าใจสิ่งที่คุณต้องการจริงๆ จะช่วยป้องกันเรื่องไม่คาดคิดที่มีราคาแพงได้

สแต็คฮาร์ดแวร์หลัก

โดยทั่วไปการตั้งค่าการทำงานอัตโนมัติจะประกอบด้วย: เฟรมและมอเตอร์ ตัวควบคุมการบิน (Pixhawk หรือ APM) ตัวควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์ แบตเตอรี่ LiPo โมดูล GPS พร้อมเข็มทิศ เครื่องส่งสัญญาณ RC สำหรับการแทนที่แบบแมนนวล และ Raspberry Pi พร้อมกล้อง ชุดอุปกรณ์ที่กำหนดค่าไว้ล่วงหน้า-จะรวมส่วนประกอบกว่า 40 รายการเหล่านี้เข้าด้วยกัน โดยราคาโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 1,000 เหรียญสหรัฐฯ สำหรับแพ็คเกจที่สมบูรณ์ รวมถึง Raspberry Pi ในขณะที่การสร้างจากแต่ละชิ้นส่วนจะช่วยประหยัดได้ประมาณ 50 เหรียญสหรัฐฯ

น้ำหนักกลายเป็นเรื่องสำคัญ คุณต้องตรวจสอบผ่านตารางแรงขับของมอเตอร์ว่ามอเตอร์และใบพัดของคุณสามารถยกน้ำหนักรวมได้ที่คันเร่ง 50%- ไม่เช่นนั้นโดรนจะไม่สามารถบินได้อย่างมั่นคง

ระบบนิเวศซอฟต์แวร์

ซอฟต์แวร์พื้นฐานประกอบด้วยโค้ดควบคุมการบิน ArduPilot ที่ทำงานบนตัวควบคุมการบิน ซอฟต์แวร์สถานีภาคพื้นดิน เช่น Mission Planner หรือ QGroundControl สำหรับการกำหนดค่า และ DroneKit Python สำหรับการเขียนสคริปต์ภารกิจอัตโนมัติบน Raspberry Pi ArduPilot ได้พัฒนาจากโค้ด Arduino แบบธรรมดาไปเป็นโค้ดเบส C++ ที่ซับซ้อนด้วยโค้ดมากกว่า 1 ล้านบรรทัด ซึ่งสนับสนุนการทำงานร่วมกับคอมพิวเตอร์คู่หูเพื่อการนำทางขั้นสูง

Python กลายเป็นเครื่องมือหลักของคุณ โดยมีไลบรารีอย่าง DroneKit ที่ให้บริการ API สำหรับฟังก์ชันต่างๆ เช่น การขึ้นลง การลงจอด การควบคุมตำแหน่ง และการดำเนินการจุดอ้างอิง เส้นโค้งการเรียนรู้ครอบคลุมหลายด้าน ได้แก่ การประกอบและการสอบเทียบโดรนขั้นพื้นฐาน การกำหนดค่าตัวควบคุมการบินผ่านซอฟต์แวร์สถานีภาคพื้นดิน การเขียนโปรแกรม Python และการดูแลระบบ Linux สำหรับ Raspberry Pi

ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับเฟิร์มแวร์และโปรโตคอล

อุปกรณ์ควบคุมการบินบางรุ่นไม่รองรับการควบคุมอัตโนมัติเต็มรูปแบบอย่างเท่าเทียมกัน

Betaflight ซึ่งเป็นที่นิยมในโดรนแข่ง FPV รองรับ MAVLink สำหรับการส่งข้อมูลระยะไกลเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าสามารถส่งข้อมูลสถานะได้ แต่ไม่สามารถดำเนินการคำสั่งการบินที่เข้ามาได้-ต่างจาก ArduPilot และ INav ที่รองรับการสื่อสาร MAVLink แบบสองทิศทาง Betaflight เวอร์ชันล่าสุดได้ใช้โหมด MSP Override เป็นวิธีการแก้ปัญหา แต่การใช้การบินอัตโนมัติบน Betaflight ยังคงซับซ้อนกว่าการใช้ระบบที่ใช้ ArduPilot{2}} อย่างมาก

