Создан 29 мая ’14 в 10: 202014-05-29 10:20

88211 золотой знак77 серебряных знаков1818 бронзовых знаков

Не тот ответ, который вы ищете? Просмотрите другие вопросы с метками netlogo или задайте свой вопрос.

Ваша конфиденциальность

Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в ​​отношении файлов cookie.

Принимать все файлы cookie Настроить параметры

Объяснение 12 дронов для предотвращения столкновений и обнаружения препятствий

Дроны с датчиками обнаружения препятствий и предотвращения столкновений становятся все более распространенными как в потребительском, так и в профессиональном секторах.В этом году у нас довольно много дронов с технологией предотвращения столкновений.

Эта технология обнаружения и предотвращения препятствий началась с датчиков, обнаруживающих объекты перед дроном.

Теперь последние дроны от DJI, Walkera, Yuneec и других имеют передние, задние, нижние и боковые датчики предотвращения препятствий.

На момент написания есть всего 2 дрона, у которых есть все 6 направлений обнаружения препятствий.

В этой обновленной статье мы кратко рассмотрим лучшие дроны с технологиями обнаружения препятствий и предотвращения столкновений.Мы также даем вам краткий обзор типов используемых датчиков обнаружения препятствий, включая информацию о программных алгоритмах и технологии SLAM, которая используется для интерпретации изображений, сканируемых датчиками.

Здесь также есть ссылки и информация, если вы хотите создать свою собственную систему предотвращения столкновений своими руками.

Удивительно, но производители дронов используют не один тип датчиков обнаружения препятствий.

Мы видим, что для обнаружения препятствий и обхода препятствий используются датчики стереозрения, монокулярного зрения, ультразвуковые, инфракрасные, времяпролетные и лидарные датчики.Производители объединяют эти различные датчики вместе, чтобы создать системы обнаружения препятствий и предотвращения столкновений.

Приведенные ниже дроны обхода препятствий содержат от 1 до 6 направлений технологии обхода препятствий. Мы рассмотрим этот список более подробно в этой статье.

• Skydio 2
• Кеспри 2
• DJI Mavic Air
• Walkera Vitus
• DJI Mavic Pro
• DJI Mavic 2 Pro и Zoom
• Юник Тайфун H / H Plus
• DJI Phantom 4 Pro
• Walkera Voyager 5
• DJI Matrice 200
• DJI Inspire 2
• Autel Evo

Как видите, DJI, ведущий потребительский и профессиональный производитель дронов с примерно 70% рынка, также лидирует, когда речь идет о дронах для предотвращения препятствий.

Для сравнения всех вышеперечисленных дронов следует отметить, что у нового Skydio 2, а также у DJI Mavic Pro 2 и Mavic 2 Zoom лучшая система предотвращения препятствий.

Skydio 2 был выпущен только в октябре 2019 года. Он имеет перекрывающееся визуальное восприятие, что означает полное обнаружение препятствий. Он использует линзу super fisheye для обзора на 360 ° для истинного всенаправленного обзора, включая обнаружение препятствий сверху и снизу. Skydio 2 был специально разработан для отслеживания людей и объектов.

Mavic 2 имеет обнаружение препятствий со всех 6 сторон дрона.Mavic 2 также может облетать препятствия спереди или сзади. Более подробная информация о системе обнаружения препятствий Mavic 2 приведена ниже. DJI Mavic Pro 2 и Mavic 2 Zoom, выпущенные в августе 2018 года, оснащены новыми камерами и превосходной стабилизацией. Нажмите на ссылку выше, чтобы посмотреть видео об этих последних квадрокоптерах DJI Mavic 2.

Следующим лучшим является система предотвращения препятствий DJI Phantom 4 Pro. Он имеет 5 направлений обнаружения препятствий и 4 направления уклонения от препятствий, что является выдающимся достижением.Он также имеет множество интеллектуальных режимов полета, сверхплавную стабильность и лучшую камеру 4k.

Каждый дрон отличается от более дорогих дронов, которые использовались для коммерческих инспекций, фотограмметрии и создания фильмов.

Одним из лучших способов обнаружения препятствий и предотвращения столкновений на небольшом дроне является DJI Mavic Air и Mavic Air 2, выпущенный в апреле 2020 года.

Обе модели Mavic Air имеют 3 направления предотвращения столкновений: вперед, назад и вниз.Это система распознавания и избегания была первой из небольших дронов, которая обнаруживала препятствия, а затем облетала объект.

Mavic Air обладает потрясающими инновационными технологиями и представляет собой потрясающий малогабаритный дрон. Вы можете прочитать полный обзор Mavic Air здесь, а новый Mavic Air 2 впечатляет еще больше. Вы можете прочитать полный обзор Mavic Air 2 здесь, в котором есть несколько потрясающих видеороликов.

Ниже я более подробно расскажу о технологии обнаружения препятствий и предотвращения столкновений Mavic Air, а также о других дронах, описанных выше.

У дронов с системами предотвращения столкновений так много преимуществ и преимуществ.

Все хотят меньше падений дронов. Владельцу дрона очень легко увлечься полетом. Если вы потеряете ориентацию или концентрацию, вы можете легко отлететь назад или вбок на объект. Можно даже врезаться в препятствие, особенно при полете на большие расстояния.

Почти все дроны имеют вид от первого лица, которые передают видео с камеры дрона обратно на пульт дистанционного управления, смартфон или планшет. Однако можно потерять эту видеопередачу.

Если вы летели на значительном расстоянии от прямой видимости, без обхода препятствий будет невозможно безопасно вернуться домой без передачи видео. Нажатие кнопки «Вернуться домой» — единственный вариант, но если у вас нет возможности избегать препятствий, это вполне может привести к аварии.

Дроны используются во многих общественных местах и ​​на мероприятиях, поскольку они снимают потрясающие фильмы с уникальных ракурсов. К сожалению, было несколько несчастных случаев, что нехорошо. Люди должны быть в безопасности на концертах или спортивных мероприятиях, поэтому использование дронов для предотвращения столкновений на этих мероприятиях является обязательным.

Мы видим фабрики и склады, которые хотят использовать дроны во многих сферах, таких как инспекции, подсчет запасов и логистика.

Летать в помещении сложнее. Меньше места и больше препятствий — самые большие проблемы. Многим дронам нужны пилоты, чтобы вручную летать в помещении. Благодаря датчикам предотвращения препятствий это позволит дронам автономно перемещаться в помещении.

Стоимость страхования профессионального аэросъемочного или мультиспектрального дрона может быть довольно высокой.Мультикоптер высшего класса с дорогостоящим фотооборудованием может стоить до 50 тысяч долларов. Для этих дронов необходимо иметь страховку, а стоимость страховки высока. Наличие беспилотника с системами обнаружения препятствий и столкновений снизит эти расходы на страхование.

Последние лучшие дроны сегодня оснащены камерами 4K и прекрасно снимают. Многие люди хотели бы иметь дрон, но боятся столкнуться с ним.Если пилот беспилотника врезается в дерево, это плохо, но если он врезается в человека, велосипедиста или машину, это может быть как катастрофическим, так и очень неприятным. Многие люди боятся, что они потерпят крушение при первом же полете, лишив их покупки.

Благодаря обнаружению препятствий и многочисленным функциям безопасности, которые сегодня есть в дронах, мы должны увидеть, как гораздо больше людей начинают полеты на дронах в качестве хобби или профессии. У дронов так много замечательных применений, и еще многое предстоит сделать.

Дроны с нами, чтобы остаться, и мы можем смотреть в будущее, в котором дроны будут автономно доставлять посылки, лекарства и пиццу к нашим дверям. Чтобы это произошло, необходимо преодолеть так много проблем. Без сомнения, дроны должны быть на 100% безопасными. Они должны уметь избегать препятствий, как движущихся, так и канцелярских товаров.

Различные дроны используют следующие датчики уклонения от препятствий, по отдельности или вместе;

• Стереозрение
• Ультразвуковой (сонар)
• Время полета
• Лидар
• Инфракрасный
• Монокулярное зрение

Далее в этом посте есть краткие, простые для понимания объяснения того, как работает каждый датчик.

Для того, чтобы дрон, автомобиль или робот мог обнаруживать объекты, а затем предпринимать действия, чтобы избежать препятствия, будь то остановка, объезд или над объектом, задействует множество сложных технологий, работающих вместе для создания интегрированной системы. Это влечет за собой множество различных датчиков, программирование программного обеспечения, которое включает математическое моделирование, алгоритмы, машинное обучение и аспекты технологии SLAM. Давайте кратко рассмотрим эти различные технологии.

Объявление: Оцените эту превосходную сделку с DJI Mavic 2 Pro на Amazon.

