新品发布 | Prometheus 450第三代正式发布

Posted 2021-04-23 阿木实验室

P450—让无人机更智能，让科研更高效

Prometheus 450（P450）是阿木实验室专为科研工作者及无人机开发者设计并打造的无人机飞行平台，适用于无人机专业应用研究和开发。

P450遵循“让研发更高效”的设计理念，搭载开源飞控PX4及开源自主无人机软件平台Prometheus，提供丰富的demo例程，涵盖控制、规划、SLAM、目标检测、深度学习、集群控制等多个无人机及人工智能相关研究方向，旨在为无人机的智能与自主飞行提供全套解决方案。

P450的迭代亮点

P450基于Pixhawk V4开源飞控架构，通过内走线设计集成了高性能旋翼动力系统，使用者可轻易实现室内/室外的简易飞行控制；同时搭载Nvidia Jetson Xavier NX机载计算机，内置ROS（机器人操作系统）环境下的无人机控制程序与多种前沿算法，可一键实现目标识别、激光SLAM、视觉避障等功能。所有功能及相关算法均通过开源项目Prometheus发布了源代码与仿真脚本，使P450在用户手中真正做到到手即飞，即刻开发。

机体设计

作为Prometheus系列的第三代无人机平台，P450采用了3D打印外壳&轻量化碳管机架的设计。在维持以往型号续航时间的前提下，提高了传感器的搭载量，可在Prometheus系统的支持下，实现更多、更丰富的功能。同时，P450作为具备高拓展性的二次开发平台，也支持使用者自行加装其他设备，满足不同的研发需求。

P450软件主要功能

P450搭载了Prometheus V1.0系统。经过一年多的维护与整合，Prometheus项目组将迄今为止在无人机上集成的功能进行了高度整合与优化，发布了首个泛用性开源无人机操作系统Prometheus V1.0。作为首个获得该系统支持的开发套件，P450可为无人机开发者提供崭新的开发体验。开发者在P450的使用过程中，无需再对PX4和ROS的进行重复性学习，耗费时间在底层控制的调试上；仅需在Prometheus V1.0系统中，专注于算法开发与实机验证。

关于Prometheus项目：

Prometheus是一套开源的自主无人机软件平台，为无人机的智能与自主飞行提供全套解决方案。本项目集成了PX4开源飞控固件与ROS开发环境，可为开发者提供成熟可用的机载电脑端开发程序，实现更加简洁快速的开发体验。目前已集成建图、定位、规划、控制及目标检测等模块，并配套有Gazebo仿真测试代码。

Prometheus系统可分为四大模块，分别负责PX4飞控控制、SLAM建图、任务及路径规划与视觉识别几大核心功能。

控制模块

P450飞行测试

阿木实验室的另一开源项目，基于MAVROS通信协议的ROS飞控控制项目PX4_Command现已作为基本控制模块被整合到Prometheus V1.0中。可通过简单的控制指令接口，实现无人机的一键解锁，起飞、悬停、降落、紧急上锁、惯性系及机体系下的控制指令（位置控制，速度控制或者组合控制）以及轨迹跟踪等操作。

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SLAM模块

P450 RGB-D建图测试

在激光雷达SLAM的基础上，阿木实验室一直在探寻其他采用不同传感器的高效率SLAM方案。现在，除了经典的Cartographer激光雷达SLAM建图以外，P450的SLAM模块还可通过DEMO脚本实现RTAB-Map、Octomap及RGB-D三维环境建图等不同的SLAM方案，满足各种室内无人机的开发要求。

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规划模块

P450 2D激光雷达AStar测试

P450的避障功能在规划模块的支持下，成为了变化最显著的部分。在规划模块的DEMO中，P450可通过扫描范围大幅升级的激光雷达，根据现场情况和数据输入选择APF局部规划，VFH局部规划和A*全局规划等不同的算法实现路径规划与避障，并比较个中差异，实现对不同环境的优化和适配。

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另一方面，阿木实验室意识到激光雷达在一些条件下具有一定的使用限制，因此一直在寻求完全基于视觉的无人机自主飞行规划算法。现在，P450可以直接通过Fast-Planner，一组由港科大开源的快速路径规划算法，实现在树林等复杂环境下的实时避障与路径规划。智能无人机的开发已真正迈入视觉时代。

识别模块

P450 二维码降落测试

在标配一台可上下90°翻转的单目摄像头后，视觉识别与目标检测成为P450的核心功能之一。基于Opencv的图像识别，P450机载系统中包含了丰富视觉识别。可实现包含数字识别，椭圆检测，多二维码检测，颜色识别，YOLO通用目标检测和框选跟踪在内的多种识别算法，以及基于视觉的无人机位置控制。

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除上述描述的功能以外，P450机载系统Prometheus V1.0将保持持续的免费更新，在未来支持更多Prometheus项目中集成的算法与功能。

技术参数

飞行器类型：四旋翼

飞控核心：Pixhawk V4

机载计算机：Nvidia Jetson Xavier NX

机载系统：Prometheus V1.0

重量（约）：1550g（不含电池），1950g（含电池）

尺寸：335mm*335mm*230mm（长*宽*高）

对角线轴距：410mm

最大有效载荷：1600g

最大起飞重量：3550g

供电电池：格氏5300mAh

供电电压：14.8V-16.8V

悬停精度：±1m（GPS下）

抗风等级：3-4级

工作环境：室内/室外

遥控器：富斯FS-i6S

可选装传感器：单目相机

双目相机 Intel Realsense T265

深度相机 Intel Realsense D435i

激光雷达 思岚 S1

……以及更多

配套资料

P450拥有Github项目、产品Wiki及官方使用说明的技术支持。此外，P450还提供与真机功能相对应的ROS仿真教程。通过阿木实验室提供的第一版仿真镜像“”，用户可通过在电脑上安装镜像的方式，直接解决在配置仿真环境的过程中遇到的种种问题，快速上手开发工作。同时，P450无人机也可与阿木实验室的相关课程配套使用，帮助无人机开发者度过从原理入门到独立开发的学习过程。

Prometheus自主无人机开源项目：

https://github.com/amov-lab/Prometheus

P450 官方WiKi：

https://www.amovlab.com/document 

P450 视频使用教程：

https://space.bilibili.com/432575320/channel/detail?cid=168828 

铂贝学院：

https://bbs.amovlab.com/plugin.php?id=zhanmishu_video:video

Prometheus自主无人机二次开发课程：

售后及服务

P450享有阿木实验室的官方售后服务。购买P450的用户除自主获取的资料外，还可参与到阿木社区与Prometheus官方交流群的讨论中。获取技术大牛的最新研发动态，得到资深技术团队的最权威答疑；更进一步地，为开源精神做出贡献。

阿木社区：https://bbs.amovlab.com/ 

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