드론 개발 플랫폼 키 코딩 대회

HoverGames 드론 개발 플랫폼은 모듈식의 유연한 NXP 하드웨어/소프트웨어 솔루션으로 드론과 로버에서 무인 항공기(UAV)에 이르기까지 모든 자율 차량을 구축하는 데 사용할 수 있습니다. 이 아이디어는 다양한 애플리케이션에 대해 드론을 최적화하기 위한 코딩 대회인 NXP HoverGames와 협력하여 탄생했습니다. 코더, 개발자, 혁신가는 창의적으로 문제를 해결할 수 있습니다.

키트의 일부로 참가자는 비행 관리 장치(FMU)가 포함된 완전한 참조 드론을 받습니다.

각 NXP HoverGames 하드웨어 및 가상 코딩 대회는 몇 달에 걸쳐 진행됩니다. 참가자들은 키트를 구입하고 즐기기만 하면 됩니다. 처음에 HoverGames 커미셔너는 참가자에게 간단한 자습서 예제를 따라 드론에 익숙해지도록 요청합니다. 그런 다음 참가자는 현재 진행 중인 가상 소프트웨어 챌린지에 등록할 수 있습니다(일부 자격 필요).

개발 플랫폼은 일반적인 신용 카드 크기이며 로봇 공학, 제어 알고리즘, 보안 네트워크 및 통신 프로토콜의 개발을 위해 완전히 개방되어 있으며 추가 지원 구성 요소를 포함할 수 있습니다.

NXP의 시스템 이노베이션(Systems Innovation) 드론 프로그램 책임자 Iain Galloway는 "이 드론은 작업을 원하는 모든 사람을 위한 의도이므로 개발 키트로 드론을 제작했습니다."라고 말했습니다. “그런 다음 어떻게 하면 더 많은 사람들이 소프트웨어 생태계에 참여하도록 도울 수 있을까? 그래서 작년에 HoverGames 프로그램으로 시작했습니다. 우리는 'Fight Fires with Flyers'라는 소셜 테마를 정의했습니다. 그리고 이것은 어떤 식으로든 최초 대응자를 돕는 도전이자 소프트웨어 코딩에 대한 도전입니다. 비행 도전이 아닙니다.”

무인 항공기

UAV는 우리 주변 세계에 대한 새로운 관점과 한때 불가능했던 곳으로 갈 수 있는 가능성을 약속합니다.

기술은 지난 10년 동안 놀라운 성장과 함께 지난 세기 초부터 발전해 왔습니다. 과거에는 드론이 군사용으로만 사용되었습니다. 그러나 지난 10년 동안 이러한 유형의 장비는 일반 사람들과 모든 종류의 회사에서 쉽게 액세스할 수 있게 되었습니다.

드론의 사용은 비상 또는 재난 현장에서 응급 처치 키트의 일부로 점점 더 널리 보급되고 있습니다. 드론은 연결된 장치이며 이러한 장치와 마찬가지로 데이터 보안 위험도 발생합니다. 주요 문제는 이러한 도구가 사이버 범죄가 실제 위협으로 간주되기 몇 년 전에 설계되었다는 것입니다.

NXP HoverGames 드론 개발 키트

개발 키트는 기본적으로 Linux 및 Open CV가 있는 마이크로프로세서와 비행을 안내하는 다양한 동반 센서를 기반으로 합니다.

"HoverGames 1의 경우 NUTTX RTOS 및 PX4 비행 스택을 실행하는 FMUK66 실시간 MCU 비행 컨트롤러가 포함된 KIT-HGDRONEK66이 있었습니다."라고 Galloway가 말했습니다. “여기에는 IMU(관성 측정 장치)를 생성하기 위한 모든 센서와 CAN, 2-와이어 자동차 이더넷 및 보안용 인터페이스가 포함됩니다. 챌린지 2에서는 8MMNavQ(또는 NavQ)라는 별도의 컴패니언 컴퓨터를 소개합니다. 이 Linux 컴패니언 컴퓨터는 NXP i.MX 8 M Mini 시스템 온칩을 사용하고 비디오 인코딩을 위한 하드웨어 가속기를 포함하며 OpenCV 머신 비전, ROS, Python, MAVSDK 및 기타 필요한 도구를 포함하는 Linux에서 지원됩니다.”

비행 컨트롤러는 드론이 안정적으로 유지되도록 합니다. 보드는 기능에 따라 작동을 최적화하기 위해 다른 외부 센서를 삽입할 수 있는 오픈 소스로 제공됩니다.

LiPo 배터리 및 국가별 원격 측정 라디오는 IoT 연결 중 하나를 사용하여 구현해야 합니다. 키트의 전체 기능을 사용하려면 사용 가능한 두 가지 원격 측정 라디오 중 구매할 것을 선택해야 합니다. 텔레메트리를 통해 비행 중 차량에 실시간으로 연결하고 비행 중 드론의 상태를 확인하고 자율 웨이포인트를 로드 및 제어하며 필요한 변경을 수행할 수 있습니다. 원격 측정 데이터는 관제소로 보내지지만 기내의 비행 장치에도 저장됩니다(그림 1 및 2).