Слияние датчиков — это процесс, в ходе которого данные от нескольких различных датчиков «сливаются» для вычисления чего-то большего, чем может быть определено одним датчиком. Слияние датчиков — это подкатегория слияния данных, также называемая слиянием мультисенсорных данных или слиянием сенсорных данных. Многие дроны DJI объединяют в своей системе предотвращения столкновений различные датчики.

Еще одна область, где используется сочетание датчиков, — это точное сельское хозяйство с использованием мультиспектральных датчиков на дронах. Технология получения изображений с помощью многоспектрального дистанционного зондирования использует диапазоны волн зеленого, красного, красного и ближнего инфракрасного диапазонов для получения как видимых, так и невидимых изображений сельскохозяйственных культур и растительности.

Эти различные датчики избегания препятствий передают данные обратно в полетный контроллер, который запускает программное обеспечение и алгоритмы обнаружения препятствий. Контроллер полета имеет множество функций. Одним из них является обработка данных изображения окружающей среды, сканированных датчиками обнаружения препятствий в реальном времени.

Алгоритм предотвращения препятствий — это процесс или набор правил, которым необходимо следовать при вычислении данных с различных датчиков. Алгоритм представляет собой подробный пошаговый набор инструкций или формулу для решения задачи обнаружения всех типов объектов, как движущихся, так и неподвижных.

В зависимости от алгоритма он сможет сравнивать данные в реальном времени с сохраненными ссылочными изображениями объектов и даже может строить на этих изображениях.

Существует множество методов, которые можно использовать для обхода препятствий, включая то, как алгоритм обрабатывает данные. Наилучшая техника зависит от конкретной среды и различается для дрона для предотвращения столкновений и робота на заводе.

Вот хорошая веб-страница, где объясняются техники обхода препятствий. Это дает вам представление о технологиях и методах, которые используются для очень простого обнаружения объектов.

Алгоритм очень важен. У вас может быть лучший датчик обнаружения препятствий, но если программное обеспечение и алгоритм плохо написаны, тогда данные с датчика не будут интерпретироваться неправильно, что приведет к ошибкам полета и падению дрона.

Одновременная локализация и картографирование или SLAM — чрезвычайно важная технология, когда речь идет о дронах, автомобилях и роботах при обнаружении и уклонении от препятствий.

SLAM — это процесс, с помощью которого робот или устройство могут создавать карту своего окружения и правильно ориентироваться на этой карте в режиме реального времени. Это непростая задача, и в настоящее время SLAM находится на переднем крае технологических исследований и разработок.

SLAM работает, сначала создавая уже существующую карту своего окружения. Устройство, такое как дрон или робот, запрограммировано с уже существующими картами. Затем эта карта уточняется по мере того, как робот или дрон перемещается по окружающей среде.

Настоящая проблема этой технологии — точность. Измерения должны производиться постоянно, когда робот или дрон движется в своем пространстве, и технология должна учитывать «шум», который вносится как движением устройства, так и неточностью метода измерения.

SLAM — захватывающая технология, и вы можете узнать о ней больше в этой статье, озаглавленной «Что такое технология SLAM». Многие технологии обнаружения и обхода препятствий в дронах используют некоторые части SLAM. Монокулярное зрение — одна из таких технологий.

Каждый дрон будет иметь небольшие различия в том, что делать после обнаружения объекта. Датчики сканируют окрестности и передают эту информацию обратно в систему управления полетом, которая будет управлять алгоритмом уклонения от препятствий.Затем полетный контроллер будет направлять дрон в зависимости от интерпретации визуальных данных алгоритма, летать ли вокруг, над или просто зависать перед препятствием.

Эти датчики обнаружения препятствий могут делать больше, чем просто обнаруживать объекты и перемещаться вокруг них или предотвращать столкновение с препятствием. Все перечисленные выше дроны используют датчики зрения вместе с передовыми алгоритмами распознавания изображений, чтобы квадрокоптер мог распознавать и отслеживать объекты.Эти датчики и алгоритмы обнаружения препятствий могут обнаруживать людей, транспортные средства, животных и многие другие объекты, за которыми следует следовать.

На дронах DJI эта технология известна как ActiveTrack со следующими вариантами выбора

Trace — Следуйте позади или впереди объекта, автоматически избегая препятствий.
Профиль — Облетайте объект под разными углами, чтобы получить профильные снимки объекта.
Прожектор — Держите камеру наведенной на объект, пока самолет летит практически в любом месте.

под Phantom 4 и Mavic позволяют этим дронам отслеживать уровень земли в режиме отслеживания местности. Обычно эти дроны автоматически остаются на одной высоте над землей.

Далее мы дадим краткое объяснение, как работает каждый датчик обнаружения препятствий. У нас есть ссылки на другие статьи и видео, касающиеся датчиков стереозрения, инфракрасного, лидара, ToF, ультразвукового и монокулярного зрения.

Стереозрение работает аналогично трехмерному восприятию в нашем человеческом зрении. Стереоскопическое зрение — это вычисление информации о глубине путем объединения двухмерных изображений с двух камер с немного разных точек обзора.

Он начинается с определения пикселей изображения, которые соответствуют одной и той же точке физической сцены, наблюдаемой несколькими камерами. Затем можно установить трехмерное положение точки путем триангуляции с использованием луча от каждой камеры.

Чем больше идентифицируется соответствующих пикселей, тем больше трехмерных точек можно определить с помощью одного набора изображений. Методы корреляционного стереоизображения пытаются получить соответствия для каждого пикселя в стереоизображении, что приводит к созданию десятков тысяч трехмерных значений для каждого стереоизображения.

DJI используют стереозрение для предотвращения препятствий на передней части своих дронов. Они также комбинируют сенсоры Stereo Vision и Ultrasonic под своими дронами.

Вот короткое видео о том, как работает Stereo Vision.

Centeye создал прототип системы технического зрения, позволяющей маленьким дронам парить на месте без GPS и избегать столкновений с ближайшими препятствиями.

Эта система была протестирована на беспилотном летательном аппарате (БПЛА) «нано», который весит около унции и помещается на ладони. В нем используются чипы технического зрения Centeye RockCreek ™.

На видео ниже показаны примеры полетов в закрытом жилом доме.

Ультразвуковой датчик посылает высокочастотный звуковой импульс, а затем измеряет время, необходимое для отражения эха звука.Ультразвуковой датчик имеет 2 отверстия. Одно из этих отверстий передает ультразвуковые волны (как крошечный динамик), а другое отверстие принимает ультразвуковые волны (как крошечный микрофон).

Скорость звука в воздухе составляет примерно 341 метр (1100 футов) в секунду. Ультразвуковой датчик использует эту информацию вместе с разницей во времени между отправкой и получением звукового импульса для определения расстояния до объекта. Он использует следующее математическое уравнение:

Расстояние = Время x Скорость звука / на 2

• Время = время между передачей ультразвуковой волны и ее получением
• Вы разделите это число на 2, потому что звуковая волна должна пройти к объекту и вернуться назад

Большинство дронов используют ультразвуковые датчики в нижней части дрона для обнаружения земли, а также для использования в режиме отслеживания местности.

Ультразвук используется во многих различных областях. Ультразвуковые устройства используются для обнаружения объектов и измерения расстояний. В медицине часто используется ультразвуковая визуализация или сонография. При неразрушающем контроле изделий и конструкций ультразвук используется для обнаружения невидимых дефектов.

Ультразвук имеет множество промышленных применений, от очистки, смешивания и ускорения химических процессов. Такие животные, как летучие мыши и морские свиньи, используют ультразвук для обнаружения добычи и препятствий.

Термин сонар используется для оборудования, используемого для генерации и приема звука.Акустические частоты, используемые в сонарных системах, варьируются от очень низких инфразвуковых до чрезвычайно высоких ультразвуковых.

Ультразвуковой датчик HC-SR04 использует сонар для определения расстояния до объекта, как это делают летучие мыши. Он предлагает отличное бесконтактное определение дальности с высокой точностью и стабильными показаниями в простом в использовании корпусе. От 2 см до 400 см или от 1 дюйма до 13 футов.

На эту работу HC-SR04 не влияет солнечный свет или черный материал, как на дальномеры Sharp (хотя акустически мягкие материалы, такие как ткань, бывает трудно обнаружить).Поставляется в комплекте с ультразвуковым передатчиком и модулем приемника.

Вы можете прочитать полное руководство по ультразвуковому датчику HC-SR04 здесь.

ToF независимо регистрируют глубину, что позволяет использовать относительно простые алгоритмы обхода препятствий.Камеры ToF также обладают высокой точностью.

Time of Flight также называют «Flash Lidar», но эту технологию не следует путать с Lidar, о котором я расскажу ниже.

Как это работает. Камера ToF освещает всю сцену, включая объекты, с помощью импульсного или непрерывного источника света, а затем наблюдая за отраженным светом.

