Concours de codage des clés de la plate-forme de développement de drones

La plate-forme de développement de drones HoverGames est une solution matérielle/logicielle NXP modulaire et flexible qui peut être utilisée pour construire n'importe quel véhicule autonome, des drones et rovers aux véhicules aériens sans pilote (UAV). L'idée est née en collaboration avec le NXP HoverGames, un concours de codage pour optimiser votre drone pour une variété d'applications. Les codeurs, les développeurs et les innovateurs peuvent résoudre les problèmes de manière créative.

Dans le cadre du kit, les participants reçoivent un drone de référence complet qui comprend l'unité de gestion de vol (FMU).

Chaque compétition de codage matériel et virtuel NXP HoverGames se déroule sur plusieurs mois. Les participants achètent simplement le kit et s'amusent. Dans un premier temps, les commissaires des HoverGames demandent aux participants de se familiariser avec le drone en suivant des exemples de tutoriels simples. Ensuite, les participants peuvent s'inscrire à l'un des défis du logiciel virtuel actuellement actifs (certaines qualifications sont requises).

La plate-forme de développement a une taille de carte de crédit typique et est entièrement ouverte pour le développement de robotique, d'algorithmes de contrôle, de réseaux de sécurité et de protocoles de communication, et peut inclure des composants de support supplémentaires.

"Nous avons construit le drone en tant que kit de développement car c'est exactement l'intention de tous ceux qui souhaitent y travailler", a déclaré Iain Galloway, responsable du programme de drones, Systems Innovation, NXP. « Ensuite, avons-nous pensé :comment pouvons-nous aider davantage de personnes à s'impliquer dans l'écosystème logiciel ? Nous avons donc commencé l'année dernière avec le programme HoverGames. Nous avons défini un thème social appelé « Fight Fires with Flyers ». Et c'est un défi pour aider les premiers intervenants de quelque manière que ce soit, un défi pour le codage logiciel. Ce n'est pas un défi de vol."

Véhicules aériens sans pilote

Les drones promettent de nouvelles perspectives sur le monde qui nous entoure et la possibilité d'aller dans des endroits qui étaient autrefois impossibles.

La technologie a évolué depuis le début du siècle dernier, avec une croissance extraordinaire au cours de la dernière décennie. Dans le passé, les drones n'étaient disponibles qu'à des fins militaires. Cependant, au cours de la dernière décennie, ce type d'équipement est devenu facilement accessible aux particuliers et aux entreprises de toutes sortes.

L'utilisation de drones est également de plus en plus répandue dans le cadre de la trousse de secours sur les lieux d'une urgence ou d'une catastrophe. Les drones sont des appareils connectés et, comme pour tout appareil de ce type, des risques de sécurité des données surviennent également. Le principal problème est que ces outils ont été conçus il y a quelques années avant que la cybercriminalité ne soit considérée comme une menace réelle.

Kit de développement de drones NXP HoverGames

Le kit de développement est essentiellement basé sur un microprocesseur avec Linux et Open CV et divers capteurs d'accompagnement pour guider le vol.

"Pour HoverGames 1, nous avions le KIT-HGDRONEK66, qui comprenait le contrôleur de vol MCU en temps réel FMUK66 exécutant NUTTX RTOS et la pile de vol PX4", a déclaré Galloway. « Il comprend tous les capteurs pour créer une IMU (unité de mesure inertielle) et des interfaces pour CAN, Ethernet automobile 2 fils et sécurité. Dans le défi 2, nous introduisons un ordinateur compagnon distinct appelé 8MMNAvQ (ou NavQ). Cet ordinateur compagnon Linux utilise le système sur puce NXP i.MX 8 M Mini et comprend des accélérateurs matériels pour l'encodage vidéo, et est pris en charge avec Linux qui inclut la vision artificielle OpenCV, ROS, Python, MAVSDK et d'autres outils nécessaires. /P>

Le contrôleur de vol s'assure que le drone reste stable. La carte est proposée en open-source avec la possibilité d'insérer d'autres capteurs externes pour optimiser les opérations en fonction de la fonctionnalité.

Une batterie LiPo et une radio de télémétrie spécifique au pays doivent être implémentées à l'aide de l'une des connexions IoT. Pour une fonctionnalité complète du kit, vous devrez sélectionner laquelle des deux radios de télémétrie disponibles acheter. Grâce à la télémétrie, vous pouvez avoir une connexion en direct avec le véhicule pendant le vol et voir l'état du drone pendant le vol, charger et contrôler des points de cheminement autonomes et apporter les modifications nécessaires. Les données de télémétrie sont envoyées à la station de contrôle mais également stockées à bord dans l'unité de vol (figures 1 et 2).

