Concurso de codificación de claves de la plataforma de desarrollo de drones

La plataforma de desarrollo de drones HoverGames es una solución de hardware / software NXP modular y flexible que se puede utilizar para construir cualquier vehículo autónomo, desde drones y rovers hasta vehículos aéreos no tripulados (UAV). La idea nació en colaboración con NXP HoverGames, una competencia de codificación para optimizar su dron para una variedad de aplicaciones. Los codificadores, desarrolladores e innovadores pueden resolver problemas de forma creativa.

Como parte del kit, los participantes reciben un dron de referencia completo que incluye la unidad de gestión de vuelo (FMU).

Cada competencia de codificación virtual y hardware de NXP HoverGames se lleva a cabo durante varios meses. Los participantes simplemente compran el kit y se divierten. Inicialmente, los comisionados de HoverGames piden a los participantes que se familiaricen con el dron siguiendo sencillos ejemplos de tutoriales. Luego, los participantes pueden inscribirse en cualquiera de los desafíos de software virtual actualmente activos (se requieren algunas calificaciones).

La plataforma de desarrollo tiene un tamaño de tarjeta de crédito típico y está completamente abierta para el desarrollo de robótica, algoritmos de control, redes de seguridad y protocolos de comunicación, y puede incluir componentes de soporte adicionales.

"Construimos el dron como un kit de desarrollo, ya que esta es exactamente la intención de todos los que quieren trabajar en él", dijo Iain Galloway, líder del programa de drones, Innovación de sistemas, NXP. “Entonces, pensamos, ¿cómo podemos ayudar a que más personas se involucren con el ecosistema de software? Entonces, comenzamos el año pasado con el programa HoverGames. Definimos un tema social llamado "Combatir incendios con volantes". Y esto es un desafío para ayudar a los socorristas de cualquier manera, un desafío para la codificación de software. No es un desafío volador ".

Vehículos aéreos no tripulados

Los UAV prometen nuevas perspectivas sobre el mundo que nos rodea y la posibilidad de ir a lugares que antes eran imposibles.

La tecnología ha evolucionado desde principios del siglo pasado, con un crecimiento extraordinario durante la última década. En el pasado, los drones solo estaban disponibles para fines militares. Sin embargo, en la última década, este tipo de equipos se ha vuelto fácilmente accesible para personas y empresas de todo tipo.

El uso de drones también se está generalizando cada vez más como parte del botiquín de primeros auxilios en el lugar de una emergencia o desastre. Los drones son dispositivos conectados y, como ocurre con cualquier dispositivo de este tipo, también surgen riesgos para la seguridad de los datos. El principal problema es que estas herramientas se diseñaron hace unos años antes de que el ciberdelito se considerara una amenaza real.

Kit de desarrollo de drones NXP HoverGames

El kit de desarrollo se basa esencialmente en un microprocesador con Linux y Open CV y ​​varios sensores que lo acompañan para guiar el vuelo.

“Para HoverGames 1, teníamos el KIT-HGDRONEK66, que incluía el controlador de vuelo MCU en tiempo real FMUK66 con NUTTX RTOS y pila de vuelo PX4”, dijo Galloway. “Incluye todos los sensores para crear una IMU (unidad de medida inercial) e interfaces para CAN, Ethernet automotriz de 2 hilos y seguridad. En el Desafío 2, presentamos una computadora complementaria separada llamada 8MMNavQ (o NavQ). Esta computadora complementaria de Linux utiliza el sistema en chip NXP i.MX 8 M Mini e incluye aceleradores de hardware para la codificación de video, y es compatible con Linux que incluye visión artificial OpenCV, ROS, Python, MAVSDK y otras herramientas necesarias ”.

El controlador de vuelo asegura que el dron permanezca estable. La placa se ofrece como código abierto con la posibilidad de insertar otros sensores externos para optimizar las operaciones según la funcionalidad.

Se deben implementar una batería LiPo y una radio de telemetría específica del país mediante una de las conexiones de IoT. Para obtener la funcionalidad completa del kit, deberá seleccionar cuál de las dos radios de telemetría disponibles comprar. A través de la telemetría, puede tener una conexión en vivo con el vehículo durante el vuelo y puede ver el estado del dron durante el vuelo, cargar y controlar los puntos de referencia autónomos y realizar los cambios necesarios. Los datos de telemetría se envían a la estación de control pero también se almacenan a bordo en la unidad de vuelo (figuras 1 y 2).