Измеряет время прохождения импульса от излучателя к объекту, а затем обратно после отражения от объекта. Поскольку скорость света известна, расстояние до всех точек препятствия можно легко вычислить.

Результатом этих вычислений является трехмерная карта диапазона глубин, которая была создана из одиночных снимков области или сцены. Это самая быстрая технология для захвата трехмерной информации.

Walkera Vitus использует датчики ToF для предотвращения столкновений на передней, левой и правой стороне своего последнего карманного квадрокоптера.

Подробнее о множестве потрясающих применений датчиков ToF Flash Lidar на дронах можно прочитать здесь.

Датчик ToF AMS для обнаружения препятствий и предотвращения столкновений основан на запатентованной конструкции пикселей SPAD (Single Photon Avalanche Photodiode) и преобразователях времени в цифровой (TDC), которые имеют чрезвычайно малую ширину импульса.Они могут измерять в реальном времени прямое время пролета инфракрасного луча VCSEL (лазерного) излучателя, отраженного от объекта.

Эта маломощная технология измерения времени пролета от AMS позволяет хост-системам точно измерять расстояния с очень высокой скоростью. Точные измерения расстояния используются в различных приложениях, включая обнаружение присутствия, распознавание лиц пользователя и современные камеры.

AMS используют сложные данные гистограмм и интеллектуальные программные алгоритмы в своих датчиках ToF, обеспечивая следующие функции:

• способны обнаруживать и нейтрализовать эффект покровного стекла.
• невосприимчивы к пятнам и перекрестным помехам, вызванным отражениями от покровного стекла.
• имеют большой воздушный зазор.
• обеспечивает точное определение расстояния независимо от цвета, отражательной способности и текстуры объекта.
• может измерять расстояние до нескольких объектов в поле зрения.

Инфракрасный (ИК) датчик обнаружения препятствий работает в соответствии с принципом инфракрасного отражения для обнаружения препятствий.

Инфракрасный датчик предотвращения препятствий в основном состоит из инфракрасного передатчика, инфракрасного приемника и потенциометра. В соответствии с отражающим характером объекта, если нет препятствий, излучаемый инфракрасный луч будет ослабевать с увеличением расстояния и в конце концов исчезнет.

Если есть препятствие, когда инфракрасный луч встречает его, он отражается обратно в инфракрасный приемник. Затем инфракрасный приемник обнаруживает этот сигнал и подтверждает наличие препятствия впереди.

Чтобы ИК-датчик не сбивался с толку видимым светом, инфракрасные детекторы работают с определенной частотой инфракрасного излучения, которое излучается излучателем, отражается от объекта, а затем улавливается приемником. Два устройства (излучатель и приемник) согласованы для достижения оптимальной чувствительности.

Когда нет объекта, инфракрасный приемник не принимает сигналов. Когда впереди находится объект, который блокирует инфракрасный свет, а затем отражает инфракрасный свет обратно на приемник.

Вот красивый короткий видеоролик, в котором объясняется, как работает ИК-датчик препятствий.

Sharp GP2Y0A02YK0F измеряет расстояния в диапазоне от 6 до 60 дюймов (20–150 см), используя отраженный луч инфракрасного света. Используя триангуляцию для расчета измеренного расстояния, этот датчик может обеспечивать согласованные показания, на которые меньше влияют отражательная способность поверхности, время работы или температура окружающей среды.

Sharp GP2Y0A02YK0F выдает аналоговое напряжение, соответствующее расстоянию до отражающего объекта. Вы можете узнать больше об этом ИК-датчике расстояния Sharp здесь.

Очень популярный способ узнать об обнаружении препятствий — использовать плату электроники Arduino Nano и инфракрасные датчики предотвращения препятствий.

Лидарный датчик вычисляет расстояния и обнаруживает объекты, измеряя время, которое требуется короткому лазерному импульсу, чтобы пройти от датчика к объекту и обратно, вычисляя расстояние по известной скорости света.

Датчики высшего класса, такие как датчик Velodyne Lidar, используемый в автомобилях Google без водителя, объединяют несколько пар лазер / детектор (до 64) в один датчик, и каждый может пульсировать с частотой 20 кГц. Это позволяет выполнять измерения до 1,3 миллиона точек данных в секунду.

Различные приложения требуют разных требований к качеству данных. Однако для наиболее надежного обнаружения объектов абсолютно необходим объем данных, что делает лидарные датчики идеальными для обнаружения препятствий.

на дронах имеют множество применений, и вы можете прочитать подробнее о лидарных датчиках на дронах здесь.

Коммерческий БПЛА Kespry 2.0 использует лидарные датчики для обнаружения препятствий и уклонения от них.

В Vu8 используется фиксированный лазерный источник света, что значительно увеличивает надежность и экономичность датчика по сравнению с любым сканирующим LiDAR-решением.

Датчик Vu8 очень подходит для приложений навигации и предотвращения столкновений в полуавтономных и автономных транспортных средствах с водителем, таких как дроны, грузовики, тяжелое строительное и горнодобывающее оборудование, челноки, автобусы и другие транспортные средства общественного транспорта.

Приложения, такие как Advanced Traffic Management System (ATMS), требующие больших расстояний, а также широкое поле обзора, также получат большую выгоду от нового предложения датчиков Vu8.

Модули Vu8 доступны сегодня с различными вариантами поля зрения по прейскурантной цене, начинающейся с 475 долларов США, со скидками.

Монокулярные датчики захватывают изображения через камеру с одним объективом. Это трехмерная реконструкция глубины из одного неподвижного изображения.

Восприятие глубины — это способность видеть предметы в трех измерениях и оценивать расстояние. Как люди, мы используем сигналы глубины, глядя на изображения, чтобы определять расстояния между объектами.Эти метки глубины могут быть бинокулярными или монокулярными.

Метки глубины также известны как графические метки глубины, и их много.

Примером монокулярного кия является линейная перспектива. На фотографии железнодорожных путей, уходящих вдаль, кажется, что параллельные линии пути встречаются. Это дает нам визуальную перспективу расстояния.

Другой пример — просмотр двух одинаковых объектов. Объект, находящийся дальше, будет казаться меньше, даже если объекты все еще того же размера.

Опять же, еще один пример монокулярной реплики — объекты, которые находятся дальше, появляются выше по изображению и ближе к линии горизонта.

довольно популярны и недороги. Алгоритмы, используемые для интерпретации данных изображения, позволяют камерам с монокулярным зрением создавать трехмерные изображения, определять расстояния между объектами и обнаруживать препятствия.

В очень упрощенном объяснении алгоритм сравнивает изображение, захваченное датчиком камеры монокулярного зрения, с его графическими подсказками глубины.Это звучит очень просто. Однако для обнаружения препятствий с помощью камер монокулярного зрения потребовались выдающиеся исследования.

Вот действительно потрясающая статья под названием Монокулярное визуальное картирование для избегания препятствий на БПЛА.

Дрон Parrot AR 2.0 имеет 2 монокулярные камеры. Одна обращена вперед, а другая — вниз. Фактически, большинство дронов оснащено монокулярной камерой. Однако почти все дроны не используют монокулярные камеры для обнаружения и уклонения от препятствий.

Однако многие исследователи используют монокулярные камеры, такие как дрон Parrot AR 2.0, для обнаружения объектов в реальном времени с помощью алгоритмов машинного обучения. Вот еще одна статья с видеороликами, в которых монокулярные камеры Parrot AR drone 2.0 используются для обнаружения и обхода препятствий с помощью монокулярного зрения.

Давайте начнем с некоторых из самых популярных и новейших дронов с системой предотвращения столкновений на рынке сегодня.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если вы покупаете дрон с функцией обнаружения препятствий и предотвращения столкновений, пожалуйста, прочтите руководство, поскольку функция предотвращения препятствий может быть отключена в определенных режимах или не будет работать, если такие условия, как освещение или окружающая среда, не подходят для уклонения от конкретных препятствий. датчик.

Вот 2 примера, когда технология предотвращения препятствий может не работать. При плохом освещении уклонение от препятствий может не работать или работать некорректно. В некоторых интеллектуальных режимах, таких как спортивный режим на Mavic, обнаружение препятствий отключено.

Skydio 2 был разработан специально для отслеживания людей и объектов.

Этот дрон также имеет исключительную технологию отслеживания движения и фантастическую камеру, позволяющую снимать потрясающее видео 4k со скоростью 60 кадров в секунду в качестве HDR.

Skydio 2 делает сверхчеткие фотографии с помощью 12-мегапиксельной HDR-камеры. Skydio 2 включает в себя множество интеллектуальных режимов съемки и съемки, включая Dronie, Hover, Angle Track, Orbit и Cable Cam.