Figure 1 :Schéma fonctionnel du kit KIT-HGDRONEK66

Figure 2 :composants du kit du KIT-HGDRONEK66

L'unité de vol (FMU) RDDRONE-FMUK66 est prise en charge par la pile de vol PX4.org open source et conviviale, avec la capacité de contrôle du moteur BLDC. Le PX4 est largement utilisé pour la recherche et les plates-formes de drones commerciaux. Sa licence BSD permissive préserve la possibilité d'inclure une IP propriétaire. Cette conception de référence vous donne la liberté de développer votre propre véhicule robotique. De plus, le FMU est polyvalent et peut exécuter d'autres piles de vol open source ou propriétaires, y compris le GPS et d'autres entrées de positionnement pour une navigation autonome vers les points de cheminement de la mission. Le kit est également pris en charge par le logiciel de station au sol QGroundControl qui est disponible en tant que programme de bureau et application mobile pour Android et iPhone.

Le RDDRONE-FMUK66 exécute NuttX RTOS sur un microcontrôleur NXP Kinetis K66, avec un cœur ARM Cortex-M4 à 180 MHz et 2 Mo de mémoire flash. Il utilise des capteurs NXP, des émetteurs-récepteurs de bus CAN automobiles, ainsi que le nouvel émetteur-récepteur ethernet automobile à deux fils 100BASE-T1 TJA110x.

Les composants du kit de développement de drones HoverGames comprennent également un module d'alimentation CC à CC, un module GPS NEO-M8N avec support, un interrupteur de sécurité, un avertisseur sonore et une LED d'état RVB lumineuse, un câble SEGGER J-Link EDU Mini / FTDI USB-TTL-3V3 / Débogage carte de dérivation avec câble, moteurs brushless BLDC 2212 920 kV, contrôleurs de moteur ESC 40 A OPTO.

Figure 3 :Unité de vol RDDRONE-FMUK66 – Vue de dessus

Figure 4 :Unité de vol RDDRONE-FMUK66 – Vue de dessous

Une fois l'ensemble du châssis assemblé, le kit dispose d'un espace supplémentaire pour d'autres composants tels qu'un adaptateur Rapid IoT ou un ordinateur de support tel que le nouveau NavQ i.MX 8M Mini à utiliser comme processeur de vision avec Linux, OpenCV et ROS (chiffres 3 et 4).

"Je pense que l'une des parties les plus importantes de cette solution est qu'elle est complètement ouverte", a déclaré Galloway. « Donc, d'autres drones et entreprises vous fourniront un drone, mais ils ne vous fourniront ensuite qu'un kit de développement logiciel basé sur une API. Vous n'avez vraiment pas le contrôle. Vous ne savez pas ce qui se passe sous le capot. Dans notre projet, à la fois le contrôleur de vol et les ordinateurs externes, tout est matériel et logiciel open source. Ainsi, vous pourriez réellement travailler avec cet outil et éventuellement en faire une entreprise ou un produit. »

Le kit de développement est vendu au prix de 450 $ avec diverses remises appliquées aux développeurs lors des différents programmes de jeux de survol.

De nombreux défis avec les drones impliquent de contrôler ou de programmer un drone. HoverGames souhaite encourager les participants à écrire des codes pour améliorer ou activer de nouvelles fonctionnalités dans leurs véhicules, ainsi que des défis de course de logiciels amusants. La communauté PX4 Slack, les plateformes GitHub et GitBook permettent de partager des opinions en tant que communauté, ainsi que de recevoir le soutien de NXP.

Les participants devront concevoir des solutions pour résoudre un problème social ou certains des plus grands défis auxquels la société est confrontée - par exemple, une simulation de nettoyage des déchets, ou la surveillance des schémas de migration d'une espèce animale en voie de disparition, ou la gestion des catastrophes, les crises sanitaires, la protection de l'environnement, conservation de la faune et plus encore.

HoverGames Challenge 2 vient d'être lancé et s'intitule « Help Drones Help Others in Pandemics ». Ce défi ajoute l'ordinateur de vision NavQ et encourage les participants à penser aux influences positives où les drones peuvent aider les gens. Il existe de nombreuses façons d'aider pendant une pandémie, de la distribution de médicaments, d'aider les premiers intervenants avec des réseaux de communication ou même d'aider les agriculteurs qui ont des difficultés à trouver de la main-d'œuvre à gérer leurs besoins de surveillance des cultures.

Le défi est maintenant ouvert aux inscriptions sur https://www.hackster.io/contests/hovergames2.

>> Cet article a été initialement publié le notre site frère, EE Times Europe.