Figura 1:Diagrama de bloques del kit KIT-HGDRONEK66

Figura 2:componentes del kit del KIT-HGDRONEK66

La unidad de vuelo RDDRONE-FMUK66 (FMU) es compatible con la pila de vuelo de código abierto PX4.org, amigable para las empresas, con la capacidad de control del motor BLDC. PX4 se utiliza ampliamente para plataformas de drones comerciales y de investigación. Su licencia BSD permisiva conserva la capacidad de incluir propiedad intelectual. Este diseño de referencia le da libertad para desarrollar su propio vehículo robótico. Además, la FMU es versátil y puede ejecutar otras pilas de vuelo de código abierto o patentadas, incluido el GPS y otras entradas de posicionamiento para la navegación autónoma a los puntos de paso de la misión. El kit también es compatible con el software de la estación terrestre QGroundControl, que está disponible como programa de escritorio y aplicación móvil para Android y iPhone.

El RDDRONE-FMUK66 ejecuta NuttX RTOS en un microcontrolador NXP Kinetis K66, con un núcleo ARM Cortex-M4 a 180 MHz y 2 MB de memoria flash. Utiliza sensores NXP, transceptores de bus CAN automotrices, así como el nuevo transceptor ethernet automotriz 100BASE-T1 de dos cables TJA110x.

Los componentes del kit de desarrollo de drones HoverGames también incluyen módulo de alimentación CC a CC, módulo GPS NEO-M8N con soporte, interruptor de seguridad, zumbador y LED de estado RGB brillante, cable SEGGER J-Link EDU Mini / FTDI USB-TTL-3V3 / depuración placa de conexión con cable, motores BLDC sin escobillas 2212 920 kV, controladores de motor ESCs 40 A OPTO.

Figura 3:Unidad de vuelo RDDRONE-FMUK66 - Vista superior

Figura 4:Unidad de vuelo RDDRONE-FMUK66 - Vista inferior

Una vez ensamblado todo el chasis, el kit tiene espacio adicional para otros componentes como un adaptador Rapid IoT o una computadora de soporte como el nuevo NavQ i.MX 8M Mini para usar como procesador de visión con Linux, OpenCV y ROS (figuras 3 y 4).

"Creo que una de las partes más importantes de esta solución es que está completamente abierta", dijo Galloway. “Entonces, otros drones y empresas le proporcionarán un dron, pero luego solo le proporcionarán un kit de desarrollo de software basado en API. Realmente no tienes el control. No sabes lo que está pasando bajo el capó. En nuestro proyecto, tanto el controlador de vuelo como las computadoras externas, todo es hardware y software de código abierto. Por lo tanto, podría trabajar con esta herramienta y, finalmente, convertirla en una empresa o un producto ".

El kit de desarrollo se vende a un precio de $ 450 con varios descuentos aplicados a los desarrolladores durante los diversos programas de juegos flotantes.

Muchos desafíos con drones implican controlar o programar un dron. HoverGames quiere animar a los participantes a escribir códigos para mejorar o activar nuevas funciones en sus vehículos, así como divertidos desafíos de carreras de software. La comunidad PX4 Slack, GitHub y las plataformas GitBook brindan soporte para compartir opiniones como comunidad, además de recibir soporte de NXP.

Los participantes deberán diseñar soluciones para resolver un problema social o algunos de los mayores desafíos que enfrenta la sociedad, por ejemplo, una simulación de limpieza de desechos, o monitorear los patrones de migración de una especie animal en peligro de extinción, o manejo de desastres, crisis de salud, protección ambiental, conservación de la vida silvestre y más.

El Desafío 2 de HoverGames acaba de ser lanzado y se titula “Ayude a los drones a ayudar a otros en las pandemias”. Este desafío agrega la computadora de visión NavQ y alienta a los participantes a pensar en influencias positivas en las que los drones pueden ayudar a las personas. Hay muchas formas de ayudar durante una pandemia, desde entregar medicamentos, ayudar a los socorristas con las redes de comunicación o incluso ayudar a los agricultores que tienen dificultades para conseguir mano de obra a administrar sus necesidades de monitoreo de cultivos.

El desafío ya está abierto para registrarse en https://www.hackster.io/contests/hovergames2.

>> Este artículo se publicó originalmente el nuestro sitio hermano, EE Times Europe.