PX4-Vision 自主无人机开发平台测评

对于目前的自主无人机开发平台上，国内的用户除了我们阿木实验室出品的自主无人机开发平台上，又多了一种选择，就是这个 PX4-Vision 自主无人机开发平台。


硬件上是 pixhawk 4,一个 UP Board 机载计算机，一个 GPS。既然是自主无人机那么重点在于机载计算机的一些配置情况。
配置如下：
预先安装了https://github.com/PX4/
avoidancepx4 的 avoidance 的 ROS 功能包。
开机默认自启动的是 avoidance.launch的文件，启动的是一个局部路径规划的避障算法VHF+(local_planner)。
运行这个算法占用的 CPU 如下：

这个算法是基于 3 维点云数据，来实现的 VFH 算法，计算量相对比较小，当然如果不开启桌面 CPU 使用率会更低。CPU 总体在 40% 左右。

传感器配置：

光流和激光定高雷达，有比较多的类型可以选择，如果有光流的化应该可以飞室内的定点模式。但是不是默认配置的，在PX4官网也没有找到相关光流模块和定高雷达的配置方法，这个要研究下。
Structure Core 深度相机，是 Occipital 公司的一款深度相机，另外一款微软的 HoloLens 头戴设备也是出自这家公司，详细参数如下：https://structure.io/structure-core/specs
感知距离在 0.3 到 5 米左右，看环境光照，全局快门，和英特尔的 D435I 类似。

主要功能：

运行 avoidance 的例程代码，默认运行的是 VFH 算法，在 avoidance 的这个 ROS 功能包中有全局路径的算法 octomap 也可以运行，我们会在视频测评里面测评这个 VFH 算法， octomap 算法我们之后在进行测试。

1. 这个无人机目前只能在室外使用和飞行，依靠 GPS 来实现避障和局部路径规划。 主要是研究避障相关的路径规划。
2. 主要是研究避障相关的路径规划。
3. 可以实现功能是定点模式下面的避障和任务模式下的避障。
4. 可以实现功能是定点模式下面的避障和任务模式下的避障。 开发包里面有 VIO 相关内容，也是支持英特尔 realsense 传感器的，没有看到视觉里程计的代码，但是可以借助 T265 来实现相关功能。
5. 主要是提供了双目视觉的路径规划算法框架和一套硬件开发平台，采用了目前市面上比较好的深度相机。

飞控固件代码还在开源过程中。

产品	PX4-Vision	P200（阿木实验室）
轴距	290mm	410mm
使用范围	室外可用	室内外可用
可扩展性	——	好
激光雷达	不支持	支持
视觉传感器	支持	支持
功能支持	基于ROS的开发	基于ROS的开发

总结： 用于室外做路径规划，采用双目结构光摄像头，主要用来做路径规划，ROS平台，P200的一些追踪功能可以放上去，实现一些识别追踪算法。如果是VHF的避障，采用激光雷达的方式在有些场合效果比较好。双目结构光的传感器，感知距离和精度还是比较有限，所以我们在任务模式的时候会发现本来没有障碍物的情况下，这个PX4-Vision还是在执行避障算法的动作，导致航线走的不是非常理想。如果是全局路径规划的避障，运算量比较大，在小范围场景，激光和视觉都可以得到一些效果。

PX4-Vision 简介：

PX4-Vision 开箱视频

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**室外避障测试：**

室外避障的分两种模式：定点模式的避障和任务模式的避障。定点模式的避障遥控器只能控制前飞和偏航，不能倒退和横滚，光照干扰很大会一直处于避障状态，与目前的双目摄像头技术不成熟相关。其中任务模式的避障采用VFH+算法，用的双目结构光相机，有全局路径规划算法集成，但是没有默认开启。

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执行VHF+避障状态下的飞行一个航线任务的状态，飞行高度为3.5米到4米。

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