Skydio 2 производится и поддерживается в США. Это настоящая американская история успеха. Основатели Skydio — ведущие аспиранты Массачусетского технологического института. В 2009 году они первыми разработали технологию автономных дронов. После Массачусетского технологического института они помогли запустить программу доставки дронов Google под названием Project Wing.Skydio была основана в 2014 году, а в 2018 году они выпустили Skydio R1.

Теперь, в 2019 году, у нас есть их последний инновационный дрон Skydio 2.

Skydio 2 — это огромный технологический скачок по сравнению со своим предшественником.

Он имеет время полета 23 минуты и исключительно легкий — всего 27,3 унции (775 граммов). Он может летать со скоростью 36 миль в час (58 км / ч). Его максимальный потолок составляет 15 000 футов, что довольно удивительно.Он также имеет дальность передачи 2,17 мили (3,5 км).

Есть 3 способа управлять Skydio 2. Вы можете летать с помощью Beacon, приложения на вашем смартфоне или с помощью пульта дистанционного управления Skydio.

Для обнаружения препятствий Skydio 2 использует 45 мегапикселей визуального восприятия от шести цветных камер по 200 градусов. Визуальное покрытие Skydio 2 перекрывается и позволяет видеть все во всех направлениях со сверхвысоким разрешением и исключительной четкостью.

Чтобы понимать все визуальные данные и реагировать на эти визуальные эффекты, Skydio 2 имеет чрезвычайно мощный обрабатывающий мозг. Он использует NVIDIA Jetson TX2, которое является самым быстрым и энергоэффективным встроенным вычислительным устройством на базе искусственного интеллекта. Благодаря 256 ядрам графического процессора он способен выполнять 1,3 триллиона операций в секунду. Skydio 2 действительно летающий суперкомпьютер.

Автономный движок Skydio понимает, что происходит вокруг Skydio 2, предсказывает, что будет дальше, и принимает разумные решения несколько раз в секунду.Он использует камеры 6 x 4k для построения 3D-карты своего окружения, на которой изображены деревья, люди, здания и многое другое.

Понимая, что вы делаете, каких препятствий следует избегать и что будет дальше, Skydio 2 никогда не потеряет объект съемки.

Маяк Skydio дает вам невероятно качественное GPS-слежение. Он будет следовать за вами повсюду, даже если не может вас видеть. Skydio Beacon можно использовать вместе с приложением Skydio или как отдельное независимое устройство.

При использовании с приложением Skydio 2 не будет ограничен диапазоном Wi-Fi вашего телефона и сможет использовать сильный сигнал GPS Beacon для отслеживания объекта.

Skydio 2 имеет потрясающую камеру, созданную на основе сенсора Sony IMX577 и RedDragon ™ QCS605. Он способен снимать видео 4K со скоростью до 60 кадров в секунду с HDR.

Skydio 2 оснащен специальным фоторежимом для съемки 12-мегапиксельных HDR-фотографий с различными вариантами съемки, включая одиночную, интервальную и другие.

Вот видео, которое показывает вам все потрясающие функции, включая предотвращение столкновений и режим «следуй за мной» на Skydio 2. У этого дрона определенно есть WOW-фактор.

Компания Kespry предоставляет коммерческие воздушные решения, такие как инспекции и изыскания во многих секторах, включая горнодобывающую промышленность, телекоммуникации, строительство, страхование и кровельные работы.

Их решение включает Kespry 2.0 drone, программное обеспечение для картографии и преобразования изображений в понятные данные для своих клиентов. Они также хранят данные для своих клиентов в облаке.

Kespry использует камеры с высоким разрешением, такие как Sony UMC-R10C с большим сенсором Exmor APS-C для детального захвата 20 мегапикселей цвета для точного расчета объемов, точного измерения расстояния и углов и безопасного определения опасностей или повреждений.

Kespry настраивает каждую камеру так, чтобы обеспечить максимальное качество изображения для определенных типов работ.Изображения высокого разрешения с геотегами обрабатываются с помощью фотограмметрии в облаке Kespry.

Затем с помощью программного обеспечения для фотограмметрии создается единое ортофотоплан, чтобы предоставить высококачественные топографические карты, размерные и объемные данные, а также обширную бизнес-информацию.

Дрон Kespry 2.0 рассчитывает траекторию полета и летает автономно, используя датчики LiDAR, чтобы избегать препятствий. Kespry не вдавался в подробности о датчиках лидара, которые они используют.В целом, если вам нужен полноценный коммерческий дрон, стоит присмотреться к Kespry 2.0.

Новые Mavic 2 Pro и Mavic 2 Zoom, выпущенные только 23 августа 2018 года, могут обнаруживать объекты в 6 направлениях. Известный как всенаправленное обнаружение препятствий, квадрокоптер Mavic 2 может обнаруживать объекты слева, справа, вверх, вниз, вперед и назад.

Теперь вы можете подумать, что обнаружение препятствий со всех 6 сторон даст вам все возможности обнаружения.Это не тот случай. Всенаправленное обнаружение препятствий не полностью покрывает полную дугу окружности квадрокоптера в 360 градусов.

Тем не менее, это, безусловно, лучший дрон для обнаружения препятствий на рынке. Существуют мультироторные дроны, которые стоят в 10 раз дороже и не имеют возможности распознавать препятствия со всех сторон.

Mavic 2 Pro и Mavic 2 Zoom имеют датчики прямого, обратного, нижнего и бокового обзора, в том числе верхние и нижние инфракрасные датчики.Все они обеспечивают всенаправленное обнаружение препятствий при достаточных условиях освещения.

Основными компонентами систем переднего, заднего и нижнего обзора являются шесть датчиков камеры, расположенных на носу, задней части и нижней части Mavic 2 Pro и Mavic 2 Zoom.

Система бокового обзора состоит из 2 камер, по одной с каждой стороны квадрокоптера Mavic 2.

Основными компонентами систем восходящего и нисходящего инфракрасного зондирования являются 2 трехмерных инфракрасных модуля, расположенных сверху и снизу дрона Mavic 2.

Система обзора вниз и система инфракрасного зондирования позволяют Mavic 2 очень точно удерживать текущее положение и зависать на месте. Система обзора и инфракрасного зондирования позволяет Mavic 2 летать в помещении или в других местах, где сигнал GPS недоступен.

Очень важно прочитать документацию, прилагаемую к любому приобретенному вами дрону, и особенно разделы по безопасности, такие как функции возврата домой.

Если у вас есть дрон с функцией обнаружения препятствий и предотвращения столкновений, очень важно понимать, как он работает и в каких ситуациях он не работает.

Приведенные ниже примечания относятся к Mavic 2, но все дроны будут иметь одинаковые режимы или условия, при которых обнаружение препятствий и предотвращение столкновений не работают.

Режим ATTI (Attitude) — Избегание препятствий недоступно в режиме ATTI, поскольку недоступна система Mavic 2 Vision.

S-Mode (Sport) — В спортивном режиме Mavic 2 системы обзора отключены, и Mavic 2 использует только GPS для определения местоположения.

RTH Обход препятствий — Mavic 2 может обнаруживать и избегать препятствий во время автономного возврата в домашнюю точку при условии достаточного освещения и сильного сигнала GPS.

Интеллектуальный режим Hyperlapse — Mavic 2 будет тормозить и зависать на месте только во время Hyperlapse.

Параллельные подрежимы и подрежимы Spotlight — В ActiveTrack 2.0 есть несколько сюжетных режимов. В режимах «Параллельный» и «Прожектор» Mavic 2 немедленно тормозит при обнаружении препятствия.

Режим точки интереса — Mavic 2 будет тормозить и зависать на месте при обнаружении препятствия в режиме точек интереса

Системы бокового обзора — доступны только в ActiveTrack 2.0 и режиме штатива.

Mavic 2 Vision Systems — не может работать должным образом на поверхностях, на которых нет явных вариаций рисунка.

Скорость — Если Mavic 2 летит со скоростью более 31 мили в час (50 км / ч), система обзора не успевает затормозить и остановиться.

Слишком мало препятствий — Маленькие препятствия, такие как листья или электрические провода, слишком малы для обнаружения.

Дополнительный фонарь, расположенный на нижней стороне Mavic 2, улучшает видимость для системы обзора вниз в условиях плохой освещенности.

Примечания к системам обнаружения препятствий Mavic 2

Существует множество причин и условий, в которых система зрения и инфракрасного зондирования не работает или не работает оптимально.Например, датчики зрения не работают в темноте или при плохом освещении.

Отражающие или прозрачные поверхности также могут вызвать проблемы с датчиками обзора и инфракрасного излучения. Это верно для всех систем технического зрения, а не только для Mavic 2.