그림 1:KIT-HGDRONEK66 키트 블록 다이어그램

그림 2:KIT-HGDRONEK66의 키트 구성요소

RDDRONE-FMUK66 비행 장치(FMU)는 BLDC 모터 제어 기능과 함께 비즈니스 친화적인 오픈 소스 PX4.org 비행 스택에서 지원됩니다. PX4는 연구 및 상업용 드론 플랫폼에 광범위하게 사용됩니다. 허용되는 BSD 라이선스는 독점 IP를 포함할 수 있는 기능을 유지합니다. 이 참조 디자인을 통해 로봇 차량을 자유롭게 개발할 수 있습니다. 또한 FMU는 다목적이며 임무 웨이 포인트에 대한 자율 탐색을 위한 GPS 및 기타 포지셔닝 입력을 포함하여 다른 오픈 소스 또는 독점 비행 스택을 실행할 수 있습니다. 이 키트는 Android 및 iPhone용 데스크톱 프로그램 및 모바일 앱으로 제공되는 QGroundControl 지상국 소프트웨어에서도 지원됩니다.

RDDRONE-FMUK66은 NXP Kinetis K66 마이크로컨트롤러에서 NuttX RTOS를 실행하며 180MHz의 ARM Cortex-M4 코어와 2MB 플래시 메모리를 사용합니다. NXP 센서, 자동차 CAN 버스 트랜시버 및 새로운 2선식 자동차 100BASE-T1 이더넷 트랜시버 TJA110x를 사용합니다.

HoverGames 드론 개발 키트 구성 요소에는 DC-DC 전원 모듈, 마운트가 있는 GPS NEO-M8N 모듈, 안전 스위치, 부저 및 밝은 RGB 상태 LED, SEGGER J-Link EDU Mini/FTDI USB-TTL-3V3 케이블/디버그도 포함됩니다. 케이블이 있는 브레이크아웃 보드, BLDC 브러시리스 모터 2212 920kV, ESC 모터 컨트롤러 40A OPTO.

그림 3:RDDRONE-FMUK66 비행 유닛 – 평면도

그림 4:RDDRONE-FMUK66 비행 장치 – 밑면

전체 섀시가 조립되면 키트에는 Linux, OpenCV 및 ROS에서 비전 프로세서로 사용하기 위한 새로운 NavQ i.MX 8M Mini와 같은 지원 컴퓨터 또는 Rapid IoT 어댑터와 같은 다른 구성 요소를 위한 추가 공간이 있습니다(그림 3 및 4).

Galloway는 "이 솔루션의 가장 중요한 부분 중 하나는 완전히 개방적이라는 것입니다."라고 말했습니다. “따라서 다른 드론과 회사는 드론을 제공하지만 API 기반 소프트웨어 개발 키트만 제공합니다. 당신은 정말로 통제할 수 없습니다. 당신은 후드 아래에서 무슨 일이 일어나고 있는지 모릅니다. 우리 프로젝트에서 비행 컨트롤러와 외부 컴퓨터는 모두 오픈 소스 하드웨어와 소프트웨어입니다. 따라서 실제로 이 도구를 사용하여 작업하고 결국 이를 비즈니스 또는 제품으로 전환할 수 있습니다.”

개발 키트는 다양한 호버 게임 프로그램 동안 개발자에게 적용되는 다양한 할인과 함께 $450의 가격으로 판매됩니다.

드론의 많은 문제는 드론을 제어하거나 프로그래밍하는 것과 관련이 있습니다. HoverGames는 참가자들이 차량의 새로운 기능을 개선하거나 활성화하는 코드를 작성하고 재미있는 소프트웨어 레이싱 챌린지를 작성하도록 권장합니다. PX4 Slack 커뮤니티, GitHub 및 GitBook 플랫폼은 커뮤니티로서의 의견 공유를 지원하고 NXP의 지원을 받습니다.

참가자들은 사회 문제 또는 사회가 직면한 가장 큰 문제를 해결하기 위한 솔루션을 설계해야 합니다. 예를 들어 폐기물 청소 시뮬레이션, 멸종 위기에 놓인 동물 종의 이동 패턴 모니터링, 재난 관리, 건강 위기, 환경 보호, 야생 동물 보호 등.

HoverGames Challenge 2가 막 시작되었으며 제목은 "Help Drones Help Others in Pandemic"입니다. 이 챌린지는 NavQ 비전 컴퓨터를 추가하고 참가자들이 드론이 사람들을 도울 수 있는 긍정적인 영향에 대해 생각하도록 권장합니다. 약품 전달, 통신 네트워크를 통한 긴급 구조원 지원, 노동력 확보에 어려움을 겪고 있는 농부들이 작물 모니터링 요구 사항을 관리하도록 지원하는 등 팬데믹 기간 동안 도울 수 있는 방법은 여러 가지가 있습니다.

챌린지는 이제 https://www.hackster.io/contests/hovergames2에서 등록할 수 있습니다.

>> 이 기사는 원래 다음 날짜에 게시되었습니다. 자매 사이트인 EE Times Europe.