โปรโตคอล MAVLink ทำหน้าที่เป็นแกนหลักของการสื่อสาร ช่วยให้ Raspberry Pi สามารถส่งคำสั่งการบินและรับข้อมูลการวัดและส่งข้อมูลทางไกล รวมถึงความเร็ว ระดับความสูง สถานะแบตเตอรี่ และข้อมูลโหมด การกำหนดมาตรฐานโปรโตคอลนี้อธิบายว่าทำไมตัวเลือกซอฟต์แวร์สถานีภาคพื้นดินหลายตัวจึงทำงานสลับกันได้กับระบบ ArduPilot

ความสามารถและข้อจำกัดของโลก-ที่แท้จริง

โดรน Raspberry Pi แบบอัตโนมัติเป็นเลิศในงานเฉพาะขณะเผชิญกับข้อจำกัดโดยธรรมชาติ

การใช้งานที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว

การใช้งานที่ประสบความสำเร็จ ได้แก่ การควบคุมระยะไกล-ผ่านโมเด็ม 4G ที่ขยายระยะออกไปหลายพันไมล์เหนือขีดจำกัด RC แบบดั้งเดิม ระบบส่งโดรนด้วยการลงจอดอย่างแม่นยำบนเครื่องหมายที่กำหนด และการใช้งานทางการเกษตรที่ต้องใช้การสำรวจจุดอ้างอิงอัตโนมัติ แอปพลิเคชันระดับมืออาชีพใช้ประโยชน์จากเซ็นเซอร์ เช่น IR- ล็อคเพื่อการลงจอดที่แม่นยำ เพื่อให้ได้ความแม่นยำที่สม่ำเสมอภายในระยะ 15 เซนติเมตรจากเป้าหมาย

ข้อจำกัดทางเทคนิค

สถาปัตยกรรม Raspberry Pi นำเสนอความท้าทายเฉพาะ Linux ไม่ใช่ระบบปฏิบัติการแบบเรียลไทม์-ซึ่งสามารถสร้างปัญหาด้านเวลาสำหรับการควบคุมมอเตอร์ที่แม่นยำ- แม้ว่าสิ่งนี้ไม่ได้เกินดุลข้อดีของพลังการประมวลผลและสภาพแวดล้อมการพัฒนามาตรฐานก็ตาม นอกจากนี้ ระบบยังต้องรอให้ Linux บู๊ตหลังจากเชื่อมต่อแบตเตอรี่และปิดเครื่องอย่างเหมาะสมก่อนที่จะตัดการเชื่อมต่อพลังงานเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายของระบบไฟล์

การระบุตำแหน่งด้วย GPS- ทนทุกข์ทรมานจากการเคลื่อนตัวโดยธรรมชาติ ทำให้เกิดความไม่มั่นคงในการโฉบอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพที่มีลมแรง เนื่องจากระบบอาศัยข้อมูลมาตรวัดความเร่งเป็นหลักในการควบคุมตำแหน่ง เที่ยวบินในอาคารต้องใช้ระบบระบุตำแหน่งทางเลือก เช่น เซ็นเซอร์วัดการไหลของแสงหรือการนำทางด้วยกล้อง- เพื่อชดเชยการขาดหายไปของ GPS

กรอบความปลอดภัยและกฎหมาย

การบินอัตโนมัติทำให้เกิดความรับผิดชอบนอกเหนือจากการนำร่องด้วยตนเอง

การอภิปรายทางเทคนิคเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการรักษาความสามารถในการแทนที่ด้วยตนเองอย่างต่อเนื่อง-คุณไม่ควรพึ่งพา Raspberry Pi เป็นวิธีการควบคุมเพียงวิธีเดียว เครื่องส่งสัญญาณ RC จะต้องยังคงทำงานเพื่อให้สามารถควบคุมได้อีกครั้งหากระบบอัตโนมัติล้มเหลว ผู้เชี่ยวชาญของฟอรัมแนะนำให้พิจารณากฎหมายการบินที่บังคับใช้ในเขตอำนาจศาลของคุณก่อนที่จะปรับใช้ระบบอัตโนมัติ

โปรโตคอลสัญญาณมีความสำคัญต่อความปลอดภัย การสลับพิน GPIO เพียงอย่างเดียวไม่ถือเป็นสัญญาณควบคุมที่เหมาะสม-ตัวควบคุมการบินคาดหวังโปรโตคอล PWM เฉพาะที่ Raspberry Pi ต้องสร้างอย่างถูกต้อง การใช้สัญญาณที่ไม่เหมาะสมส่งผลให้เกิดคำเตือน "ไม่มีสัญญาณ" และป้องกันการเปิดใช้งานมอเตอร์ ซึ่งผู้สร้างมักพบเมื่อพยายามควบคุม GPIO โดยตรง