Mavic 2 Pro и Mavic 2 Zoom имеют усовершенствованную систему помощи пилотам (APAS). Система Mavic 2 APAS позволяет пользователям летать вперед и назад, избегая препятствий впереди и позади объекта.

APAS спланирует соответствующую траекторию полета, чтобы избежать этих препятствий в полете автоматически.

• Функция APAS Mavic 2 автоматически отключается при использовании интеллектуальных режимов полета и возобновляет работу после выхода из режима интеллектуального полета.
• Доступно только при полете вперед и назад. Не работает при полете боком.
• Дрон Mavic 2 зависнет на месте, если он не сможет избежать препятствия.
• APAS может некорректно работать над водой или снегом.
• Mavic 2 APAS не будет правильно работать в очень темных (<300 люкс) или очень ярких условиях (> 10 000 люкс).
• Многие APAS работают некорректно в запретных для полетов зонах или в полетных пределах.

Новый Mavic Air, выпущенный только в январе 2018 года, может обнаруживать объекты в трех направлениях. Однако его система обзора вперед и назад намного умнее, чем у других дронов.Большинство дронов будет зависать только тогда, когда они чувствуют и движутся впереди. Mavic Air может выполнять пересчет и фактически облетать препятствие. Он будет зависать только в том случае, если ii не сможет изменить маршрут вокруг препятствия.

DJI Mavic Air имеет систему обзора вперед, назад и вниз, которая постоянно ищет препятствия спереди, сзади и снизу. Система обзора вперед и назад позволяет Mavic Air избегать столкновений, облетая препятствие или зависая перед ним.

FlightAutonomy 2.0 — это название интегрированной системы датчиков, алгоритмов и передовой технологии VIO DJI для Mavic Air. Эта функция FlightAutonomy позволяет Mavic Air ощущать окружающую обстановку и предпринимать действия, основываясь на чувствах.

В общих чертах, технология VIO или визуальной инерциальной одометрии объединяет информацию с камеры и инерциальных датчиков, в частности IMU, гироскопов и акселерометров, для точной оценки положения устройства, не полагаясь на системы спутниковой навигации.

Объявление: Оцените эту превосходную сделку DJI Mavic Air 2 на Amazon.

DJI Mavic Air использует передовую технологию VIO в своей мощной сенсорной системе FlightAutonomy 2.0. Он состоит из основной камеры на кардане, передних, задних и нижних датчиков двойного обзора, системы нисходящего инфракрасного зондирования, резервных модулей IMU и группы вычислительных процессоров ядра.

Вместе эти датчики собирают информацию из окружающей среды и передают ее на высокопроизводительный процессор для более точного зависания и улучшения летных характеристик.

Система обзора вниз помогает Mavic Air сохранять текущее местоположение. Он может очень точно зависать на месте. Система Mavic Air Downward Vision также позволяет квадрокоптеру летать в помещении или в других средах, где отсутствует сигнал GPS.

Основными аппаратными компонентами системы Downward Vision являются 2 камеры, а также модуль 3D-инфракрасного излучения.

Mavic Air имеет совершенно новую технологию Advanced Pilot Assistance System (APAS).Система Mavic Air APAS позволит квадрокоптеру попытаться обойти препятствия перед ним, пока вы летите с помощью пульта дистанционного управления.

Другими словами, когда вы летите вперед, Mavic Air постоянно сканирует свое окружение на предмет потенциальных препятствий. Если Mavic Air обнаруживает объект или препятствие, он рассчитывает безопасный путь вокруг препятствия без остановки. Это совершенно новая технология, которой нет на других дронах DJI, Mavic Pro или Spark.

Если он не может рассчитать или найти безопасный путь, он остановится и зависнет на месте.

Типы используемых датчиков обнаружения препятствий;

• Датчики зрения.
• Ультразвуковые датчики.

Этот высокотехнологичный, простой в управлении дрон Mavic имеет функцию обнаружения препятствий и столкновения в двух направлениях. Он объединяет эти датчики, свою основную камеру и сложные алгоритмы в свою систему под названием FlightAutonomy для обнаружения и предотвращения препятствий.

FlightAutonomy состоит из 7 компонентов, включая 5 камер (передние и нижние датчики двойного обзора и основная камера), двухдиапазонное спутниковое позиционирование (GPS и ГЛОНАСС), 2 ультразвуковых дальномера, резервные датчики и группу из 24 мощных специализированных вычислительные ядра.

Когда Mavic летит, двойные датчики переднего и нижнего обзора измеряют расстояние между ним и препятствиями, делая фотографии со всех четырех камер и используя эту информацию для создания трехмерной карты, которая точно сообщает ему, где находятся препятствия.

Для работы двойных датчиков переднего и нижнего обзора необходим видимый свет, и при ярком свете они могут видеть впереди на расстояние до 49 футов (15 метров).

Функция Terrain Follow Mavic использует информацию о высоте, собранную бортовой ультразвуковой системой и обращенными вниз камерами, чтобы вы летели на одной высоте над землей даже при движении земли.

И ультразвуковые датчики, и датчики обзора необходимы для полетов в помещении или без сигналов GPS. Ультразвуковые и видеодатчики также используются для сверхплавного зависания и приземления.

Вот потрясающее видео, демонстрирующее технологию предотвращения препятствий Mavic Pro в действии. Также обратите внимание на сглаживание мушек и пленок Mavic Pro. Это также один из самых простых в управлении дронов.

Phantom 4 Pro — действительно выдающийся дрон.У него потрясающая камера 4k, и он очень стабильно летает. На самом деле, я недавно смотрел видео, где один из его пропеллеров был отрезан, но он все еще летел очень стабильно. Phantom 4 Pro также имеет множество автоматических интеллектуальных режимов полета, которые упрощают съемку;

• Активный трек (профиль, прожектор, круг)
• Путевые точки
• TapFly
• Режим отслеживания местности
• Режим штатива
• Режим жестов.
• S-Mode (Спорт)
• Режим P (положение)
• A-Mode (Attitude)
• Режим для начинающих
• Блокировка курса
• Домашний замок
• Объезд препятствий

Phantom 4 Pro V2 был перевыпущен в январе 2020 года с некоторыми потрясающими новыми функциями.Вы можете прочитать полный обзор DJI Phantom 4 Pro V2 здесь, который включает функции, характеристики и ответы на наиболее часто задаваемые вопросы.

Phantom 4 Pro имеет 5 направлений обнаружения препятствий и 4 направления уклонения от препятствий с использованием следующих типов датчиков;

• Стерео видение.
• Инфракрасная система.

DJI объединяет вышеуказанные датчики в систему, которую они называют FlightAutonomy.

FlightAutonomy использует датчики стереовидения высокого разрешения, расположенные сзади, в дополнение к паре, размещенной спереди, а также инфракрасные сенсорные системы, расположенные слева и справа. Phantom 4 Pro использует систему навигации с 6 камерами.

Три набора датчиков двойного обзора образуют систему навигации с 6 камерами, которая постоянно работает для расчета относительной скорости и расстояния между Phantom 4 и объектом.

Используя эту сеть датчиков переднего, заднего и нижнего обзора, Phantom 4 Pro может точно зависать на месте без GPS при взлете в помещении, на балконах или даже при полете через окна с минимальным контролем со стороны пилота.

Phantom 4 Pro может летать в сложных условиях со скоростью до 31 мили в час (50 км / ч), избегая препятствий на своем пути. В режиме узкого зондирования Phantom 4 Pro сужает область зондирования, позволяя ему видеть больше деталей и летать через небольшие пространства.

Опять же, DJI использует датчики обзора Phantom 4 не только для предотвращения столкновений. Датчики используются для отслеживания и отслеживания объектов и людей в их автономных режимах полета.

Phantom 4 — большой выбор для многих профессионалов и может использоваться для самых разных целей, таких как инспекции, визуализация 3D, профессиональное создание фильмов и фотография. Это также очень конкурентоспособная цена.

Лучший комплект Phantom 4 V2 на Amazon.

Phantom 4 Pro V2 Combo напрямую от DJI.

Вот потрясающее видео системы предотвращения столкновений Phantom 4, тестируемой в автономных режимах полета. Phantom 4, без сомнения, обладает лучшей технологией предотвращения столкновений по сравнению с другими дронами.

Новый складной дрон Walkera Vitus очень стабильно летает и снимает потрясающее видео высокой четкости 4k и 12-мегапиксельные фотографии. Его легко носить с собой и очень легко летать. Walkera всегда использует множество технологий в своих дронах.

Vitus имеет 3 направления объезда препятствий, а также датчики для точного зависания. Датчики, которые он использует, следующие:

• Датчик времени пролета.
• Инфракрасный датчик.

3 высокоточных датчика ToF позволяют Vitus обнаруживать препятствия на расстоянии 16 футов (5 метров) в 3 направлениях (спереди, слева, справа).

