无人机开发平台密钥编码竞赛

HoverGames 无人机开发平台是一种模块化且灵活的 NXP 硬件/软件解决方案，可用于构建任何自动驾驶车辆，从无人机和漫游车到无人驾驶飞行器 (UAV)。这个想法是与 NXP HoverGames 合作产生的，这是一项编码竞赛，旨在针对各种应用优化您的无人机。编码人员、开发人员和创新者可以创造性地解决问题。

作为套件的一部分，参与者会收到一个完整的参考无人机，其中包括飞行管理单元 (FMU)。

每次 NXP HoverGames 硬件和虚拟编码竞赛都将持续数月。参与者只需购买套件并享受乐趣。最初，HoverGames 专员要求参与者通过遵循简单的教程示例来熟悉无人机。然后，参与者可以报名参加当前活动的任何虚拟软件挑战（需要一些资格）。

开发平台具有典型的信用卡大小，对机器人、控制算法、安全网络和通信协议的开发完全开放，并可能包含额外的支持组件。

恩智浦系统创新无人机项目负责人 Iain Galloway 表示：“我们将无人机作为开发工具包打造，因为这正是所有想要使用它的人的初衷。” “然后，我们想，我们怎样才能帮助更多的人参与到软件生态系统中来？所以，我们从去年开始了 HoverGames 计划。我们定义了一个名为“用传单扑灭火灾”的社交主题。这是以任何方式帮助急救人员的挑战，也是软件编码的挑战。这不是飞行挑战。”

无人机

无人机承诺为我们周围的世界提供新的视角，并有可能去往曾经不可能的地方。

自上个世纪初以来，技术不断发展，在过去十年中取得了非凡的发展。过去，无人机只能用于军事目的。然而，在过去的十年里，这种类型的设备已经变得很容易为普通人和各种公司所用。

作为紧急情况或灾难现场急救箱的一部分，无人机的使用也越来越普遍。无人机是联网设备，与任何此类设备一样，也会出现数据安全风险。主要问题是这些工具是在几年前设计的，那时网络犯罪还没有被视为真正的威胁。

NXP HoverGames 无人机开发套件

该开发套件本质上是基于一个带有 Linux 和 Open CV 的微处理器以及各种随附的传感器来引导飞行。

“对于 HoverGames 1，我们有 KIT-HGDRONEK66，其中包括运行 NUTTX RTOS 和 PX4 飞行堆栈的 FMUK66 实时 MCU 飞行控制器，”Galloway 说。 “它包括用于创建 IMU（惯性测量单元）的所有传感器以及用于 CAN、2 线汽车以太网和安全性的接口。在挑战 2 中，我们将引入一个单独的配套计算机，称为 8MMNavQ（或 NavQ）。此 Linux 配套计算机使用 NXP i.MX 8 M Mini 片上系统，包括用于视频编码的硬件加速器，并受 Linux 支持，其中包括 OpenCV 机器视觉、ROS、Python、MAVSDK 和其他所需工具。”

飞行控制器确保无人机保持稳定。该板作为开源提供，可以插入其他外部传感器以根据功能优化操作。

必须使用其中一个 IoT 连接来实施 LiPo 电池和特定于国家/地区的遥测无线电。要获得套件的全部功能，您需要选择购买两种可用的遥测无线电中的哪一种。通过遥测，您可以在飞行过程中实时连接到飞行器，并可以看到飞行过程中无人机的状态，加载和控制自主航点，并进行任何必要的更改。遥测数据被发送到控制站，但也存储在飞行单元中（图 1 和图 2）。

图 1：KIT-HGDRONEK66 套件框图

图 2：KIT-HGDRONEK66 的套件组件

RDDRONE-FMUK66 飞行单元 (FMU) 由商业友好的开源 PX4.org 飞行堆栈支持，具有 BLDC 电机控制功能。 PX4 广泛用于研究和商业无人机平台。其宽松的 BSD 许可证保留了包含专有 IP 的能力。此参考设计让您可以自由地开发自己的机器人车辆。此外，FMU 是多功能的，可以运行其他开源或专有飞行堆栈，包括 GPS 和其他用于自主导航到任务航点的定位输入。该套件还支持 QGroundControl 地面站软件，该软件可作为适用于 Android 和 iPhone 的桌面程序和移动应用程序使用。

RDDRONE-FMUK66 在 NXP Kinetis K66 微控制器上运行 NuttX RTOS，具有 180 MHz 的 ARM Cortex-M4 内核和 2 MB 闪存。它使用 NXP 传感器、汽车 CAN 总线收发器，以及新型两线汽车 100BASE-T1 以太网收发器 TJA110x。

HoverGames 无人机开发套件组件还包括 DC-DC 电源模块、带支架的 GPS NEO-M8N 模块、安全开关、蜂鸣器和明亮的 RGB 状态 LED、SEGGER J-Link EDU Mini / FTDI USB-TTL-3V3 电缆 / 调试带电缆的分线板，BLDC 无刷电机 2212 920 kV，ESC 电机控制器 40 A OPTO。

图 3：RDDRONE-FMUK66 飞行单元 - 顶视图

图 4：RDDRONE-FMUK66 飞行单元 - 底视图

一旦整个底盘组装好，该套件就有额外的空间用于其他组件，例如快速物联网适配器或支持计算机，例如新的 NavQ i.MX 8M Mini，用作 Linux、OpenCV 和 ROS 的视觉处理器（图3 和 4）。

“我认为这个解决方案最重要的部分之一是它是完全开放的，”加洛韦说。 “所以其他无人机和公司会为你提供无人机，但他们只会为你提供基于 API 的软件开发工具包。你真的没有控制权。你不知道引擎盖下发生了什么。在我们的项目中，无论是飞控还是外部计算机，都是开源的硬件和软件。因此，您实际上可以使用此工具进行工作，并最终将其转变为业务或产品。”

该开发套件的售价为 450 美元，并在各种悬停游戏计划期间向开发人员提供各种折扣。

无人机的许多挑战涉及控制或编程无人机。 HoverGames 希望鼓励参与者编写代码来改进或激活他们车辆的新功能，以及有趣的软件赛车挑战。 PX4 Slack 社区、GitHub 和 GitBook 平台提供了社区共享意见的支持，并获得了 NXP 的支持。

参与者必须设计解决方案来解决社会问题或社会面临的一些最大挑战——例如，模拟废物清理，或监测濒危动物物种的迁徙模式，或灾害管理、健康危机、环境保护、野生动物保护等等。

HoverGames Challenge 2 刚刚推出，名为“Help Drones Help Others in Pandemics”。这项挑战增加了 NavQ 视觉计算机，并鼓励参与者思考无人机可以帮助人们的积极影响。在大流行期间提供帮助的方法有很多，包括运送药品、通过通信网络帮助急救人员，甚至帮助难以获得劳动力的农民管理他们的作物监测需求。

挑战现已开放注册 https://www.hackster.io/contests/hovergames2。

>> 本文最初发表于我们的姊妹网站 EE Times Europe。