เส้นทางการพัฒนาและการลงทุนด้านเวลา

การสร้างความสามารถอัตโนมัติเป็นไปตามความก้าวหน้าที่ไทม์ไลน์ที่สมจริงช่วยวางแผนได้

ระยะที่หนึ่ง: การบินด้วยตนเอง (2-4 สัปดาห์)

เริ่มต้นด้วยการประกอบกลไก การสอบเทียบตัวควบคุมการบินผ่านซอฟต์แวร์สถานีภาคพื้นดิน และบรรลุการบินแบบแมนนวลอย่างมีเสถียรภาพผ่านเครื่องส่งสัญญาณ RC ตามที่ผู้มีประสบการณ์ในฟอรัมสังเกตว่า หากไม่มีการทำงานของตัวตรวจวัดความเร่งและไจโรที่ทำงานอย่างเหมาะสม โดรนจะพลิกและชนเท่านั้น-ปัจจัยพื้นฐานเหล่านี้จะต้องทำงานก่อนที่จะลองใช้คุณลักษณะอัตโนมัติใดๆ

ระยะที่สอง: เอกราชขั้นพื้นฐาน (2-3 สัปดาห์)

เชื่อมต่อ Raspberry Pi เข้ากับตัวควบคุมการบินผ่านการสื่อสารแบบอนุกรม ติดตั้งไลบรารี Python ที่จำเป็น รวมถึง DroneKit, MAVProxy และ pymavlink และเริ่มรันสคริปต์ง่ายๆ สำหรับการบินขึ้น โฮเวอร์ และลงจอด การตั้งค่าตัวจำลองซอฟต์แวร์พิสูจน์ได้ว่าจำเป็นสำหรับการพัฒนาที่ปลอดภัย ช่วยให้สามารถทดสอบโค้ดได้โดยไม่ต้องเสี่ยงกับความล้มเหลวของฮาร์ดแวร์

ระยะที่สาม: คุณสมบัติขั้นสูง (ต่อเนื่อง)

การเพิ่มคอมพิวเตอร์วิทัศน์ ตรรกะภารกิจที่ซับซ้อน หรือเซ็นเซอร์แบบกำหนดเองต้องอาศัยความเชี่ยวชาญที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น คาดว่าจะลงทุนเวลาในการเรียนรู้ OpenCV สำหรับการประมวลผลภาพ ทำความเข้าใจโปรโตคอลการสื่อสารสำหรับการรวมเซ็นเซอร์เพิ่มเติม และพัฒนาการจัดการข้อผิดพลาดที่แข็งแกร่งสำหรับการทำงานอัตโนมัติ

แนวทางทางเลือกที่ควรพิจารณา

หลายเส้นทางนำไปสู่การบินอัตโนมัติโดยมีข้อแลกเปลี่ยนที่แตกต่างกัน-

-ชุดการศึกษาที่สร้างขึ้นตามวัตถุประสงค์ เช่น DuckieDrone DD24 เป็น-แพลตฟอร์มแบบเปิดรุ่นที่สามที่ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อสอนแนวคิดการบินอัตโนมัติ พร้อมด้วยหลักสูตรระดับปริญญาตรี-และการสนับสนุนจากชุมชน โดรนขนาดเล็กรุ่นต่างๆ ที่ใช้ Raspberry Pi Zero ลดต้นทุนลงเหลือประมาณ 600 ดอลลาร์ ขณะที่ยังคงความเข้ากันได้ของ ArduPilot และเวลาบิน 20 นาที แม้จะมีน้ำหนักเพียง 450 กรัมก็ตาม

สำหรับผู้ที่ยินดีรับมือกับการพัฒนาขั้นสูง โครงการอย่าง Raspilot ใช้การควบคุมการบินทั้งหมดบน Raspberry Pi โดยไม่ต้องใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์แยกกัน โดยเชื่อมต่อพิน GPIO เข้ากับ ESC และเซ็นเซอร์โดยตรง- แม้ว่าจะต้องอาศัยทักษะการเขียนโปรแกรม C ที่แข็งแกร่งและความเข้าใจทฤษฎีการควบคุมก็ตาม