Инфракрасный датчик, а также камера с оптическим потоком в нижней части Vitus снимают изображения со скоростью 50 кадров в секунду для позиционирования и точного зависания. Этот инфракрасный датчик делает возможным полет в помещении без спутникового сигнала.

Voyager 5 — новейший профессиональный и коммерческий дрон от Walkera, выпущенный только в начале 2018 года.Что мне нравится в Walkera, так это то, что они действительно вкладывают в свои дроны как можно больше инноваций.

Квадрокоптер Voyager 5 объединяет множество систем безопасности полетов, включая двойной IMU, двойной компас и двойную систему GPS, чтобы сделать его намного более надежным и безопасным.

Voyager 5 оснащен 3-осевым бесщеточным подвесом новой конструкции, обеспечивающим более стабильную съемку. В нем используется передовая технология амортизатора на подвесе, которая значительно снижает вибрацию и движение во время полета, позволяя камере снимать стабилизированные и плавные кадры даже после увеличения фокусного расстояния.

Есть 3 варианта камеры для Voyager 5:

• Объектив с 30-кратным оптическим зумом.
• Тепловизионная инфракрасная камера.
• Камера ночного видения при слабом освещении.

Voyager 5 имеет технологию предотвращения столкновений вперед и вниз.

Передний инфракрасный модуль предотвращения препятствий, высотомер и модуль оптического позиционирования потока позволяют Voyager 5 лучше позиционировать и обнаруживать препятствия во время полета, что значительно снижает риски, вызываемые авариями.

Voyager 5 может обнаруживать препятствия до 16 футов (5 метров) спереди с полем обзора 30 ° по горизонтали и ± 30 ° по вертикали.

Датчик обзора вниз на Voyager 5 работает с высоты менее 10 футов (3 метров). Поверхности должны иметь богатый рисунок и достаточное освещение.

Этот дрон Yuneec Typhoon H и новейший дрон Typhoon H Plus используют технологию Intel RealSense для обнаружения препятствий и обхода препятствий.Он использует камеру Intel® RealSense ™ R200 с модулем, работающим от Intel Atom, для построения трехмерной модели мира, чтобы не дать «Тайфуну H» столкнуться с препятствиями. Он использует следующие датчики;

• Инфракрасный лазерный датчик камеры
• Датчик сонара

Эта технология RealSense способна запоминать свое окружение, дополнительно улучшая предотвращение возможных столкновений. Система предотвращения столкновений Typhoon H не является реакционной. Если он однажды уклонится от препятствия, он запомнит его местонахождение и автоматически узнает, как избежать его в следующий раз.

Лазерная камера Intel RealSense IR излучает инфракрасный свет на место полета. Основываясь на смещении узора из-за объектов в сцене, он может вычислить расстояние до объектов от камеры. Этот метод расчета глубины в целом известен как структурированный свет, и именно так работают другие 3D-камеры, такие как оригинальный Kinect.

Интеллектуальные передние датчики сонара позволяют Typhoon H автоматически останавливаться перед препятствиями, обеспечивая более безопасный полет без стресса.Например, если препятствие было слишком большим, как обрыв, и его невозможно избежать, то датчики сонара остановят Тайфун H перед обрывом.

В режиме «Следуй за мной» RealSense снимает во всех направлениях, чтобы избежать столкновений с объектами. Камера Intel® RealSense ™ R200 с модулем на базе Intel® Atom ™ создает трехмерную модель мира, позволяя вам сосредоточиться на объекте, не беспокоясь о столкновении с препятствиями.

DJI Matrice 200 — это новейший коммерческий дрон от DJI, который имеет множество применений, включая осмотр линий электропередач, мостов, вышек сотовой связи и т. Д. Он очень легко адаптируется и может нести камеры Zenmuse X4S, X5S, Z30 и XT.

Он также может нести камеру поверх квадрокоптера и 2 камеры под Matrice 200. Итак, у вас есть камера с зумом Zenmuse Z30 и тепловизионная камера, установленные под дроном.

Matrice 200 имеет множество двойных систем для отказоустойчивого резервирования, таких как двойная батарея, спутниковая навигация, защита IMU и IP43.Он также имеет множество интеллектуальных режимов полета, таких как точки интереса и ActiveTrack.

Для обнаружения препятствий и предотвращения столкновений DJI Matrice M200 объединяет в себе следующие датчики:

• Лазерный датчик времени пролета
• Датчик стереозрения
• Ультразвуковой датчик

Камера с времяпролетным лазерным датчиком, направленная вверх, распознает объекты выше.Matrice 200 использует датчики Stereo Vision для обнаружения объектов впереди. Он также использует как стереовидение, так и ультразвуковой датчик, показанный ниже.

Система технического зрения состоит из 3-х датчиков стереовидения и 2-х ультразвуковых датчиков спереди и снизу.

На Matrice 200 расположены 2 инфракрасных лазерных датчика Time of Flight.

Вся эта система обзора постоянно сканирует на предмет препятствий, позволяя Matrice 200 обойти, обогнуть или просто зависнуть перед препятствием.

DJI Inspire 2 — это мечта профессиональных кинематографистов и кинематографистов, поскольку он поддерживает множество функций, которые требуются требовательным аэровидеографам, включая управление двумя операторами и профессиональное сжатие видео.

Inspire 2 имеет дополнительные функции для повышения надежности за счет двойного резервирования ключевых модулей, таких как IMU и барометр. Интеллектуальная система управления полетом контролирует систему резервирования, предоставляя ей точные полетные данные.

Чтобы сделать съемку намного проще, Inspire 2 имеет следующие интеллектуальные режимы полета;

• Прожектор Pro
• Режим профиля
• Режим штатива
• Трансляция
• QuickSpin
• TapFly
• ActiveTrack

Все эти интеллектуальные режимы полета делают Inspire 2 очень простым в управлении и позволяют пилоту концентрироваться для создания сложных драматических снимков.

Голливудский продюсер мог бы гордиться качеством пленки, производимой на Inspire 2. В Inspire 2 интегрирована новая система обработки изображений CineCore 2.1, способная записывать видео 5,2 и 6k в CinemaDNG, видео 5,2k в Apple ProRes и многое другое. CineCore 2.1 встроен в носовую часть самолета и работает с любой камерой, подключенной через специальный порт для подвеса.

Inspire 2 — единственный дрон, который вам понадобится для создания фильмов голливудского качества. Он поставляется с наземными подвесами, поэтому вы можете снимать 100% фильмов или документальных фильмов с помощью Inspire 2.Фактически, фильм под названием The Circle был снят на 100% с помощью Inspire 2. Качество этих фильмов просто потрясающее.

Inspire 2 использует следующие датчики в своей системе Vision и Infrared Sensing, чтобы обнаруживать препятствия и избегать их;

• Датчики стереозрения
• Ультразвуковой датчик
• Инфракрасный датчик

Основные компоненты системы обзора находятся на передней и нижней части Inspire 2, включая 2 стереодатчика и 2 ультразвуковых датчика.

Инфракрасная сенсорная система состоит из 2 инфракрасных модулей в верхней части Inspire 2.

Системы переднего и нижнего обзора позволяют Inspire 2 обнаруживать препятствия на расстоянии до 98 футов (30 метров) впереди, обеспечивая защищенный полет со скоростью до 34 миль в час (54 км / ч) при контролируемом угле ориентации 25 °.

Направленные вверх инфракрасные датчики сканируют препятствия на высоте 16 футов (5 метров) над уровнем моря, обеспечивая дополнительную защиту при полете в закрытых помещениях. Системы обнаружения препятствий активны во время обычного полета, возврата домой и во всех интеллектуальных режимах полета.

DJI Inspire 2 — это дрон, о котором мы все мечтаем. Вы можете узнать больше о фантастических функциях Inspire 2 в этом потрясающем обзоре DJI Inspire 2.

Ниже у нас есть красивый график, который показывает, где расположены датчики системы DJI Vision на Inspire 2.

Дрон для аэрофотосъемки Autel Evo — это очень простой в управлении квадрокоптер даже в помещении или на небольшой высоте. EVO имеет потрясающее время полета — 30 минут и 4 секунды.Дальность видеосъемки 3 мили (7 км).

Благодаря технологиям динамического отслеживания, предотвращения препятствий и трехмерного картографирования EVO серьезно относится к безопасности и стабильности.

EVO включает в себя пульт дистанционного управления с 3,3-дюймовым OLED-экраном, на котором отображается критически важная информация о полете, или прямая трансляция HD-видео 720p, позволяющая видеть изображение с камеры без необходимости использования мобильного устройства.

Использование двух фронтальных камер, обеспечивающих бинокулярное зрение, EVO создает трехмерную среду и реагирует на препятствия на пути.Интеллектуальные алгоритмы постоянно работают во время автономного полета, принимая долгосрочные решения для планирования пути вокруг препятствий.

