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Duckiedrone - 一個基於 Raspberry Pi 與 Python 的小型無人機專案介紹 - sosorry

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Duckietown可以學到?

  1. 感測器校正、設定與感知
  2. 計算機視覺
  3. 物體便是
  4. 非線性估計
  5. 全域設定

並實際操作:

  1. 建立平台環境
  2. ROS建立
  3. 模組實現與擴充
  4. 單系統機器人車道跟隨
  5. 定位規劃導航
  6. 交換訊息與規劃
  7. 系統層級的資源管理
  • 2019 出現第一代 Duckiedrone 飛行器
    三方合作
    Brown University
    Duckietown
    Amazon Robotics

  • 2021 第二代 Duckiedrone
    機身 設計 主版改進
    架構改進
    文件更詳細
    369$(USD)
    感測器:Camera, ToF, IMU飛控
    驅動器:4x無刷DC馬達 4x電子變數器

    • IMU -> SP Racing 3

Drone 架構

  • 飛控版Flight Controller
  • GPS
  • UR RX PORT

IMU 估計姿態

  • Accelerometer 加速度
  • Gyroscope 角速度
  • Roll Yaw Pitch 三個旋轉矩陣去描述(x y z)

ToF 測距

  • 透過光值時間差去計算高度

PID 移動策略

  • 機器人學重要理論:要怎麼去移動?
  • 傳統:bang bang control 但是無法接近目標
  • 新方法:使用PID輸出u(t)快速收斂

這麼多複雜的運算,到底要怎麼做呢?
機器人有非常多的元素


重要的東西? ROS?

  • 機器人軟體開發設計的框架
  • 不是一個作業系統,可以安裝在其他系統上(像是Ubuntu)
  • 訊息管道 + 組態工程 + 機器人功能 + 生態系統
  • 支援 Python, C++, Lisp
  • 就像一個framworks生態系一樣,很多東西不用自己來開發
  • 在機器人領域是現在熱門的

Raspberry Pi 樹莓派是什麼?

  • 支援各種OS(超過40個)

Duckiedrone 系統堆疊

Ubuntu + Docker + Python +


Below is the part that speaker updated the talk/tutorial after speech
講者於演講後有更新或勘誤投影片的部份

投影片:http://piepie.s3.amazonaws.com/slides/20240921_introduction-to-duckiedrone-project.pdf