เฟรมเวิร์กเช่น Clover ช่วยลดอุปสรรคในการเข้าโดยจัดเตรียม-อิมเมจ Raspberry Pi ที่กำหนดค่าไว้ล่วงหน้าพร้อมการผสานรวม ROS ทำให้สามารถควบคุมผ่าน Python API แบบธรรมดาหลังจากตัวจำลองแอสเซมบลีพื้นฐาน-ทำให้คุณสามารถทดสอบโค้ดในสภาพแวดล้อมเสมือนก่อนที่จะเสี่ยงกับฮาร์ดแวร์จริง

การวิเคราะห์ต้นทุนนอกเหนือจากฮาร์ดแวร์

ตั้งงบประมาณมากกว่าราคาส่วนประกอบเมื่อวางแผนโครงการโดรนอัตโนมัติ

ต้นทุนทางตรง

โดยทั่วไปแล้ว การสร้างจากส่วนประกอบแต่ละส่วนต้องใช้อุปกรณ์ที่จำเป็น 400 ดอลลาร์- 500 ดอลลาร์ ในขณะที่ชุดอุปกรณ์ที่ครอบคลุมพร้อมคู่มือวิดีโอมีราคาประมาณ 1,000 ดอลลาร์ รุ่นย่อยมีราคาเริ่มต้นที่ประมาณ 600 เหรียญสหรัฐ ในขณะที่ชุดพัฒนาระดับมืออาชีพที่มีเอกสารประกอบมากมายมีราคาใกล้เคียงกับเวอร์ชันเต็ม

การลงทุนที่ซ่อนอยู่

เวลาถือเป็นค่าใช้จ่ายที่ใหญ่ที่สุดของคุณ ผู้ปฏิบัติงานรายงานว่าการเลือกฮาร์ดแวร์ที่มีปัญหา โดยเฉพาะกับบอร์ดอย่าง Navio2 อาจทำให้เสียเวลาหลายชั่วโมงในการแก้ไขจุดบกพร่องฮาร์ดแวร์-ปัญหาระดับที่ไม่เกิดขึ้นกับระบบที่ใช้ Pixhawk- เส้นโค้งการเรียนรู้ซอฟต์แวร์นั้นแตกต่างกันอย่างมาก-ภารกิจเวย์พอยต์พื้นฐานต้องใช้ทักษะ Python ในระดับปานกลาง ในขณะที่แอปพลิเคชันคอมพิวเตอร์วิทัศน์ต้องการความเชี่ยวชาญใน OpenCV โครงข่ายประสาทเทียม และการประมวลผลภาพแบบเรียลไทม์-

ประสบการณ์การแก้ไขปัญหาบันทึกการใช้จ่ายหลายวันในการค้นหาปัญหา เช่น ปัญหาการจ่ายพลังงานที่ Pixhawk ไม่สามารถบู๊ตได้ เว้นแต่ว่าจัมเปอร์พินเฉพาะจะเชื่อมต่ออย่างถูกต้อง ประสบการณ์การเรียนรู้เหล่านี้แม้จะมีคุณค่า แต่ก็ใช้เวลาอย่างมากซึ่งเอกสารประกอบอาจไม่ได้เตรียมคุณให้พร้อมอย่างเต็มที่

การตัดสินใจ

ชุดโดรน Raspberry Pi มอบความสามารถอัตโนมัติอย่างแท้จริง แต่ความสำเร็จนั้นต้องการความคาดหวังที่ตรงกับความเป็นจริง คุณไม่ได้ซื้อ-ระบบอัตโนมัติแบบสำเร็จรูป-แบบสำเร็จรูป-แต่คุณกำลังได้รับแพลตฟอร์มการพัฒนาที่สามารถทำงานแบบอัตโนมัติผ่านการกำหนดค่าและการเขียนโปรแกรมที่เหมาะสม

สถาปัตยกรรมทำงาน: ตัวควบคุมการบินจัดการความเสถียร Raspberry Pi จัดการความอัจฉริยะ และเฟรมเวิร์กซอฟต์แวร์มอบรากฐานที่ได้รับการทดสอบ โปรเจ็กต์ต่างๆ ประสบความสำเร็จในการสาธิตทุกอย่างตั้งแต่การนำทางแบบเวย์พอยท์ไปจนถึงแอปพลิเคชันคอมพิวเตอร์วิทัศน์ที่ซับซ้อน