Два ультразвуковых датчика в паре с еще двумя камерами компьютерного зрения на днище EVO помогают защитить самолет от приземления на неровную поверхность. Используя функцию точной посадки, камеры в нижней части EVO будут захватывать эталонные изображения и использовать их во время возвращения домой, обеспечивая точную точность во время последовательности посадки.

В задней части самолета EVO оснащен ближним ИК-датчиком, который защищает вас при автономном полете назад.

Технические характеристики воздушной дрона Autel Evo

Autel Evo оснащен мощной воздушной камерой на 3-осевом стабилизирующем подвесе, которая записывает видео с разрешением 4k до 60 кадров в секунду и скоростью записи до 100 Мбит / с в кодеке H.264 или H.265. Используя оптику из настоящего стекла, EVO делает потрясающие аэрофотоснимки с разрешением 12 мегапикселей и широким динамическим диапазоном для большей детализации и цвета.

• Разрешения: камера 4k / 12 МП
• Угол обзора: 94 °
• Видео: 60 кадров в секунду
• Сенсор: Sony CMOS 1/2.Датчик 3 ″
• Диафрагма: F2.8
• Процессор изображения: Ambarella h3
• Поддерживаемые типы SD-карт: Micro-SD-карта до 128 ГБ, класс 10
• Форматы файлов: Фото: JPG, RAW, JPG + RAW

Режимы аэрофотосъемки Autel Evo:

• Одиночный выстрел
• AEB — 3/5
• Серийная съемка — 3/5/7/14
• Промежуток времени — 2/5/7/10/20/30/60

Разрешение видео Autel Evo

• 4k 3840 x 2160
• 4k + 4096 x 2160
• 2.7к 2720 x 1530
• 1080P 1920 x 1080
• 720P 1280 x 720

Частота кадров видео: 240 кадров в секунду, 60 кадров в секунду, 48 кадров в секунду, 30 кадров в секунду и 24 кадров в секунду.

Не заканчивая, вот и запуск квадрокоптера Autel Evo. Это действительно фантастический квадрокоптер для обнаружения препятствий.

Простой алгоритм уклонения, реализованный на роботе с электронной шайбой и смоделированный на симуляторе робота Webots | Альберт Альфрианта

Прежде чем мы создадим алгоритм, мы должны знать о роботе и датчике, который мы используем.Чтобы узнать больше о роботах с электронной шайбой, прочтите вики здесь или просто прочтите мой предыдущий блог здесь.

Ниже расположен датчик расстояния. e-puck имеет 8 инфракрасных датчиков, измеряющих внешнюю освещенность и близость препятствий в диапазоне 4 см. Датчик предназначен не только для обнаружения препятствия, но и для определения расстояния до препятствия. ps0 — датчик 0, ps1 — датчик 1 и т. д.

Теперь мы обсудим простой алгоритм уклонения. Ниже представлен алгоритм. Алгоритм очень простой, достаточно всего двух условий и трех состояний.

Три состояния:

1. Если робот обнаруживает препятствие спереди справа, то он поворачивается влево на месте. Мы используем датчик 0 и датчик 1 для обнаружения препятствия справа спереди. Если один из датчиков активен, значит, спереди справа есть препятствие.

2. Если спереди справа нет препятствия, робот обнаруживает препятствие спереди слева. Если есть, то робот вращается прямо на месте.Мы используем датчик 7 и датчик 6 для обнаружения препятствия спереди слева. Если один из датчиков активен, значит спереди слева есть препятствие.

3. Если спереди справа или спереди слева нет препятствий, робот движется вперед.

Что делать, если перед роботом есть препятствие? Если перед роботом есть препятствие, то датчик 0 или датчик 1 активен. Таким образом, условие обнаружения препятствия спереди справа выполняется.

Ошибка в алгоритме.Если между роботами есть препятствия, то робот оказывается в ловушке (см. Рисунок ниже). Робот обнаруживает препятствие спереди справа, поэтому он поворачивается влево. После поворота влево робот обнаруживает препятствие спереди слева, поэтому робот поворачивается вправо. Робот будет постоянно сталкиваться с этим условием, поэтому робот будет зажат между препятствиями.

Чтобы решить эту проблему, мы должны добавить условие ловушки. Робот застрял между препятствиями, если активны датчик 1 и датчик 6.Если оба этих датчика активны, робот поворачивается на 180 °, как показано ниже.

Итак, окончательный алгоритм работы приведен ниже. Помните, что условие «Датчик 0 или 1 активен?» должен обнаруживать препятствие спереди справа, и условие «Датчик 7 или 6 активен?» заключается в обнаружении препятствия спереди слева.

Роботы: обход препятствий, поиск света

Ряд моих недавних постов касались аспектов взаимодействия с сенсорами роботов.Теперь я рассмотрю простую программу, которая использует датчик, чтобы помочь роботу перемещаться, не натыкаясь на предметы, и еще одну, чтобы направлять его к свету.

Объезд препятствий

После того, как вы построили своего собственного мобильного робота, запрограммировали плату управления Raspberry Pi или Arduino, отпустили его, а затем наблюдали, как он врезался в стену или упал вниз, вы понимаете, что некоторая обратная связь с датчиком будет полезна. В простейшем методе, не использующем никакой цифровой электроники, используются простые «ударные» датчики, состоящие из микропереключателей рычажного типа. (699-4746) .Они могут управлять переключающим реле, которое переключает мощность на двигатели, заставляя робота отступать. На самом деле это не уклонение от препятствий, а больше прикосновений и отступлений. Но это просто и недорого.

Еще более дешевая альтернатива — проволочный «ус», который изгибается и замыкает цепь при попадании в объект. Вы можете увидеть, как это работает, посмотрев на это изображение минималистского робота, которое я разработал несколько лет назад ( Рис.1 ). Каждый ус состоит из пары пружинящих проволок и срабатывает, когда более длинный изгибается и касается закрепленной проволоки.Двигатель на этой стороне реверсируется, пока сохраняется контакт. Однако, если бы движение вперед возобновлялось сразу после разрыва контакта, робот просто продолжал бы бодаться головой о препятствие. Предусмотрена регулируемая схема задержки, поэтому обратное движение продолжается в течение некоторого времени после потери контакта.

Усы этого робота не только обнаруживают объекты, блокирующие его путь, но и предотвращают его падение с края стола. Или падение с лестницы. Длинный ус закреплен на шарнире, кончик которого опирается на землю, но если он упадет в яму или за край утеса, он соприкоснется с закрепленной проволокой и будет поспешно отступить.Этот 8-контактный чип на принципиальной схеме представляет собой двойной аналоговый компаратор LM2903. (121-8466) а не микроконтроллер. Я включил этого робота, чтобы продемонстрировать, насколько легко сделать что-то, что демонстрирует определенные признаки «интеллекта», с помощью всего лишь нескольких основных электронных компонентов. Но если вам нужен робот, которому не нужно соприкасаться с мебелью — такой, который может «видеть», куда она движется, тогда необходимы более сложные датчики.

Простое уклонение от одного дальномера

Для бесконтактного обнаружения препятствий наименее затратным вариантом является ультразвуковой дальномер, работающий по принципу сонара (звукового радара).Как следует из названия, устройство предназначено для точного измерения расстояний до нескольких метров, поэтому использование его только для определения близкого расстояния кажется немного экстравагантным. Это того стоит, если вы собираетесь позже поэкспериментировать с созданием карт и навигацией. Многие роботы-любители поставляются или могут быть оснащены одним фиксированным дальномером на передней панели, обращенным вперед. Я оснастил своего верного робота FORTHdsPIC модулем дальномера SRF08 и запрограммировал его для простого обхода препятствий:

• Если объект не обнаружен или находится на расстоянии более 20 см впереди, двигайтесь вперед.
• Если обнаруженный объект находится на расстоянии менее 20 см, поверните налево.

Список программ для предотвращения препятствий

Код в этом разделе выделяет пространство в ОЗУ для пары 2-байтовых массивов. Первый, ECHO , получает данные о 16-битном диапазоне от дальномера SRF08 по шине I2C. CMD содержит коды команд SRF08 / адреса регистров для передачи на устройство. Определение первого слова SETUP отправляет команды инициализации дальномеру, устанавливая максимальный диапазон примерно 2 м и максимальное аналоговое усиление приемника равным 227.Устройство автоматически увеличивает коэффициент усиления приемника до этого максимального значения по мере удаления переданного ультразвукового дальномерного импульса. Другими словами, он компенсирует уменьшение силы обратного сигнала с увеличением расстояния до цели. Наконец, SVOSET позволяет использовать два сервоканала для двух серводвигателей робота с непрерывным вращением. PING — это слово, которое дает команду SRF08 передать ультразвуковой импульс измерения дальности и выходит со значением диапазона, оставшимся в стеке параметров.Код команды передачи импульса (81), отправленный по шине I2C, также сообщает устройству, что необходимо вернуть данные о дальности в сантиметрах. Затем программа переходит в состояние WAIT на 18 мс, что является временем, которое потребуется для возврата импульса от цели на заданном максимальном расстоянии 2 м. Конечно, соседние объекты будут возвращать эхо за меньшее время, чем это, и поэтому существует вероятность потери времени с данными о диапазоне, оставшимися в ожидании чтения. В таблице данных SRF08 действительно предлагается метод, с помощью которого процессор может опрашивать дальномер и получать данные, как только они будут готовы.Однако существует проблема: метод предполагает, что ведущее устройство (процессор) не использует бит подтверждения ведомого устройства (дальномера) для подтверждения того, что адресуемое устройство присутствует и работает. Для более подробного объяснения этой операции рукопожатия см. Мою недавнюю статью DS о шине I2C. Мой драйвер шины FORTHdsPIC I2C прекращает обмен данными и печатает сообщение об ошибке, если от ведомого устройства получено «отрицательное подтверждение». Думаю, я смогу смириться с потраченным впустую временем — работающая система обнаружения ошибок намного полезнее в долгосрочной перспективе.

DRIVE и SWERVE — это однострочные определения слов, которые приводят колеса в движение для условий отсутствия препятствий и обнаружения препятствий соответственно. CSERVO принимает два параметра: скорость / направление вращения и номер канала. Диапазон скорости / направления от -90 до +90, где 0 означает останов. Обратите внимание, что для движения вперед два двигателя настроены на вращение в противоположных направлениях; это связано с тем, что они установлены на противоположных сторонах шасси.Когда объект обнаружен, левый двигатель резко меняет направление, вызывая поворот влево.

MAIN — это код верхнего уровня, который циклически повторяется бесконечно. PING направляет дальномер, проверяя, нет ли чего-либо менее чем на 20 см впереди, а затем предпринимает соответствующие действия.

Работает?

Да и нет. Препятствие, не намного превышающее ширину робота, может быть обнаружено и успешно обойдено как на большом, так и на близком расстоянии. Но если объект представляет собой длинную гладкую стену, пересекающую путь робота, угол приближения существенно влияет на его «обнаруживаемость» ( Рис.2 ). Если угол небольшой — меньше «критического угла», описанного в разделе «Навигация роботов с сонаром», — то отраженный сигнал, который должен вернуться на приемник дальномера, уходит в неправильном направлении. Эффект состоит в том, чтобы сделать настенный сонар невидимым для робота.

Задачу легко продемонстрировать с помощью этого робота: заставить его двигаться по перпендикулярной траектории к стене. Из окрашенных плинтусов получаются отличные отражатели для гидролокаторов.На расстоянии обнаружения 20 см робот поворачивает влево, но прекращает поворот, когда достигает критического угла. С этого момента он едет прямо, пока не врезается в стену.

Мягкая мебель может быть невидима для гидролокатора под любым углом; в данном случае это потому, что они поглощают всю энергию дальномерного импульса и ничего не отражается. Итак, в ответ на вопрос «Это работает?» Ответ будет: да, если вы просто хотите, чтобы робот избегал столкновения с относительно небольшими твердыми объектами.Нет, если он встретит длинные «стены» из твердых или очень мягких материалов. Для работы со стенами требуется больше датчиков, о чем я расскажу в следующей статье.

Photovore

Что такое Photovore? Говоря языком мобильных роботов, это транспортное средство, которое направляется к сильному источнику света, например, факелу. Само по себе это не особенно интересное поведение, и его чаще сочетают с другими, такими как уклонение от препятствий или следование за стенами, чтобы имитировать реакцию естественного существа на окружающую среду.Однако здесь я просто представлю код, который иллюстрирует необходимость более чем одного датчика, когда робот должен переместиться на в сторону чего-то, а не избегать этого. Основной принцип показан на рисунке Рис. 3 с мобильным роботом, оснащенным фототранзистором, по одному датчику с каждой стороны, обращенному вперед.

Модуль SRF08 включает датчик освещенности, доступ к которому осуществляется через шину I2C, который передает 8-битное значение интенсивности света в диапазоне от 2 — 3 (темный) до 255 (очень яркий). Альтернативой является использование светозависимого резистора (LDR), такого как NORPS-12. (914-6714) с подтягивающим резистором, подключенным к аналоговому входу микроконтроллера.

Список программ для светового сопровождения

Хотя никакие показания дальности не снимаются с модулей дальномера, необходимо запустить импульс измерения дальности для выборки светового датчика. Как упоминалось выше, это довольно неприятная особенность этого устройства, что оно перестает отвечать на шину I2C до тех пор, пока импульс не вернется или не истечет время ожидания. Поскольку для параметров определения дальности оставлены их значения при включении питания, это означает, что WAIT требуется не менее 65 мс, прежде чем можно будет считать значение освещенности.Я решил перестраховаться со 100 мс.

SENSE запускает импульс измерения дальности, ждет 100 мс и затем считывает значения света в переменные LIGHTL, и LIGHTR. Обратите внимание на использование широковещательного адреса I2C (00h) для одновременного отключения обоих SRF08. Очевидно, что для чтения данных необходимы индивидуальные адреса I2C.

DARKCHK проверяет, есть ли какой-либо источник света, и если нет, STOP остановит робота.Пороговые значения можно найти экспериментально; в идеале они должны быть как можно ниже, чтобы окружающий свет не вызывал ложных движений. На практике робот будет работать в условиях тусклого освещения — полная темнота не требуется! STEER содержит код, который использует значения освещенности для расчета подходящей скорости для правого двигателя. Замедление мотора заставляет поворачиваться вправо, а увеличение скорости поворачивает робота влево. Без рулевого управления его скорость составляет +40. Левый мотор работает с постоянной скоростью -40.

• Вычтите значение правого датчика из левого.
• Ограничьте максимальное значение разницы до ± 30.
• Добавьте разницу к номинальной относительной скорости +40. Это дает минимальную скорость +10 и резкий поворот направо, максимум +70 и резкий поворот налево.

Как и код избегания, MAIN — это программный цикл верхнего уровня, который объединяет все вышеперечисленные определения и довольно прост для понимания.

Пропорциональное регулирование

Здесь мы имеем ПИД-регулятор, в котором реализован только пропорциональный компонент (P). Это означает, что по мере уменьшения значения разницы (или ошибки) усилие рулевого управления становится меньше, что делает движения менее резкими, чем движения робота для уклонения от препятствий. По крайней мере теоретически. Одним из недостатков использования колеса только с одной стороны для рулевого управления является то, что радиус поворота не одинаков как для правого, так и для левого поворота. При полной «блокировке» правого колеса внутреннее колесо почти не вращается или может фактически стоять неподвижно, следовательно, очень крутой поворот.При полной левой блокировке внутреннее колесо все еще вращается с постоянной скоростью 40, что делает левый поворот намного медленнее по сравнению с правым. Ситуацию можно уравновесить, применив рулевое управление к обоим колесам, но это может быть необязательно: как только робот « привязан » к неподвижному фонарю, поправки на рулевое управление будут очень небольшими, поэтому изменения вправо-влево невозможны. будет иметь большое значение. С другой стороны, может потребоваться более последовательный подход, если свет движется беспорядочно и робот должен продолжать повторное получение маршрута.

Двухсенсорный метод слежения за светом может быть адаптирован для использования в двух других, возможно, более практичных ситуациях с добавлением источника света (инфракрасного светодиода) на роботе, обеспечивающего простую версию лидара. Диапазон очень мал, несколько сантиметров, поэтому он не заменит ультразвуковую систему для измерений на больших расстояниях. Но как насчет:

• Сенсорный блок, обращенный к полу, для движения по линии, проведенной на полу.
• Боковые датчики (по одному с каждой стороны) для движения по стене, например, в лабиринте Micromouse.
• Электронный заменитель механических датчиков приближения или ударов «усов».

Что дальше?

Очевидно, что для того, чтобы роботизированный сонар был полезным, необходимо решить проблему невидимых стен. Самый простой метод — использование нескольких дальномеров; второй гораздо интереснее — сделать эхолот-сканер, установив модуль на обычный серводвигатель. Думаю, это тема будущего поста! Полную информацию о FORTHdsPIC для платы микроконтроллера Clicker 2 можно найти на странице проекта.

Если вам что-то не так, следите за моими сообщениями в Twitter. Я даю ссылки на интересные статьи о новой электронике и связанных с ней технологиях, ретвитнул сообщения о роботах, освоении космоса и других проблемах.