ความพอดีของคุณขึ้นอยู่กับปัจจัยสามประการ: ความสบายทางเทคนิคกับ Linux, Python และการดีบัก; เวลาว่างสำหรับช่วงการเรียนรู้หลาย-สัปดาห์ และความคาดหวังที่สมจริงเกี่ยวกับระดับความเป็นอิสระที่สามารถทำได้ด้วยงบประมาณที่เป็นงานอดิเรก บริษัทจัดส่งโดรนเชิงพาณิชย์ได้พิสูจน์แล้วว่าเทคโนโลยีทำงานได้ในวงกว้างโดยใช้รากฐาน ArduPilot เดียวกันนี้ แต่พวกเขาจ้างทีมวิศวกร-โปรเจ็กต์เดี่ยวของคุณจะมีขอบเขตที่เรียบง่ายกว่า

คำถามไม่ใช่ว่าโดรน Raspberry Pi สามารถบินได้โดยอัตโนมัติหรือไม่ พวกเขาสามารถแสดงให้เห็นได้ คำถามที่แท้จริงก็คือคุณพร้อมที่จะสร้างและตั้งโปรแกรมความเป็นอิสระนั้นด้วยตัวเองหรือไม่

คำถามที่พบบ่อย

ฉันสามารถข้ามตัวควบคุมการบินแยกต่างหากและใช้เฉพาะ Raspberry Pi ได้หรือไม่

เป็นไปได้ทางเทคนิคแต่ไม่เหมาะสมสำหรับผู้สร้างส่วนใหญ่-โปรเจ็กต์อย่าง Raspilot แสดงให้เห็นถึงการควบคุมการบินของ Raspberry Pi แต่ต้องใช้ทักษะการเขียนโปรแกรม C ที่แข็งแกร่ง ความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับทฤษฎีการควบคุม และการเอาใจใส่อย่างระมัดระวังต่อข้อจำกัดตามเวลาจริงของ Linux แนวทางสหาย Pixhawk มาตรฐานพิสูจน์ได้ว่าเชื่อถือได้และเข้าถึงได้มากกว่ามาก

ฉันจำเป็นต้องรู้การเขียนโปรแกรม Python มากแค่ไหน?

ความเพียงพอของ Python ขั้นพื้นฐานรวมถึงการทำความเข้าใจฟังก์ชัน ตัวแปร และการนำเข้าไลบรารี-API ของ DroneKit ให้-คำสั่งระดับสูง เช่น vehicle.simple_takeoff(altitude) ซึ่งมีรายละเอียดที่ซับซ้อนเชิงนามธรรม ภารกิจขั้นสูงที่ต้องใช้คอมพิวเตอร์วิทัศน์หรืออัลกอริทึมที่กำหนดเองต้องใช้ทักษะ Python ระดับกลาง-ถึง-

สิ่งนี้จะทำงานในอาคารโดยไม่มี GPS หรือไม่

การบินอัตโนมัติโดยใช้ GPS-ล้มเหลวในอาคารเนื่องจากสัญญาณดาวเทียมสูญเสีย-คุณจะต้องใช้ระบบระบุตำแหน่งอื่น เช่น เซ็นเซอร์วัดการไหลของแสง กล้องวัดความลึก หรือการวัดระยะทางด้วยภาพ เฟรมเวิร์กบางอย่าง เช่น Clover รองรับการบินในอาคารด้วยกล้อง-โดยเฉพาะ ผ่านการทำงานร่วมกับเซ็นเซอร์ระบุตำแหน่ง

ฉันสามารถคาดหวังเวลาบินใดได้บ้างเมื่อมี Raspberry Pi บนเครื่อง

เวลาบินขึ้นอยู่กับน้ำหนักรวมและความจุของแบตเตอรี่-แบตเตอรี่ LiPo 3S ทั่วไปขนาด 3000-6000mAh ให้ระยะเวลาที่แตกต่างกันอย่างมาก แต่ความจุของแบตเตอรี่ไม่ได้ปรับขนาดเชิงเส้นตามเวลาบินเนื่องจากน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น โครงสร้างไมโครที่ได้รับการปรับปรุงมาอย่างดีสามารถใช้งานประมาณ 20 นาทีด้วยการชาร์จเพียงครั้งเดียว